Приямвада Натараджан - Карта Вселенной [Главные идеи, которые объясняют устройство космоса]

После непродолжительных исследований, проведенных Каном и Волтьером, тема темной материи надолго выпала из поля зрения ученых. Если мы хотим понять, почему она на протяжении столь длительного времени оставалась без внимания и была сброшена со счетов, стоит взглянуть пристальнее на ключевого героя — Цвикки. В 1922 г. он окончил докторантуру в Швейцарской высшей технической школе Цюриха, занимаясь ионными кристаллами, а вовсе не астрономией. Затем в течение трех лет продолжал исследования в родном университете, после чего уехал в США. В этот переломный момент американская наука имела в высшей степени международный характер, страна привлекала амбициозных европейских ученых. Появлялись благотворительные программы, которые способствовали набору молодых талантливых ученых из-за рубежа. Программа аспирантуры Международного учебно-методического совета при фонде Рокфеллера была одной из первых. Она функционировала в период с 1924 по 1930 г. и охватила 135 европейских физиков. Затем последовала эмиграция около 800 ученых — большинство из них были евреями — в поисках убежища от нацистов. Цвикки попал в первую волну эмигрантов и стал участником программы аспирантуры Рокфеллера. В 1925 г. в возрасте 27 лет он поступил в Калифорнийский технологический институт (Калтех) для работы с Робертом Милликаном, занятым в сфере экспериментальной физики. Цвикки прибыл в благоприятное время. Полным ходом шли новаторские исследования Хаббла, началось планирование 5-метрового телескопа нового поколения на горе Паломар.

Вскоре эксклюзивный доступ к самому крупному в мире телескопу (телескоп Паломарской обсерватории превосходил телескоп в Маунт-Вилсон) побудил Цвикки и некоторых других ученых сместить фокус внимания на астрономию и астрофизику. Смена деятельности для Цвикки оказалась решением умным и плодотворным с точки зрения науки. Как иностранец он предлагал свежий взгляд и стал инициатором многих творческих проектов. Но при этом был крайне вспыльчивым, конфликтным и самоуверенным человеком с резким и пренебрежительным отношением к окружающим, что раздражало его коллег. Цвикки получил образование в совершенно другой, более иерархической академической культуре по сравнению с той, в которой ныне пребывал. Многие с трудом могли переносить его чувство собственной значимости, хотя он имел и почитателей. Тем не менее в 1974 г. коллеги воздали ему хвалу: «Цвикки обладал тем неотъемлемым сопутствующим фактором величия — способностью вызывать в других сильнейший позитивный или негативный отклик… Те, кто видит дальше или глубже, не внушают восхищения всем без исключения» {17} .

Высокомерие и бестактные манеры Цвикки, по-видимому, негативно влияли на внимание к его работе. Он был переполнен идеями; многие были ошибочны, но некоторые оказались верными. Среди них были и те, которые остались незамеченными. В «Одиноких сердцах космоса» Деннис Овербай описывает недостаток доверия по отношению к Цвикки со стороны научного сообщества: «[У него] было так много идей, что отделить хорошие от бессмысленных было почти невозможной задачей для других астрономов» {18} .

Как мы уже видели, личности ученых зачастую сильно влияют на отношение остальной части сообщества к их работе независимо от ее значения. Культура преклонения перед авторитетами и коллективное признание гения часто становятся причиной, по которой коллеги позволяют блестящим ученым игнорировать социально приемлемый кодекс поведения. Таким образом, тот, кто считается гением, часто получает поблажку, и почти все смотрят сквозь пальцы на его агрессивное и бесцеремонное поведение. Цвикки был одним из тех ученых, которым не предоставили подобный иммунитет. Следовательно, с учетом вспыльчивого темперамента, его гипотеза относительно темной материи канула в забвение на долгий срок.

Впрочем, игнорировать ее вечно ученые не могли. В 1970 г. Рубин и Форд начали совместную работу в области динамики галактик в рамках скромной астрономической программы Института Карнеги в Вашингтоне, штат Колумбия. Рубин — хрупкая, тихая и целеустремленная женщина — один из наиболее известных астрономов нашего времени. Она не была из числа тех, кто стремится к спорам и дискуссиям, поэтому Рубин и Форд отложили отчет о своих научных изысканиях, которые предполагали потребность в большом количестве невидимой массы в спиральных галактиках, являющихся предметом их изучения. Они осторожно опубликовали свои работы, в которых сообщили о странных данных, и предложили множество разных толкований, явно обходя стороной интерпретацию с участием темной материи. Рубин и Форд завершили работу 1973 г., написанную совместно с Джудит Рубин (дочерью Веры Рубин), предложением, явно отвлекающим внимание от ключевого аспекта их исследования: «Очевидно, мы еще не закончили с этим вопросом» {19} . Рубин и Форд не учитывали связь между своими находками в отдаленных спиральных галактиках и результатами исследования спиральных галактик на нашем собственном «заднем дворе» — в Млечном Пути и галактике Андромеды, о которых писали Кан и Волтьер в 1959 г. Складывается впечатление, что ученые, по-видимому, были не в курсе более ранних трудов на тему темной материи. Выводы Цвикки относительно скоплений галактик им были неизвестны.

Будучи женщиной, Рубин вошла в астрономические исследования необычным образом. В 1950 г. она поступила в магистратуру Корнеллского университета, чтобы быть рядом с супругом, который обучался там в докторантуре. Проект магистерской диссертации Рубин включал поиск любых систематичных движений в рамках галактик; в частности, она искала вращения. Мотивацией для ее работы было исключительно любопытство, так как отсутствовала какая-либо теоретическая база для понимания, вращаются галактики или нет. В некотором роде ее пребывание, далекое от центра профессиональной сферы, предоставило свободу поднимать новаторские вопросы, которые, возможно, не поощрялись бы в Принстоне, Гарварде или Калифорнийском институте (в то время традиционные форпосты астрономии). В 1950 г. она представила свои результаты на собрании Американского астрономического общества в Хаверфорде, штат Пенсильвания. В 1996 г. в интервью Американскому институту физики Рубин подробно рассказала, что всего несколькими неделями ранее родила своего первого ребенка, и, пребывая в нервном состоянии, вошла в помещение, не зная никого из собравшихся в нем корифеев. Ее доклад назывался достаточно громко — «Вращение Вселенной», но этот вариант был выбран по причине наивности, а не из высокомерия. Ответная реакция была крайне враждебной, и общий тон комментариев подразумевал, что никто просто не способен осуществить то, на что она посягнула. Но среди всего этого скептицизма Рубин четко помнит одного вежливого мужчину с сильным немецким акцентом, мягко приободрившего ее, сказав, «что это интересная задумка: данные, возможно, не так хороши, но для первого шага это неплохая идея». Человеком, оказавшим ей эту ненавязчивую поддержку, которая помогла ей «почувствовать себя не до конца раздавленной», был не кто иной, как Мартин Шварцшильд, эксперт в области динамики Вселенной и один из первооткрывателей вычислительной астрофизики, работавший над Манхэттенским проектом {20} . Он также был сыном Карла Шварцшильда, с которым мы бегло встречались в главе 3: автор математического решения уравнения Эйнштейна, относящегося к черной дыре.