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

Пензиас в это время связался с Дикке и пригласил его в Холмдел для изучения своей аппаратуры и обсуждения проблемы таинственных и постоянных помех в регистрируемых сигналах. Дикке привез с собой всю свою группу, включая двух других протеже из Принстона (физиков-экспериментаторов Питера Ролла и Дэвида Уилкинсона), которые в этот момент как раз заканчивали наладку собственного радиоприемного устройства для регистрации предсказываемого Пиблсом реликтового излучения. Следуя его теоретическим расчетам и ожиданиям, группа Дикке занялась поиском загадочного сигнала. Реликтовое излучение не обмануло их ожиданий и оказалось Розеттским камнем истории Вселенной — ключом к расшифровке тайн происхождения космоса. Не трудно вообразить, какие смешанные чувства должен был испытывать Дикке, изучая полученные Пензиасом и Вильсоном данные, так как радостное возбуждение от выдающегося открытия, должно быть, смешивалось у него с глубоким разочарованием в том, что это открытие произошло именно тогда, когда он и его группа были сами мучительно близки к успеху в разгадке этой тайны природы. Дикке сразу понял, что зарегистрированный Пензиасом и Вильсоном сигнал действительно представляет собой реликтовое излучение и является убедительным свидетельством в пользу модели горячего Большого взрыва. Однако сами Пензиас и Вильсон скептически относились к данной модели, поскольку она резко противоречила той теории стационарной Вселенной, на идеи которой они опирались в процессе всей работы. Поэтому Пензиас и Вильсон решили опубликовать в статье полученные результаты без какого-либо обсуждения теоретических вопросов. Не связанные также моделью Большого взрыва, они были счастливы доложить полученные результаты без ссылок на модель, которая все еще оставалась чуждой их точке зрения. Кроме того, осторожный Вильсон, которому модель стационарной Вселенной, по-видимому, все еще казалась привлекательной, чувствовал, что, поскольку у них пока мало экспериментальных данных, им следует в своей публикации вообще избегать рассмотрения достоинств разных моделей и ограничиться сообщением о результатах наблюдений. Их открытие сводились к регистрации одной-единственной (но самой первой) точки, лежащей на предсказанной гладкой кривой излучения черного тела для реликтового излучения.

В этих обстоятельствах группы пришли к соглашению и опубликовали сообщение об открытии одновременно в двух напечатанных одна за другой статьях. В первой Пензиас и Вильсон сообщали об открытии и публиковали полученные данные, а во второй Дикке и члены его группы описывали фоновый сигнал в качестве реликтового излучения Большого взрыва. По иронии судьбы одним из запатентованных лично Дикке устройств оказался радиометр, то есть именно тот умный электронный прибор, который позволил регистрировать сверхслабые радиосигналы и отделять их от фонового излучения. Именно этот прибор был установлен на радиотелескопе в Крофорде, где и было детектировано реликтовое излучение. Дикке подобрался исключительно близко к открытию, причем одновременно как со стороны теоретического понимания эффекта, так и со стороны его экспериментального измерения. Этот повторный трагический промах в научной карьере стал, безусловно, большим ударом для Дикке, когда в 1978 г. Пензиас и Вильсон стали нобелевскими лауреатами за открытие реликтового излучения, возникшего в момент рождения Вселенной [27]. Конечно, если бы Дикке знал о ранней работе Альфера и Германа, он мог бы начать поиски гораздо раньше и разделил бы награду с Пензиасом и Вильсоном.

Пятница 26 марта 1965 г. оказалась судьбоносной для этих групп ученых, занятых сложными исследованиями в одной и той же области науки независимо друг от друга (но довольно близко географически, на расстоянии около 30 км). Когда в этот день они наконец встретились, никто из них не знал о существовании еще более ранних расчетов реликтового излучения, осуществленных МакКелларом, а также Альфером и Германом. Такие противоречивые ситуации всегда выглядят интригующе, и по этому поводу было высказано много умозрительных соображений («а что, если бы?..»). Открытие реликтового излучения определенно является примером события, результаты которого (при малейшем изменении начальных условий, как говорят математики) могли бы совершенно изменить судьбу многих людей, принимавших в нем участие. С интеллектуальной и научной точки зрения понятно, что более раннее открытие или обнаружение излучения позволило бы раньше обосновать модель Большого взрыва и покончить с уже изрядно надоевшей моделью стабильной Вселенной. В личном плане понятно, что созвездие нобелевских лауреатов выглядело бы совсем по-другому, а ведь Нобелевскую премию в науке можно сравнить лишь со средневековой церемонией акколада — посвящением в рыцарство.

Статья Пензиаса и Вильсона объемом в одну страницу под скромным заголовком «Измерение фоновой температуры антенны на 4080 МГц» (A Measurement of Antenna Excess Temperature at 4080 Mc/s) была опубликована 1 июля 1965 г. в Astrophysical Journal {13} и стала одним из важнейших новаторских достижений науки XX в. После публикации отношение астрономов и астрофизиков к модели горячего Большого взрыва изменилось за одну ночь, однако Дикке эмоционально оставался верным старой модели Вселенной. Все знали, что он предпочитает теорию и модель осциллирующей Вселенной (вариант эволюции Вселенной, предложенный в 1930-х гг. космологом Ричардом Толменом из Калтеха), поскольку Дикке с философской точки зрения казалась сомнительной идея возникновения Вселенной из ничего и в единый миг времени. В противоположность этому модель осциллирующей Вселенной включает в себя циклы охлаждения и нагревания, вследствие чего возникновение излучения удобно совмещается с началом цикла расширения из некоторого горячего и плотного состояния.

Возбуждение общественности в связи с описанным замечательным открытием было столь велико, что редакция Astrophysical Journal допустила утечку информации в СМИ, в результате чего 21 мая 1965 г. на первой полосе газеты The New York Times была напечатана статья под заголовком «Сигнал свидетельствует о рождении Вселенной в результате Большого взрыва» (Signals Imply a «Big Bang» Universe). Хотя самому Дикке нравилась идея расширяющейся Вселенной с разлетающимися вдаль галактиками, напоминающая картину, которую наблюдал когда-то Хаббл, он все же предпочел бы, чтобы галактики позднее вновь как-то объединялись. Научный обозреватель Уолтер Салливан писал позднее, что «Дикке и членам его группы хотелось видеть триумф идеи осциллирующей Вселенной». Ранее, в рассказе об Эйнштейне, уже отмечалось, что некоторым людям трудно избавиться от эмоционального отношения к определенным научным идеям. Возможно, привязанность Дикке к осциллирующей Вселенной коренилась в его стремлении подтвердить то, что мы сейчас называем ключевым доказательством модели Большого взрыва. С другой стороны, для скептически относящегося к космологии Вильсона публикация отчета об истории исследования на первой странице The New York Times стала лишь доказательством более серьезного отношения общественности к космологии и к их с Пензиасом открытию реликтового излучения. Вильсон был прав: космология становилась все более зрелой наукой, постепенно превращаясь из спекулятивной, бесформенной области знаний в серьезную науку с экспериментально проверяемыми теориями.