A hőmérsékleti sugárzási modell megoldása mikroszámítógéppel

2016.01.25 14:06

Végh András, Wiedemann László

A hőmérsékleti sugárzási modell megoldása mikroszámítógéppel, Fizikai Szemle, 1988. szeptember. Cikkünkben a szokásostól eltérő módon számoljuk ki a feketetest sugárzás spektrumát. Programunk kiszámolja a sugárzás módusaira vonatkozó egyenletek minden lehetséges megoldását és a megoldások számát. Kimutatjuk, hogy a hőmérsékleti sugárzás spektruma különösen kis energiákon, nem elhanyagolható módon függ annak az üregnek az alakjától és méretétől, amellyel a sugárzás (hőmérsékleti) egyensúlyt tart. Kimutatjuk azt is, hogy a szokásos (kocka alakú) modell esetében, a hőmérsékleti sugárzás spektruma finomszerkezettel rendelkezik, azaz bizonyos frekvenciákon sokkal nagyobb a módusok száma (intenzitás), mint más közeli frekvenciákon. Ez utóbbi eredmény minket is meglepett. A matematikai modellből adódóan az is nyilvánvalóvá vált, hogy a sugárzásnak irányfüggése is van, ami az üreg speciális alakjának a következménye.

Jelen cikkünk szempontjából is érdekes, hogy az 1990-es évektől (COBE mérési adatok, 1992; WMAP, 2001) nagy figyelmet kapott a kozmikus mikrohullámú hőmérsékleti háttérsugárzás finomabb eloszlásának kutatása, amiből a világegyetem geometriájára lehetett következtetni. A világűrben végzett mérések alapján, 1990 januárjában bebizonyosodott, hogy az univerzum mikrohullámú háttérsugárzása is feketetest-sugárzás. A későbbi mérések során pedig azt is igazolták, hogy a sugárzás eloszlása nem teljesen egyenletes a különböző irányokba.