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title: "宇宙怎样变透明"
description: "从氢的复合和光的最后散射出发，读懂偏离黑体的微小畸变能记录什么。"
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last_modified: "2026-11-14"
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# 宇宙怎样变透明

Sandbox Physics · 2026-11-12

从微波背景几乎完美的黑体谱出发，算出氢原子何时形成、光最后在哪里散射，以及额外的能量会在频谱上留下什么形状。最后亲手复算模型，再读懂一张已发表的上限图。

1. L1 · 概念

   ## [背景光几乎是黑体，微小偏离还能留下哪些历史？](https://sandboxphysics.com/zh/stories/cosmic-transparency/a-nearly-perfect-blackbody/)

   宇宙微波背景几乎是完美的黑体；微小偏离能记录宇宙诞生后两个月到37万年间释放的能量。

2. L1 · 推导与例题

   ## [萨哈平衡与复合瓶颈](https://sandboxphysics.com/zh/stories/cosmic-transparency/saha-and-the-recombination-bottleneck/)

   萨哈平衡预言红移1370时一半氢已成原子；最后一步太慢，红移1100时自由电子多出约30倍。

3. L2 · 推导与例题

   ## [光学深度与可见度函数](https://sandboxphysics.com/zh/stories/cosmic-transparency/optical-depth-and-the-visibility-function/)

   把光子撞上自由电子的次数加起来，就知道背景光最后在哪里散射：本模型中是红移1081附近、宽约200的一层壳。

4. L3 · 推导与例题

   ## [热化、化学势畸变与康普顿畸变](https://sandboxphysics.com/zh/stories/cosmic-transparency/thermalization-mu-and-y/)

   推导温度、化学势和康普顿三种频谱形状，算出各自携带的能量，以及能量释放在何时留下哪一种。

5. L3 · 复算方法

   ## [对照萨哈、三能级原子与冻结的CLASS参考输出](https://sandboxphysics.com/zh/stories/cosmic-transparency/compare-recombination-codes/)

   用标准库Python复算模型，对照CLASS v3.3.4冻结的HyRec-2输出与格林函数，附输入、误差和失败案例。

6. L4 · 论文阅读

   ## [读懂Lucca等人给出的衰变暗物质上限](https://sandboxphysics.com/zh/stories/cosmic-transparency/reading-energy-injection-limits/)

   逐步读arXiv:1910.04619v3的图8：FIRAS和普朗克排除了哪些衰变，未来频谱仪的预测又依赖哪些假设。