编者注：这个故事最初发布于4月11日。任务成功启动5月14日。
PSSST！想看看宇宙的诞生吗？天文学家说这不是骗局。欧洲航天局的Planck Mission的成立定于5月6日，将为Orbit提供一种新工具（相当于偏光太阳镜的微波炉），可能会提供时间的曙光。在第一个星系之前，在第一批恒星之前，有光 - 在137亿年前的大爆炸期间创造的辐射光芒。那种古老的光的残余物被宇宙扩展到寒冷的2.7 kelvins，被称为宇宙微波背景。普朗克飞船上的仪器将以精致且前所未有的细节探索这种辐射。
为了最大程度地减少地球自身微波的干扰（比宇宙微波背景高100倍），普朗克将偏离地球150万公里。到达该轨道大约需要六个星期；普朗克（Planck）安顿下来，其任务将持续至少14个月。在此期间，普朗克将在各种无线电波长范围内记录背景辐射中的温度变化。它的工具能够测量少于一百万开尔文的差异。在这种量表下，温度片是由原本光滑的早期宇宙中的微小团块诱导的。这些团块诞生了今天观察到的宇宙挂毯，这是一个庞大的星系簇的网，沿着巨大的细丝串起，被巨大的空隙隔开。通过将温度变化比其前任在太空中更精确，NASA的Wilkinson Microwave各向异性探针或WMAP，Planck有机会以比任何先前的任务要好10倍的早期宇宙的组成和形状。为了检测这些最小的细节，普朗克将拥有一些非常酷的仪器，最敏感的探测器冷却至绝对零高度的十分之一。该工艺的1.5米范围望远镜将辐射将辐射集中在两组探测器上，这是有史以来最冷的太空运行。通过在宽频率上记录微波，这两组仪器将更精确地采样微弱的微波背景，并更准确地将其与无数星系的杂波微波排放区分开，包括银河系。普朗克的仪器还可以从微波背景中检测到偏振光的特征。这些签名之一将是原始引力波的明显标志，这是宇宙最早时刻的时空涟漪。发现这些波浪将使天文学家瞥见宇宙，因为它只是一万亿美元的一万亿分之一的第二千万千万千万。宇宙诞生的最流行模型，一种称为通货膨胀的理论，预测了这些引力波的存在。通货膨胀的最简单版本表明，波浪的振幅足够大，可以在微波背景上留下间接烙印，并在普朗克的微波炉调整太阳镜上可见。芝加哥大学的理论家迈克尔·特纳（Michael Turner）说，如果普朗克在芝加哥大学的理论家迈克尔·特纳（Michael Turner）说，如果普朗克（Planck）找到了这些海浪的烙印，“这将是通货膨胀的吸烟枪”，并取得了胜利。他补充说，现在有几种基于地面的望远镜要找到相同的两极分化模式，但普朗克“拥有完整的天空和频率覆盖范围，似乎在比赛中具有优势。”普朗克的秘密武器是侧力，它在100至857吉赫赫兹的频率之间记录了微波。五十二个侧强度计是一组探测器的一部分，即高频仪器。当从设备中的微波背景电子中的光子发出光子时，会产生的热量降低（占开尔文的三分之一）。横梁计足够敏感以检测光子的不同能量，因此可以测量微波背景中的细尺度温度变化。巴黎天体物理学研究所的普兰科科学家弗朗索瓦·布歇（FrançoisBouchet）说：“煤仪是空间上空间上的新孩子，”提供高灵敏度和空间分辨率，用于记录微波炉天空中的温度较小的变化。
高频仪表仪中有20个将检测微波背景光，无论其极化如何。其他32将以两极分化的光在涡流图案中行驶。扫描其余微波炉频谱是22个微波接收器的阵列，类似于WMAP上使用的微波接收器，但由Planck的三个冷冻机器之一冷却至20 kelvins。该阵列称为低频仪器，将在相对较低的能量（30至70 gigahertz）中记录微波背景，其所有接收器都设置为检测偏振光。
通货膨胀的迹象
物理学家对引力波特别感兴趣，因为它们与通货膨胀有联系，这是普朗克的理由。该理论诞生于1980年，当时一位名叫艾伦·古斯（Alan Guth）的年轻理论家现在在麻省理工学院（MIT）提出，宇宙在出生后立即经历了一个难以想象的简短但巨大的成长。婴儿宇宙从氢原子的直径的十亿分之一到足球的直径在仅10-35秒内就被激增。尽管有所有支持该理论的证据，但古斯不确定通货膨胀如何开始。将近三十年后，理论家仍然不知道。
不过，通货膨胀变得流行，因为它解决了一些问题。一个问题是，在最大的尺度上，空间在几何上是平坦的，即使爱因斯坦的一般相对论理论可以弯曲。另一个难题：尽管宇宙的广泛分开的部分太遥远而无法接触，但它们看起来非常相似，星系聚集在相同的模式下。
通货膨胀通过将宇宙拉伸得如此之多，以至于任何局部空间质量都会从大量质量扁平化来照顾第一个难题。通过假设宇宙始于一个微小的亚原子斑点，最初在膨胀之前接触了所有区域，该理论巧妙地解释了为什么宇宙在各个地方看起来如此均匀。
如果这个想法是正确的，那么通货膨胀是由一个称为Inflaton的能量场触发的，该电场驱动了早期宇宙迅速扩展，伸展并冻结原本是随机的，短暂的量子波动。充气场本身中的随机量子波动将在物质密度上产生空间变化。通货膨胀将把这些变化扩展到可观察到的大小。
通货膨胀理论说，今天的天空区域分开了两倍的满月直径曾经被包装到一个比质子直径更细微的空间中。特纳说：“只是您今天在天空上投射的亚原子世界的想法令人难以置信。”
“如果您希望量子波动来解释宇宙中的所有结构，则需要通货膨胀，”巴黎大学的普兰克·梅斯科学家让·劳普·普吉特（Jean-Loup Puget）说，奥尔西大学的空间天体物理学研究所。 “我们想看看这是否真的有效。”
没有人确切知道何时开始通货膨胀（或为什么停止）以及宇宙中最早的时刻到底是什么样的。这就是普朗克任务记录引力波的前景。引力波是时空本身的干扰，并且仅是由奥特顿菲尔德（Enflaton Field）伸展的。
此外，在其前380，000年中，电子和其他基本颗粒的汤不会构成引力波的障碍。与仍然被这种雾困住的光不同，重力波被拉开。这些波浪是在大爆炸之后仅一秒钟创造的，当辐射开始流入太空时，可以自由地将其微妙的烙印留在宇宙微波背景上。
结果，引力波与通货膨胀的关系比物质密度的波动更简单。寻找引力波的证据将是一个更直接的指示，即通货膨胀发生以及何时开始。
普朗克无法直接检测引力波 - 这将带有实验的空间版本，例如Ligo，激光干涉仪重力波动台（SN：1/8/00，p。 26）。但是，如果它们的幅度足够大，引力波留下了可检测到的小径，则建造了一个普朗克。
波浪同时向一个方向拉伸空间，同时将其沿垂直方向挤压。这扭曲迫使光线在航行到太空时朝特定的方向振动。换句话说，光是两极分化的。引力波诱导的一种极化模式，称为E模式，与密度变化产生的极化模式相同。但是另一种称为B模式的模式具有旋转或涡旋状特征，只能由重力波产生。
如果普朗克检测到B模式极化，它已检测到波浪，并记录了在宇宙最早时刻创建的东西。
特纳说，普朗克“有可能对B模式极化进行第一次严重攻击。”
仅当引力波足够大时才可以检测到极化模式。通胀表明最强的引力波是最长的波长。它们的力量取决于宇宙在通货膨胀期间的迅速扩展，这反过来又取决于何时开始通货膨胀。
伊利诺伊州巴达维亚的费米国家加速器实验室的理论家斯科特·多德尔森（Scott Dodelson）说，较早的通货膨胀率越来越大，海浪的振幅就越大。如果波浪被放大到足以使普朗克检测到，那么通货膨胀会更快而不是迟到。
时间表的时间表
试图了解通货膨胀是在宇宙诞生后的10-35秒开始还是一秒钟后的一小部分似乎像是一项神秘的努力。但是找出何时发生通货膨胀可以帮助表明为什么发生通货膨胀。在这些更热的时间，宇宙中颗粒的能量较高，这是对自然基本力的重要意义的趋势。
粒子物理学的标准模型坚持认为，当宇宙比1015 kelvins高时，现在分离的弱和电磁力是一个称为electroweak相互作用的单一实体。在较早的时候，在统一的时代，当能量甚至更高时，电动互动与强大的核力量结合在一起。因此，无论是在大统一时还是在稍后稍后开始通货膨胀，当仅电磁相互作用和弱相互作用被统一时，都可以确定通货膨胀如何与与特定基本颗粒相关的能量场相关联。
特纳说：“一旦检测到这些引力波，当发生通货膨胀时，您将使用单线公式以及通货膨胀的能源尺度是什么。”
他补充说：“尽管如此，这将是一个非常艰难的障碍，因为没有一个理论家会在那儿脱颖而出，说：'您必须在这个水平上找到引力波，否则我会吃掉我的动力点。'”普朗克对引力波的搜索“确实是高级奖励，高级风险的高风险物理学，”特纳说。
尽管微波背景是由大爆炸产生的，但望远镜看到了大约380，000年后首次流入太空时出现的辐射。在此之前，宇宙太热了，无法存在中性原子。辐射被一个离子和自由电子的云散射出来，搜索灯在密集的雾中丢失的方式。
普朗克应通过检测由于密度的变化而检测微波背景的极化来提供有关早期宇宙的更多细节。这些密度变化导致自由浮动电子以赋予特定极化模式的方式散射微波背景。
这些自由电子存在于两个非常独立的时期中 - 宇宙冷却之前的时间，以使电子和离子与原子结合在一起，而在后来的星光首先用紫外线和被绑定到原子的紫外线和释放的电子泛滥。
通过检测到这种极化，普朗克不仅将在宇宙首次冷却以形成中性原子，而且还可以帮助固定固定。
Bouchet说，任务的这一方面“将是向前迈出的一大步。”
热（旧的）声音
即使普朗克永远找不到引力波的签名，它仍然有整个宇宙交响曲。那是因为声波和宇宙微波背景齐头并进。
大爆炸之后不久，直到380，000年后的宇宙冷却了，无论重力采取了物质的作用，与该物质结合的光子都抵制并施加了外部压力。正是在重力拉力和辐射的推动之间进行的拔河，产生了声学振荡 - 相当于声音的宇宙。
像任何声波一样，这些宇宙声波由压缩和稀有因素组成 - 在这种情况下，穿过粘在幼小宇宙中的电子和光子的热等离子体中。稀有因素将气体加热并加热了气体。波浪将温度波动的模式赋予了辐射。即使宇宙冷却并且释放的辐射进入太空时，该模式仍然存在。
通过测量宇宙微波背景温度的峰值在许多不同的空间尺度上，普朗克将以前所未有的方式记录这种原始交响曲。就像音乐家可以通过聆听其色调和泛音的丰富性来辨别小提琴的性质一样，宇宙学家可以在微波辐射的温度下检查高点和低谷，以辨别宇宙的特性：它的年龄，多的暗物质和普通物质和普通的物质，它包含了多快的速度。
NASA的WMAP于2001年推出并仍在收集数据，研究了整个天空的前几个峰。一系列地面望远镜检查了这些峰值在越来越多的天空中。但是，通过测量较高的泛音，普朗克将缩小宇宙诞生的允许模型数量，并提供对大爆炸之后第一十亿秒首次亮相的物理学的新见解。
好的噪音
作为奖励，Planck收集的数据还可能提供有关黑暗能源的新信息，黑暗能源是从宇宙拉动的重力转向宇宙推动的神秘物质，并使宇宙以不断变化的速度扩展（SN：2008年2月2日，第2页。 74）。
一旦黑暗能量变得足够强，可以加速宇宙的扩张，星系就无法融合到簇中。了解星系形成簇的早期以及如何迅速，可以阐明黑暗能量的性质以及在宇宙的一生中是否保持恒定。普朗克可以使用旨在丢弃的信息来帮助回答这个问题。
为了清楚地查看宇宙微波背景，普朗克将记录并消除前景来源 - 银河系和其他星系的排放。但是一个人的噪音是另一个人的数据。对于某些天体物理学家来说，废弃的信息是金矿。它可以揭示银河系的磁性结构，附近的许多星系和几个远程的无线电排放以及星系簇的演变。最后一个可能特别吸引人，以阐明黑暗能源。
Dodelson说，对于许多宇宙学家来说，普朗克的主要目标是“固定产生通货膨胀的物理学的参数” - 派拉蒙（Doderson）列出了派拉蒙。
他说：“您不能梦想建立足够大的加速器以检测到任何参数中的任何一个。”世界上最大的原子粉碎机是日内瓦附近的大型强子对撞机，将在秋天恢复操作，大约在同一时间，普朗克开始收集数据。然而，LHC上可用的能量只有一亿亿分之一，普兰克将探究引力波的信号，Dodelson说：“当宇宙开始时，我们可以希望对能量量表学习任何东西，这是令人难以置信的。”
