Брайан Китинг - Гонка за Нобелем. История о космологии, амбициях и высшей научной награде

Я позвонил Эндрю Ланге и рассказал ему о болезни отца. Он знал, как много значит для меня BICEP, но считал, что семья важнее любой науки. «Брайан, тебе нужно бросить все и поехать к отцу», — сказал он.

Я знал, что он прав. Но все-таки не мог избавиться от чувства горечи. Эта поездка на Южный полюс должна была стать самым большим приключением в моей жизни, путешествием к началу времен и — если бы наши поиски оказались успешными — дорогой к Нобелевской премии. Отец был уверен в успехе моего грандиозного предприятия.

Во всем этом была горькая ирония. Годами я вынашивал идею приподнять завесу тайны над происхождением Вселенной, тогда как моя собственная версия оставалось в целом загадкой. И вот в тот самый момент, когда мое «дитя» BICEP достигло зрелости, я был вынужден покинуть его ради человека, который бросил меня еще в детстве. В глубине души я знал, что в моей жизни еще будет много телескопов, а отец есть отец, несмотря на все его недостатки.

Итак, в декабре 2005 года мне пришлось прервать свою экспедицию на Южный полюс и вернуться на север. Впрочем, из того места, где я находился, все пути лежали на север. Нужно было просто следовать по невидимому меридиану, соединяющему меня с отцом, который сейчас умирал где-то там, за ледяным горизонтом.

Путешествие, которое мы с вами собираемся предпринять, ведет нас к началу Вселенной. Но чтение космического пролога требует особых очков, набора линз, и придумал их не кто иной, как великий Галилео Галилей, в одну из теплых июньских ночей 1609 года.

В ту ночь Галилей сделал то, чего никто никогда до него не делал: он смотрел в небо через зрительную трубу. Эту трубу он создал, прямо скажем, нечестным путем, совершив один из смертных грехов научного мира: плагиат. Некоторое время назад его друг Паоло Сарпи рассказал ему о новом изобретении одного голландского оптика, способном зрительно приближать удаленные объекты. Хотя Галилей никогда не видел этого голландского устройства, он не только сумел воспроизвести его конструкцию, но и значительно ее усовершенствовать. Вскоре его perspiculum («перспективная», или подзорная, труба) стала самым коротким из рычагов, созданных когда-либо для того, чтобы сдвинуть Землю.

Конструкция трубы была предельно проста: две стеклянные линзы внутри свинцовой трубки. Одна сторона каждой линзы была плоской. Другая сторона у одной из линз была выпуклой, как чечевица (на самом деле слово «линза» происходит от латинского слова lens — «чечевичное зернышко»), а у второй — вогнутой. Обе линзы имели около 5 см в диаметре. Обращенная к объекту линза, объектив, находилась на расстоянии вытянутой руки от той, к которой наблюдатель прикладывал свой глаз. Комбинация этих линз, расположенных на правильном расстоянии друг от друга, многократно увеличивает отображение удаленных предметов.

После той исторической июньской ночи Галилей продолжил дорабатывать свое устройство. Вскоре он добился 30-кратного увеличения, уменьшил оптические искажения и дополнил прибор регулируемой треногой, что было весьма полезно, поскольку труба стала гораздо больше и тяжелее. Голландская «зрительная труба» была всего лишь забавной вещицей. Усовершенствованная Галилеем, она превратилась в мощный научный инструмент — телескоп (от греческого «далеко смотрю»). Не чуждый ничему человеческому, Галилей быстро сообразил, что телескоп может сделать его богатым. У него было несколько незаконнорожденных детей и брошенных любовниц, которых приходилось содержать. Пока Галилей обладал монополией, он мог продать свою улучшенную подзорную трубу тому, кто предложит самую высокую цену, — желающих купить нашлось бы немало. Например, телескоп был бы чрезвычайно полезен в военном деле. С его помощью военные моряки могли обнаруживать вражеские флотилии, едва те появлялись на горизонте, таким образом исключая возможность внезапного нападения.

Прежде всего требовалось сохранить монополию. Галилей не доверял никому. Он бдительно охранял свое изобретение, пока не подготовился обнародовать его, и обратился за кредитом {1} . Развернув публичную кампанию в духе реалити-шоу Shark Tank [10], он в конце концов продал свой телескоп — точнее, несколько готовых телескопов — венецианскому дожу и сенату. Галилей также добился того, чтобы ему дали пожизненную профессуру в Пизанском университете и удвоили жалованье. (Как профессор, я искренне преклоняюсь перед деловой хваткой коллеги. Он не только мгновенно получил постоянную работу, но и удвоил свои вложения в бизнес.)

Разумеется, Галилей вошел в историю науки не своей молниеносной карьерой, которой особенно завидуют астрономы. Он первый открыл возможности телескопического зрения, и ему стали доступны любые плоды с древа познания. Представьте себе, что вы построили собственный Большой адронный коллайдер — самый мощный в мире ускоритель частиц. Согласен, это не входит в список желаний большинства нормальных людей. Тем не менее допустим, вы можете использовать его по своему усмотрению. С какой легкостью вы открыли бы все субатомные частицы, не боясь конкуренции со стороны других ученых!

Разумеется, даже лучшие инструменты в руках невежды ни на что не способны. К тому же для того, чтобы наилучшим образом распорядиться своим талантом и инструментами, нужны желание и страсть. Вот почему космологи учатся так долго: четыре года бакалавриата по физике плюс еще лет десять аспирантуры и работы после получения ученой степени. Мы жаждем знаний и мудрости, чтобы максимально реализовать возможности этих мощных инструментов, будь то телескопы, или суперкомпьютеры, или даже наши собственные мозги.

К счастью для науки, Галилей обладал не просто техническим талантом, его отличали необычайные любознательность, неутомимость и последовательность в работе. Он был первым физиком в истории человечества и первым, кто начал заниматься наблюдательной астрономией с помощью телескопа. Некоторые даже утверждают, что Галилей был первым настоящим ученым — первым, кто использовал научный метод, в том числе итеративный подход к сбору фактов и уточнению модели.

В отличие от Ньютона, который увлекался алхимией и другими сомнительными идеями, или Аристотеля, чьи «законы природы», по сути, все оказались неверны, научная репутация Галилея — одна из самых непогрешимых. Отчасти этим он обязан строгой самоцензуре: Галилей старался не распространяться о собственных ошибках. Он также был искусным селф-промоутером и никогда не упускал возможности заявить о приоритете своих открытий, особенно если те обещали принести деньги {2} . Духа состязательности ему было не занимать. Галилей был так озабочен тем, чтобы сохранить за собой пальму первенства, что намеренно скрывал свои открытия от главного конкурента — немецкого астронома Иоганна Кеплера, который первым из ученых правильно описал движение планет.