Кип Торн - Черные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна

В-четвертых, как выяснится позднее в этой главе, вращение вокруг своей оси гигантских черных дыр и энергия этого вращения играют главную роль в объяснении наблюдаемого радиоизлучения. И наоборот, вращение черных дыр не имело никакого значения для наблюдаемых свойств скромных черных дыр главы 8.

* * *

В 1940 г., построив первую карту радиоизлучения неба, Ребер сделал тщательное техническое описание своего телескопа, измерений и самой карты и послал его по почте Субраманьяну Чандрасекару, который в то время являлся редактором журнала Astrophysical Journal, издаваемого Йеркесской обсерваторией Чикагского университета, расположенной на берегу озера Женева в штате Висконсин. Чандрасекар распространил замечательную рукопись Ребера среди астрономов Йеркеса. Озадаченные статьей абсолютно неизвестного любителя, некоторые из скептически настроенных астрономов направились в городок Уиттон в Иллинойсе, чтобы взглянуть на инструмент собственными глазами. Назад они вернулись потрясенными. Чандрасекар одобрил публикацию рукописи.

Джесси Гринштейн, ставший астрономом в Йеркесе по окончании Гарварда, в последовавшие несколько лет еще не раз ездил в Уиттон и стал близким другом Ребера. Гринштейн описывает Ребера как «идеал американского изобретателя. Если бы он не интересовался астрономией, он заработал бы миллион долларов».

Исполненный энтузиазма относительно работ Ребера, Гринштейн попробовал, спустя несколько лет взять его в Университет Чикаго. «Университет ни цента не хотел тратить на радиоастрономию», — вспоминает он. Директор Университетской Йеркесской обсерватории Отто Струве согласился взять Ребера на место исследователя, но при условии, что деньги в оплату его работы и в поддержку исследований будут идти из Вашингтона. Однако Ребер «был независимым малым», — говорит Гринштейн. Он отказывался подробно объяснять бюрократам, как будут потрачены деньги на новые телескопы. Дело провалилось.

Тем временем закончилась вторая мировая война, и ученые, занимавшиеся военно-технической деятельностью, начали искать для себя новые поприща. Среди них были и физики-экспериментаторы, разрабатывавшие во время войны радары для слежения за вражескими самолетами. Поскольку работа радара основана на посылке радиоволн передатчиком, подобным радиотелескопу, отражении радиоволн от самолета и приеме вернувшихся волн, эти физики-экспериментаторы идеально подходили, чтобы дать жизнь новой области — радиоастрономии, и многим из них не терпелось взяться за дело, ведь это была интересная огромная техническая задача, и интеллектуальный выход выглядел многообещающим. Среди многих, приложивших руку к этой проблеме, три группы быстро заняли доминирующее положение: группа Бернарда Ловелла в Джодрелл Бэнк, Манчестерского университета в Англии; группа Мартина Райля из Кембриджского университета в Англии и объединенная группа Дж. Л. Поуси и Джона Болтона в Австралии. В Америке было мало усилий, заслуживающих упоминания; Грот Ребер продолжал свои радиоастрономические исследования практически в одиночестве.

Оптические астрономы (т. е. астрономы, изучающие небо с помощью света [91] Под светом в этой книге я всегда подразумеваю электромагнитные волны, которые видит глаз человека, т. е. оптическое излучение. , единственный тип астрономов, существовавший в те дни) почти не обратили внимания на лихорадочную деятельность физиков-экспериментаторов. Они будут оставаться равнодушными, пока радиотелескопы не будут в состоянии измерять положение источника на небе с такой точностью, чтобы можно было судить, какой светящийся объект излучает радиоволны. Это потребовало 100-кратного увеличения разрешения по сравнению с достигнутой Ребером, т. е. 100-кратного улучшения точности, с которой измеряются положение, размер и форма радиоисточников. Подобное улучшение было непростой задачей. Оптический телескоп или даже невооруженный человеческий глаз может легко достичь хорошего разрешения, поскольку волны, с которыми он «работает» (световые), имеют очень малую длину волны, меньше чем 10 -6метра. И наоборот, ухо человека не может очень точно определить, откуда исходит звук, поскольку звуковые волны имеют большую длину волны, около метра. Точно так же и радиоволны метрового размера дают плохое разрешение до тех пор, пока вы не будете использовать телескоп размерами во много раз больший метра. Телескоп Ребера был не слишком велик, и поэтому имел скромное разрешение. Чтобы достичь 100-кратного улучшения разрешения, нужен был телескоп в 100 раз большего размера, примерно в 1 км, и/или использование более коротковолнового радиоизлучения с длиной волны несколько сантиметров вместо одного метра.