Великий вибух у науковому сімействі
Першовідкривачеві реліктового космічного випромінювання Роберту Вільсону — 75.
Сонце, яке ми бачимо, — звісточка з минулого: 150 млн кілометрів, які відокремлюють нас, світло проходить більш ніж за 8 хвилин. Астрофізики підрахували, що цей промінь продирався з надр зірки до її поверхні близько мільйона років, весь час натикаючись на речовину зоряної плазми. Нам важко уявити собі внутрішній світ Сонця з такою високою густиною, що світло й речовина є фактично зчепленими, утворюючи одне ціле. А саме на таку «кашу», імовірно, був схожий наш Всесвіт на початку світобудови. Весь час розширюючись і охолоджуючись, він охолонув нижче критичної температури в 2700—3000 градусів — цієї миті електрони із протонами почали масово з’єднуватися в атоми водню й припинили заважати фотонам вільно поширюватися в просторі, як це й належить нормальному світлу.
Так цей процес бачать теоретики, прихильники гарячої теорії Великого вибуху. І можуть точно обрахувати всі параметри аж до температури, яку світло, що вирвалося на волю, повинне мати сьогодні, через 15 млрд років. Це залишкове, або реліктове, космічне випромінювання повинне охолонути десь до 10 градусів Кельвіна. Але в тому й річ, що у фізиці теорія часто випереджає практику, і саме експеримент найчастіше розставляє над «і» довгоочікувані крапки.
Виявлення реліктового космічного випромінювання Робертом Вільсоном і Арно Пензіасом у 1964 році стало, на думку більшості фізиків, відкриттям століття — воно дозволило космології вийти з нетрів дискусій, які неможливо перевірити. Проте вручення двом молодим радіоастрономам Нобелівської премії 1978 року залишило після себе атмосферу незручності й недоговореності. За твердженням одного з істориків науки, нагороджені «не знали про нього, не розуміли його суті й навіть не шукали». Щоб відновити перебіг подій, необхідно повернутися в минуле — не таке далеке, як часи зчеплення світла й речовини, але не менш непевне.
Теоретичну космологію започаткував у 1816 році Альберт Ейнштейн. Розв’язуючи рівняння загальної теорії відносності, він отримав так звану статичну модель Всесвіту. Правда, щоб пояснити, чому він не стискається, йому довелося видумати «антигравітацію» — силу, яка зростає у міру віддалення мас одна від одної. На початку 1920-х років блискучий російський учений Олександр Фрідман показав, що рівняння Ейнштейна можуть бути розв’язані й без усіляких сумнівних припущень. Спочатку Ейнштейн зустрів фрідманівську модель Всесвіту, який розширюється, у багнети, однак коли факт розширення було підтверджено експериментально, визнав антигравітацію «найбільшою помилкою свого життя». У 1940-ті роки Георгій Гамов розвинув гарячу теорію Великого вибуху й прогнозував існування реліктового випромінювання, близького за спектром до випромінювання абсолютно чорного тіла. Спроб з’єднати теорію із практикою й піймати сліди Великого вибуху почала на вжила 1960-х група фізиків із Принстонського університету на чолі з Робертом Дікке.
Їхня установка була вже майже готова, коли, піднявши слухавку у своїй лабораторії, учений почув боязкий голос: «Це Арно Пензіас із фірми Bell Laboratotues. Потрібна ваша консультація». Те, що почув Дікке, шокувало його.
Виявилося, що два молодих радіоастрономи в сусідньому містечку Холмдел уже рік як, самі того не підозрюючи, знайшли реліктове космічне випромінювання. Обов’язком Вільсона й Пензіаса було обслуговування надпотужної радіоантени для навігації супутника «Луна». У вільний же час друзі намагалися піймати випромінювання Чумацького Шляху. Вони протестували антену у мовчазному, на їхню думку, діапазоні — 7,35 см. Антена виявилася «несправною» — весь час ловила якийсь слабкий сигнал. Наступний рік вони витратили на марні спроби усунути перешкоди — аж до того, що зчищали з обладнання сліди голубиного посліду. Зневірившись, звернулися до Дікке.
Отак і вийшло, що в «Астрономічному журналі» були надруковані відразу дві статті: Вільсона й Пензіаса — про факт виявлення «нових старих хвиль» і Дікке з учнями — про теоретичний бік проблеми. Принстонські теоретики чомусь не згадали внесок Гамова, той образився, і в науковому середовищі зчинився скандал, через що Нобелівський комітет обійшов усіх причетних до нього фізиків увагою — премію здобули звичайні радіоінженери. Звичайні, та не зовсім: адже випадок, як відзначив Луї Пастер, допомагає тільки підготовленому розуму.
