Крис Импи - Чудовища доктора Эйнштейна [litres]

Однако он не был первым. Карл Янский, физик по образованию, уже в 23 года был принят на работу в Лаборатории Белла в Холмделе, штат Нью-Джерси. Компания хотела изучить возможности использования радиоволн длиной 10–20 м для трансатлантической телефонной связи. Янский должен был найти источник статических помех, препятствующих голосовой связи. В 1930 г. на заброшенном картофельном поле возле лаборатории он собрал антенну. Конструкция напоминала каркас крыла первых бипланов и передвигалась по кольцевому пути на четырех колесах с резиновыми шинами от «Форда» Model T. Поворачивая антенну, Янский определял направление источника радиоволн, причем радиосигналы усиливались и записывались пером на движущейся бумажной ленте в сарайчике поблизости. Главным образом он регистрировал атмосферные помехи, вызванные грозами в окрестностях, но наблюдалось и слабое шипение. В течение года Янский доказал, что это шипение имеет не земное происхождение; оно следовало звездному времени, усиливаясь и слабея с периодом не 24 часа, а 23 часа 56 минут [100] Вследствие вращения Земли вокруг Солнца каждая звезда встает и садится на четыре минуты раньше с каждым днем. За год накапливается 24 часа, и все ночное небо описывает над нами круг. Поэтому звездное небо немного отличается от солнечного. Янский использовал это, чтобы показать, что его радиосигнал имеет внеземное происхождение, как и несколько десятилетий спустя Джоселин Белл в отношении пульсаров. . Самое сильное излучение обнаруживалось в центре Млечного Пути, в созвездии Стрельца. Открытие Янского наделало много шума, и 5 мая 1933 г. о нем сообщила The New York Times [101] K. Jansky, “Electrical Disturbances Apparently of Extraterrestrial Origin,” Proceedings Institute of Radio Engineers 21 (1933): 1837. Можно провести удивительную параллель со случайным открытием, сделанным через три десятилетия после обнаружения микроволнового реликтового излучения, оставшегося от Большого взрыва. В 1964 г. Арно Пензиас и Роберт Вильсон в Лабораториях Белла решали вопрос о применимости спутниковой связи на микроволнах. Отслеживая источники радиопомех своего радиоприемника, они обнаружили слабое остаточное «шипение» одинаковой силы во всех частях неба. Это было излучение всей Вселенной, охладившейся и ставшей разреженной вследствие расширения космического пространства. Это открытие не было проигнорировано Лабораториями Белла. В 1978 г. Пензиас и Вильсон получили за него Нобелевскую премию по физике. .

Так родился новый метод изучения Вселенной [102] В честь первопроходца Янского единица плотности потока радиоизлучения была названа «янский», и он оказался в числе немногих пионеров изучения электричества, имена которых были присвоены единицам измерения: Ватт, Вольт, Ом, Герц, Ампер и Кулон. Янский умер в 1950 г. в 44 года от брайтовой болезни, приводящей к отказу почек. Ему не удалось увидеть стремительное развитие научного области, родоначальником которой он стал. . Тысячи лет астрономических наблюдений невооруженным глазом и сотни лет с тех пор, как Галилей впервые воспользовался телескопом, вся информация из космоса поступала в узком диапазоне оптических волн, всего в два раза превышающем интервал от самого красного до самого синего цветов, различимых человеческим глазом. Теперь люди записали сигналы из совершенно другой области электромагнитного спектра. Янский предложил построить 30-метровую радиоантенну, чтобы продолжить работу. Лаборатории Белла не заинтересовались этой идеей. Янскому поручили другой проект, и больше он не занимался радиоастрономией.

Работа Янского вызвала у Ребера интерес к источнику космических радиоволн. В начале 1930-х гг. он попытался устроиться в Лаборатории Белла, чтобы работать вместе с Янским, но во времена Великой депрессии никого не нанимали. Он самостоятельно выяснил, как построить радиотелескоп и приемник. Ему нравилось работать в одиночку. Он сказал об этом так: «Никаких тебе самозваных авторитетов, лезущих с дурными советами» [103] Цит. в: W.T. Sullivan, ed., Classics of Radio Astronomy (Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1982). . Ребер вошел в рабочий ритм: днем собирал радиоприемники на фабрике в близлежащем Чикаго, после ужина спал четыре-пять часов, а с полуночи до рассвета, пока его тарелка сканировала небо, сидел в подвале, записывая радиосигналы с минутным интервалом. Постепенно он усовершенствовал приемник и купил ленточный самописец, избавившись от необходимости сидеть за этой работой всю ночь. Это позволило Реберу приступить к первому изучению радионеба.

Ребер работал один. У него не было единомышленников, не с кем было обмениваться идеями, и он имел дело с неизученными длинами волн. Представьте, что вы первый в мире скульптор. Другие рисуют и пишут красками, но больше никто не создает трехмерные произведения искусства. Если никто не говорит на вашем языке, вы обречены на одиночество. Инженеры практически не обратили внимания на работу Ребера, которую он опубликовал в журнале по радиотехнике, как сделал ранее Янский. Астрономы не проявили интереса – или отнеслись скептически. В 1940 г., подтвердив обнаружение Янским радиоволн из Млечного Пути, Ребер подал в Astrophysical Journal статью о явлении, названном им космическими статическими помехами. Редактор Отто Струве отправил статью нескольким рецензентам. Инженеры не поняли, при чем тут астрономия. Астрономов смутил радиожаргон. Никто не хотел рекомендовать статью к публикации, но Струве все равно решил ее напечатать [104] Эту историю рассказывает Джон Краус в: Big Ear (Delaware, OH: Cygnus-Quasar Books, 1994), и в: J.D. Kraus, “Grote Reber, Founder of Radio Astronomy,” Journal of the Royal Astronomical Society of Canada 82 (1988): 107–13. . Единственный радиоастроном в мире продолжил свой одинокий труд.

Ребер с педантичным упорством картографировал небо. Он работал со все более короткими радиоволнами, зная, что они обеспечивают более точную локализацию радиоисточника. Сочетая несколько длин волн, он мог определить физический процесс, вызывающий излучение. В 1944 г. он написал статью, к которой прилагалась первая в истории карта радионеба [105] G. Reber, “Cosmic Static,” Astrophysical Journal 100 (1944): 279. См. также комментарий, написанный для сотого номера журнала: K.I. Kellerman, “Grote Reber’s Observations of Cosmic Static,” Astrophysical Journal 525 (1988): 371–72. . В статье также доказывалось, что процесс излучения космических радиоволн был нетепловым, следовательно, отличался от излучения тела с фиксированной температурой. Его карты демонстрировали концентрацию излучения в Млечном Пути и указывали еще две пиковые локации излучения – в Кассиопее и в Лебеде. Первый пик окажется остатками сверхновой в 11 000 световых лет. Второй, случайно расположенный недалеко от эталонной черной дыры Лебедь Х-1, – галактикой с невероятно мощным радиоизлучением в полумиллиарде световых лет от нас.