Птичий помет и Большой Взрыв

Смертельным ударом в самое сердце теории стационарной Вселен-
ной стало открытие Арно Пензиаса и Роберта Вильсона в 1965 году.
Работая с шестиметровым радиотелескопом в лаборатории Белл
в городе Холмдел, они, ловя радиосигналы из космоса, поймали
странный радиошум. Сначала они решили, что этот шум — результат
какого-то отклонения в работе системы, поскольку получалось, что
шум поступает равномерно со всех направлений, а не от конкретной
звезды или галактики. Чтобы исключить возможное влияние грязи
и мусора, они тщательно отчистили рупор телескопа от того, что
Пензиас деликатно назвал «слоем белого диэлектрического веще-
ства» (популярное его название у астрономов — «птичий помет»).
В результате сила радиошума только возросла. Они и не подозревали,

что случайно наткнулись на микроволновое реликтовое излучение,
существование которого было предсказано Георгием Гамовым и его
коллегами еще в 1948 году.

Довольно долго история космологии напоминала старые фильмы
о кистоунских полицейских, в которых три группы копов пытаются
раскрыть преступление, даже не подозревая о существовании друг
друга. С одной стороны, Гамов, Альфер и Херман заложили основы
теории микроволнового реликтового излучения в 1948 году; они
предсказали, что температура этого излучения составляет 5 градусов
выше абсолютного нуля. Идею об измерении микроволнового кос-
мического излучения они оставили, поскольку приборы, имевшиеся
тогда в их распоряжении, не обладали достаточной чувствительнос-
тью даже для того, чтобы его обнаружить. В 1965 году Пензиас и
Вильсон все-таки обнаружили излучение абсолютно черного тела,
но не поняли этого. В то же время третья группа под руководством
Роберта Дикке из Принстонского университета вновь обратилась к
теории Гамова и его коллег и теперь активно занималась вопросом
улавливания микроволнового реликтового излучения, но существо-
вавшее оборудование было до прискорбия примитивным, чтобы его
уловить.

Эта комическая ситуация нашла свое завершение, когда астроном
Бернард Берк, общий друг Пензиаса и Дикке, рассказал первому
о работе второго. Когда две группы исследователей наконец объ-
единились, стало ясно, что Пензиас и Вильсон уловили сигналы,
оставшиеся после того самого Большого Взрыва. За это важное от-
крытие Пензиас и Вильсон в 1978 году были удостоены Нобелевской
премии.

Оглядываясь на прошлое, можно вспомнить, как Хойл и Гамов, два
самых знаменитых автора противоречащих друг другу теорий, встре-
тились в 1956 году в «кадиллаке»: эта судьбоносная встреча могла из-
менить весь ход развития космологии. «Я помню, как Георгий возил
меня в белом кадиллаке», — вспоминал Хойл. Гамов тогда напомнил
Хойлу о своем утверждении, что после Большого Взрыва осталось из-
лучение, которое можно увидеть даже сегодня. Однако, согласно по-
следним расчетам Гамова, температура этого излучения была около
50 градусов. Тогда Хойл поделился с Гамовым информацией, которая
стала для последнего шокирующим открытием. Хойлу была извест-

на не нашедшая признания работа, написанная в 1941 году Эндрю
Маккеларом, в которой автор утверждал, что температура открыто-
го космоса не может превышать трех градусов по Кельвину. При бо-
лее высоких температурах происходили бы новые реакции, которые
создали бы соединения углерода с водородом (CN) и азотом (СН) в
возбужденном состоянии в открытом космосе. Измерив спектр этих
химических элементов, можно было определить температуру откры-
того космоса. По сути, он выяснил, что плотность молекул CN, обна-
руженных им в космосе, указывает на температуру в 2, 3° К. Другими
словами, микроволновое излучение с температурой в 2, 7°К уже было
как бы открыто в 1941 году, о чем Гамов не имел понятия.

Хойл вспоминал: «Случилось ли это потому, что «кадиллак» был
слишком удобен, или потому, что Георгий настаивал на температуре
выше 3°, а я — на равной нулю, мы упустили свой шанс сделать от-
крытие, которое девятью годами позже сделали Арно Пензиас и Боб
Вильсон». Если бы группа Гамова не сделала ошибку в расчетах и
пришла к более низкой температуре или если бы Хойл не относился
столь враждебно к теории Большого Взрыва, то история космологии,
возможно, оказалась бы иной.