本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
我们没有熬夜到凌晨来等待普朗克卫星任务最新结果的重大发布，但今天早上科学博客圈到处都在讨论这件事，所以我们并没有错过太多。“糟糕天文学家”博客对此进行了特别好的概述。对于那些渴望了解更多细节（包括图表和精美图片）的人， “从大爆炸开始”博客的伊桑·西格尔发布了两篇文章：一篇详细介绍了在今天早上发布之前，你应该了解的关于宇宙的一切，另一篇则关于新数据告诉我们关于宇宙组成的信息。
在很大程度上，一切都照常进行：新数据——正如每篇新闻报道都会告诉你的那样——“给出了有史以来最精确、最详细的宇宙最古老光线的地图”，几乎证实了宇宙学标准模型的主要预测。但是，这里有一个星号，只是为了让事情变得有趣。
数据中似乎有一些，嗯，“异常”。最大的异常是，我们应该在宇宙微波背景辐射的数据中看到波动是随机分布的。
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在很大程度上，这是真的。但之前的调查发现，这些波动幅度（它们的亮度）的分布并非完全随机，而普朗克数据证实了这一点。根据菲尔的说法：“一个简单的宇宙模型表明不应该发生这种情况。宇宙在广阔的尺度上是不对称的！” 是的，我们生活在一个不对称的宇宙中。
这一切意味着什么？？？ 嗯，物理学家们仍在通过一篇很长的论文列表来整理，而且还会有更多论文出现，但正如马特·弗朗西斯在 Ars Technica 上观察到的那样，这主要意味着“宇宙仍然是奇怪而有趣的。” 这让物理学家们非常高兴。
那么，什么是宇宙微波背景辐射，你们中的一些人可能会问？（毕竟，不是每个人都密切关注宇宙学。）它基本上是大爆炸的余辉。1960 年代，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊意外地发现了 CMB。当时，物理学界在宇宙问题上分为两个阵营。主流观点认为宇宙是不变的，并将永远保持稳态。少数特立独行者赞成大爆炸模型，理由是埃德温·哈勃在 1929 年发现星系正在彼此远离。
在这种观点中，宇宙曾经是无限稠密的，所有物质都出现在一次灾难性的爆炸中。但是，为了使该模型正确，应该存在相当于约 3 开尔文的宇宙余辉，根据普林斯顿物理学家罗伯特·迪克的预测。而且没有人能够通过实验检测到它。
这是一个科学意外发现的经典例子。彭齐亚斯和威尔逊并没有寻找 CMB；他们使用一个 20 英尺的喇叭形天线（从过时的卫星传输系统中回收的）作为射电望远镜，以放大和测量来自银河系和其他星系的无线电信号。
他们只是无法消除所有干扰，以进行精确测量：背景中有一种恼人的嘶嘶声，就像静电一样。这是一个均匀的信号，在微波频率范围内，而且似乎来自四面八方。
他们尝试了一切，甚至安装了一个捕鸽器来驱逐栖息的鸟类并清除积聚的粪便，但他们仍然无法消除嘶嘶声。因此，他们咨询了迪克，迪克证实了这一发现：“我们被抢先了，”他告诉他的普林斯顿同事。（简陋的捕鸽器现在是史密森尼学会国家航空航天博物馆永久收藏的一部分。）
CMB 的发现使大爆炸成为早期宇宙的主导模型，但科学家们仍然有点模糊，为什么会有恒星和星系团，而不是均匀分布的尘埃云。他们认为 CMB 中一定存在微小的温度波动，即早期宇宙中物质密度的变化。
这被称为“各向异性”：不同方向上的微小变化，在本例中，是 CMB 在不同方向上的温度变化。很多东西可以是各向异性的，即使是像太阳镜中的偏振镜片这样基本的东西：如果你将镜片朝一个方向放置，偏振光会穿过，但如果你将其朝另一个方向放置，光线就会被阻挡。由于镜片的行为因方向而异，因此可以说它是各向异性的。等离子体也可能具有各向异性特性：它们可能具有沿首选方向定向的磁场。
另一个关键概念是黑体辐射。早期宇宙（就我们的目的而言，“物体”）发出的辐射应分布在电磁频谱的各种波长之间，并且该频谱的形状完全取决于温度。因此，如果我们知道这种“黑体”（技术上是辐射的完美发射器和吸收器，而不是字面意义上的“黑色”）的温度，我们就可以精确地预测所得频谱应该是什么样子。
美国宇航局于 1989 年 11 月 18 日发射了宇宙背景探测者 (COBE) 卫星，并在仅仅九分钟的观测后获得了第一批结果。累积的数据点形成了一个完美的黑体频谱——宇宙是辐射的完美发射器和吸收器。它与理论的吻合如此精确，以至于当结果曲线首次在 1990 年美国天文学会会议上展示时，与会的科学家们发出了清晰的惊叹声，随后是全体起立鼓掌。查看一下
这不是一件美妙的事情吗？实验数据如此完美地符合理论模型的预测，这确实是一件罕见的事情。由此，该团队能够测量 CMB 中微小的温度波动，从而测量出宇宙中物质开始聚集的位置。
COBE 制作的早期宇宙“地图”于 1992 年在华盛顿特区举行的美国物理学会四月会议上宣布——那是我作为一名年轻的科学作家参加的第一次正式物理学会议之一。新闻发布会现场座无虚席，所有主要新闻网络的摄像机以及广播和印刷记者都来了，人们很容易被兴奋情绪所感染，尤其因为他们发现的要点很容易理解：宇宙婴儿期的快照，以及对星系和恒星起源的解释。
COBE 是第一个灵敏到足以探测到那些微小波动的实验，即使这些变化仅为十万分之几。COBE 还提供了迄今为止最精确的宇宙平均温度：2.726 开尔文。当 COBE 测量到 CMB 温度的微弱波动时，它为宇宙诞生的大爆炸模型提供了有力的支持。这就是为什么斯蒂芬·霍金称 COBE 的结果为“本世纪最伟大的发现，即使不是有史以来最伟大的发现。”
故事并没有随着 COBE 而结束。Boomerang 和 DASI 探测器为微波背景添加了更多细节，最近（大约在 2008 年）WMAP 项目为宇宙的实际年龄；时空曲率；以及第一批原子、恒星等何时开始形成等关键宇宙学参数提供了迄今为止已知的最佳值。
这让我们回到了普朗克任务和今天的重大发布。普朗克是 COBE 和 WMAP 的继任者。我喜欢 JPL 科学家克日什托夫·戈尔斯基在新闻稿中引用的话，他将普朗克描述为“宇宙微波背景任务中的法拉利”。 “你微调技术以获得更精确的结果，”他说。“对于汽车来说，这可能意味着速度的提高和赢得比赛。对于普朗克来说，它为天文学家带来了壮观数据的宝库，并带来了对宇宙特性和历史的更深入理解。”
除了前面提到的异常之外，普朗克还为我们提供了宇宙构成的新配方——或者更确切地说，是对每种“成分”有多少进行了更精确的测量。详细说明（根据 Symmetry 的说法）
“该地图显示，暗物质约占我们宇宙的 26.8%，高于之前测量的 24%，而正常物质占 4.9%，而不是 4.6%。结果还表明，暗能量占宇宙的 68.3%，而不是之前估计的 71.4%。”
我们还对宇宙膨胀的速度（又名哈勃常数）有了新的估计：67.15 ± 1.2 公里/秒/百万秒差距。（一百万秒差距 = 约 300 万光年）。这比美国宇航局斯皮策和哈勃太空望远镜先前收集的数据得出的膨胀率略低，后者采用了不同的测量技术。这意味着宇宙也比之前测量的要稍微年长一些：确切地说，是 138.2 亿年，而之前的测量结果为 138 亿年（宇宙学家关心那些额外的十进制位，即使我们其他人更喜欢向上或向下舍入）。
所以，你知道，科学在不断进步。明年我们将获得普朗克的完整结果，为这些测量增加更多精度。在那之后呢？谁知道呢？
部分内容改编自 2006 年 10 月发表在已存档的“鸡尾酒会物理学”博客上的一篇文章。