Нобелевская комиссия
Прошло много времени, прежде чем Нобелевская комиссия всерьез восприняла ученых, исследующих тайны космоса. На протяжении 118-летней Нобелевской истории награды астрономам, радиоастрономам, астрофизикам и космологам можно было посчитать по пальцам. К счастью, в последние годы что-то пошатнулось, и изучение вселенной получает все большее признание.
И вот, в 2006 году Нобелевская премия была присуждена за анализ анизотропии микроволнового фонового излучения, в 2011 году были отмечены измерения скорости расширения Вселенной, а в 2017 году Лавр достался исследователям гравитационных волн. Этими учеными были Роберт Дике и младший Джим Пиблз.
Несколькими годами ранее выдающийся теоретик Джордж Гамов предположил, что если вселенная в молодости была плотной и горячей, то теперь все пространство должно быть заполнено какой-либо формой реликтового излучения. Его коллеги в Принстоне произвели расчеты и дали концепции конкретные формы.
Пиблз имел дело с предполагаемой фоновой температурой, которая через несколько миллиардов лет должна была быть ниже 5К (теперь мы знаем, что она составляет 2,7К). Точка над «i» должна была наблюдаться радиотелескопом, установленным в кампусе Принстона. Незадолго до начала исследования Дике позвонил Пензиас, который сообщил ему о счастливом открытии. Данные не оставили иллюзий: два молодых человека из Bell Laboratories имели честь найти Святой Грааль космологов.
Случайно они натолкнулись на самое важное свидетельство, подтверждающее правильность теории большого взрыва. Бесспорно они заслуживают свое место в истории науки. В то же время трудно избавиться от впечатления, что решение о присуждении им Нобелевской премии в обход Гамова, Дике и Пиблса было несколько несправедливым.
Потому что он посчитал, из чего состоит вселенная.
Несколько месяцев назад на другой платформе, я опубликовал текст , в котором я попытался обрисовать, что и в каких пропорциях производится на содержание Вселенной . Его нельзя было бы создать, если бы не подробные данные, взятые из одной из самых интересных научных публикаций, которые я когда-либо находил в своих руках: «Инвентарь космической энергии » Масатаки Фукугиты и Джеймса Пиблса. Как видно из названия, дуэт сделал героическое усилие, рассматривая современные космологические теории, лежащие в основе переписи всех компонентов Вселенной . На самом деле все без исключения. Физики учли все известные формы материи, каждый тип излучения и всю существующую энергию.
Почему это так здорово?
Если вы имели дело с какой-либо книгой по космологии, вы, вероятно, слышали, что основной перекос вселенной - это темная энергия и темная материя. Однако вряд ли кто-нибудь уточнит, что именно скрывает оставшиеся ~ 5%. Из работ Пиблса и Фукугиты мы узнаем, что большая часть «обычной» барионной материи приобретает характер разбавленной среды, заполняющей межгалактическое пространство. Все звезды с планетными системами смешны на 0,15% от общего космического баланса массы / энергии. Белые карлики 0,036%. Черные дыры 0,007%. 0,005% нейтронных звезд. И так далее. Физики учли даже такие детали, как энергия, излучаемая звездами, или масса космических нейтрино - все, что должно влиять на эволюцию Вселенной.
При проведении исследований ученым пришлось наконец столкнуться с так называемой проблемой кривого вращения. Анализ показал, что при известных значениях кинетической энергии и силы тяжести (критерий Острикера-Пиблса) галактические диски показали полную нестабильность. Их массы, рассчитанные исключительно на основе звезд и «светящейся» материи, которую мы знали, выглядели слишком низкими.
Поскольку Пиблз и Острикер были прекрасно знакомы с концепцией Цвикки, а также регулярно обменивались мнениями с Рубином, они осмелились внести новаторские поправки в уравнения. Они начали свою статью по-настоящему в стиле Хичкока: «Есть свидетельства, возрастающие по количеству и качеству, полагать, что массы обычных галактик можно недооценивать в 10 и более раз». Хотя ученые немного преувеличивают в своих отчетах, но в принципе они бьют гвоздем по голове. Добавляя много дополнительной массы к галактическому диску, математические модели начали соответствовать тому, что мы наблюдаем в природе.
Несмотря на первоначальное сопротивление, из-за дальнейших исследований и открытий (особенно из-за гравитационного линзирования), концепция недостающей массы устоялась в современной науке. Мы больше не спрашиваем, существует ли темная материя, но какие частицы ее создают?
Конечно, это только часть существенного производства Джима Пиблза. Канадец принадлежит к недооцененной категории ученых, которым, возможно, не повезло самостоятельно открыть для себя ошеломляющие, но постепенно они расширили свое поле, окуная пальцы в почти все важные концепции.
Независимо от того, берете ли вы учебник по Большому взрыву, темной материи, темной энергии, космологическим моделям или будущим сценариям вселенной - вы, несомненно, найдете имя недавно испеченного лауреата Нобелевской премии.