Арно Пензіас та Роберт Вілсон з антеною, яка дозволила відкрити космічний мікрохвильовий фон. Фото: GETTY/Відео: IRENE FERNBNDEZ JUBITERO

Хоча навряд чи хтось їх пам’ятає, усі великі історії наукового успіху завжди мають програшника. І в ланцюжку карамболи, який заснував теорію Великого вибуху, ця цифра відповідає найвизначнішому розуму і, можливо, найяскравіший мозок того часу: трохи менш забутий астрофізик російського походження та націоналізований американець Джордж Гамов. Йому належить - після вдосконалення ідей бельгійського священика і астрофізика Жоржа Леметра - більша частина початкової пропозиції про походження Всесвіту як раптового розширення маси Космосу з однієї точки: так званий Ілем у Гамові теорії, який взяв назву основоположної речовини матерії з Арістутла.

Але його внесок не зупинився лише на цьому. Він також передбачив, що якщо ви заглянете досить глибоко в космос, ви зможете знайти сліди фонового космічного випромінювання, спричиненого Великим вибухом. Інакше кажучи, електромагнітне ехо, яке виробляє Всесвіт, що починається. Незабаром після цього він навіть припустив, що ці сліди можуть бути виявлені за допомогою антени лабораторій Белл в Холмделі (штат Нью-Джерсі, США), в якій зайнято працювали двоє молодих фізиків, яким було лише 30 років на ім'я Арно Пензіас і Роберт Вілсон. Нещастя означало, що ні вони, ні вчені, які намагаються знайти це фонове випромінювання з Принстонського університету, не читали статті Гамова.

Люди, відповідальні за калібрування великої антени Холмделя, намагалися ввести її в дію тижнями, але фоновий шум унеможливлював роботу. Вони випробували всі види заходів, щоб спробувати усунути ці перешкоди: вони орієнтували антену у всіх напрямках, тестували день і ніч, перевіряли електричну систему., вони обшили стики ізоляційною стрічкою та заклепки для антен, очищені заглушки. І коли вони не могли придумати, що ще робити, вони зняли всі інструменти з антени і зібрали їх з нуля. Шум не зникав.

Вічний свист

Незважаючи на те, що Пензіас і Вільсон не читали роботи Гамова, вони виявили, що наукова група Принстонського університету під керівництвом Роберта Діке - казкового експериментатора, який сприяв, крім усього іншого, розробці радіолокатора - вже давно знаходиться за фоном космічного випромінювання передбачив астрофізик російського походження. Після того, як кілька разів перевернули антену догори дном, космічне походження було вже останньою надією для Пенціаса і Вільсона, хоча вони про це не мали уявлення.

Коли Діке зателефонували, щоб пояснити проблему з антеною на той випадок, якщо він зміг допомогти їм усунути невпинний шум, фізик з Принстону відразу зрозумів, що знайшли молоді Пензіас і Вільсон. Дікке поклав слухавку і сказав своїм колегам із лабораторії: "Ну, хлопці, ви щойно випередили нас", за словами Білла Брайсона в його книзі "Коротка історія майже всього" (Редакція RBA Libros).

Цього тижня виповнюється 50 років з того випадкового відкриття, автори якого не шукали, не знали, що це було і не могли інтерпретувати, - завдання, яке випало команді Діке в паралельній статті до відкриття Фонду космічних мікрохвиль опублікована вже в 1965 р. в Astrophysical Journal. Ця наукова карамболя виграла Пензіаса та Вільсона Нобелівською премією в 1978 році. Натомість Дікке лише випадково поплескував своїх колег по плечу, а Гамов, який передбачав події, що відбулися, випадково перетравив в історію науки молоді в лабораторіях Bell. У своїй книзі «Самотні серця в космосі» («Планета») фізик і науковий письменник Денніс Овербі досить погано стверджував, що Пензіас і Вільсон не розуміли, що означає їхнє відкриття, поки не прочитали про це в The New York Times.

фізики

Антена лабораторій Белл в Холмделі, штат Нью-Джерсі. ПОТ

Те, що вони бачили за допомогою своєї антени, було найстарішим світлом у Всесвіті, першими фотонами, які були створені, коли Космос настільки розширився, що дозволив матерії та випромінюванню роз’єднатися, і це могло вперше вільно циркулювати через молоду людину. лише 380 000 років. Що трапляється, так це те, що, як передбачав Гамов, відстань і протікання часу перетворили ті перші фотони в мікрохвилі, які змогли захопити антени Пензіаса та Вільсона.

Алан uthут, батько теорії інфляції Всесвіту, яка пропонує дуже прискорене зростання Космосу в перші нескінченно малі частки секунди після Великого Вибуху, робить у своїй роботі "Інфляційний Всесвіт (дебати)" дуже корисну аналогію зрозуміти масштаби відкриття космічного фонового випромінювання або космічного мікрохвильового фону, як це називають астрофізики. За словами Гута, якби дивитись у прірви Всесвіту було як виглядати вниз зі 100-го поверху Емпайр-Стейт-Білдінг в Нью-Йорку, коли Пензіас і Вільсон зробили своє відкриття, найдальші виявлені галактики знаходилися б на 60-му поверсі а більш віддалені об'єкти, квазари, були б у 20. Ніхто не сягав далі. Хвилі, виявлені молодими фізиками з лабораторій Белл, звели знання про Космос до трохи більше сантиметра від підлоги вестибюля хмарочоса.

Найдавніше світло

Точно кілька тижнів тому результати потужного детектора, розташованого на Південному полюсі, BICEP 2, стверджували, що знайшли доказ, який продемонстрував теорію інфляції Гута і, отже, підтверджує теорію Великого вибуху. Все відразу, дослідження Всесвіту він знаходився на тисячних міліметрах від землі лобі у власній метафорі Алана uthута.

"Цікаво, що ми маємо підказки про те, яким був Всесвіт, коли йому було лише одна трильйонна до однієї трильйонної частки трильйонної частки секунди і була стиснута до мікроскопічних розмірів", - сказав астрофізик Кембриджського університету та Королівський астроном Великобританії., Мартін Ріс, до EL MUNDO під час нещодавнього візиту до Мадрида. "Але я думаю, нам доведеться почекати, поки супутник Планка перевірить, чи ці вимірювання правильні. Якби мені довелося зробити ставку на свої гроші, вони зробили б це лише на 50% ", - говорить Ріс.

Насправді він не єдиний, хто вважає, що результати BICEP2 потрібно підтвердити, і кілька днів тому вчений з лабораторії теоретичної фізики Орсе (Адам) Адам Фальковський викликав неабиякий ажіотаж у науковому співтоваристві, поставивши під сумнів знахідку гравітаційних хвиль, що представляють відгомін Великого Вибуху.

Процес, такий енергійний, як космічна інфляція, повинен був спричинити порушення первинних гравітаційних хвиль, і вони повинні були залишити слід на поляризації - площинах, в яких поширюється коливання електричного поля - Космічного мікрохвильового фону. І цей слід повинен мати конкретний зразок, який це могло бути спричинене лише таким процесом, як інфляція. І це те, що виявив BICEP 2. "Проблема полягає в тому, що Чумацький Шлях випромінює в тому ж діапазоні, що і мікрохвилі, які BICEP 2 виявив, і забруднює результати", - пояснює Рікардо Генова, дослідник з Інституту Астрофізико Канаріас (IAC).

З цієї причини результати, які місія Планка забезпечить наприкінці цього року, є настільки необхідними, що дасть можливість охарактеризувати забруднення Чумацького Шляху, щоб знати, який внесок він робить у заходи Космічної Мікрохвилі Фонд. І Іспанія також відіграє важливу роль у цій галузі. Експеримент ІАК «Кіхот» - єдиний в Європі, який працює для характеристики поляризації цього забруднення та сприяє очищенню результатів, отриманих від фонового космічного випромінювання.

Лабораторії Bell використали ювілей для випуску наукових нагород за інновації. Вони хочуть повернути загублений блиск і повернути заклад на місце, яке воно займало 50 років тому, коли Пензіас і Вільсон почули перші удари Всесвіту.