Nobelpreis für Physik 1978 Für die Entdeckung der kosmischen Hintergrundstrahlung Arno Allan Penzias Robert Woodrow Wilson

Biographie Penzias *26. April 1933 in München 1939 nach Großbritannien geflohen 1940 in die USA ausgewandert Studierte am City College of New York 1954 Bachelorabschluss Master an der Columbia University

1961 Arbeit bei Bell Laboratories (New Jersey) Entdeckte mit Wilson ein Rauschen bei Antenne 1 Jahr Suche nach Fehler Zusammenhang mit Hintergrundstrahlung wird erkannt

2 Artikel erscheinen im Astrophysical Journal von Penzias und Wilson (wie wurde HGS entdeckt) von Dicke (was ist HGS) 1978 erhalten Penzias und Wilson den Nobelpreis für die Entdeckung der Hintergrundstrahlung

Biographie Wilson Geboren 10.1.1936 in Houston Interessiert sich schon als Teenager für Elektronik Repariert und Baut Radios und Fernseher Hilft Freunden bei einem Transmitter

Studiert an der Rice University Macht seinen Abschluss in Physik mit Auszeichnung Geht an das California Institute of Technology (Caltech) Doktorarbeit in Astrophysik – Karte der sichtbaren Milchstraße Arbeit über Wasserstofflinien Interferometrie

1964 Messungen mit der 20 Fuß Horn Antenne 1978 Physik Nobelpreis 1963 Bell Labs Zusammenarbeit mit Arno Penzias 1964 Messungen mit der 20 Fuß Horn Antenne Entdeckung der Hintergrundstrahlung 1978 Physik Nobelpreis

Hintergrundstrahlung Elektromagnetische Strahlung Im Mikrowellenbereich  kosmische Strahlung 3 Kelvinstrahlung (Cosmic Microvave Background: CMB)

Hintergrundstrahlung II Beweis für Urknalltheorie Stammt aus der Zeit 380000 Jahre nach dem Urknall Davor: Thermisches Gleichgewicht Temperatur der HGS sinkt durch Expansion des Universums Anfangs 3000 K Jetzt (2,725 +- 0,002) K

Dehnung der Wellenlänge der Photonen durch Expansion des Universums Rotverschiebung  HGS im Mikrowellenbereich

HGS hat das Intensitätsspektrum eines schwarzen Körpers 1 cm³ des Weltraums enthält ca. 400 Photonen der Hintergrundstrahlung z = 1089 ± 0,1 % λ0  Wellenlänge mit der Photonen ausgesandt wurden HGS hat das Intensitätsspektrum eines schwarzen Körpers

Die Messung von Penzias und Wilson Wollten eigentlich den Halo der Milchstraße ausmessen Bauen die 20 Fuß Hornantenne um Misst bei 7 cm Wellenlänge Messen ein „Rauschen“ bei einer Äquivalent-Temperatur von 3,4 K (erste Messung) und 3 K (zweite Messung)

Fehlersuche Fehlerquellen Himmelstemperatur bei 5 K statt 2.5 K Durch weitere Messungen widerlegt Rauschen von Menschen verursacht Durch Messungen in Richtung New York widerlegt Strahlung der Milchstraße Messung ist Richtungs- und Zeitunabhängig Verschmutzung der Antenne Antenne wird gereinigt – bringt nur wenig Verbesserung

Identifizierung Kontakt zu Princeton – Peebles und Dicke Theorie zur Hintergrundstrahlung waren gerade dabei selbst ein Experiment durchzuführen 2 Veröffentlichungen – eine von Peebles und Dicke zur Theorie und eine von Penzias und Wilson zur Messung Penzias und Wilson sind immer noch skeptisch Nobelpreis 1978 an Penzias und Wilson

Erste Messungen 1964

20 Fuß Horn Antenne Ursprünglich für ECHO Satelliten konstruiert Ab 1963 dann für die Astrophysik verwendet Misst die Intensität der Strahlung mit 7 cm Wellenlänge Sollte später auf 21 cm Wellenlänge umgebaut werden Störfaktoren werden durch „Kältezufuhr“ gemessen

20 Fuß Horn Antenne

Frühere Theorien zur Hintergrundstrahlung 1940er George Gamow Universum muss früher sehr heiß gewesen sein und die Strahlung muss höher gewesen sein, als die Dichte von Materie 1949 Alpher und Herman Äquivalent-Temperatur der Hintergrundstrahlung muss um die 5 K haben 1964 Doroshevich und Novikov Hintergrundstrahlung muss eine Schwarzkörperstrahlung sein

Spektrum der CMBR