Брайан Китинг - Гонка за Нобелем. История о космологии, амбициях и высшей научной награде

В статье ББФХ утверждалось, что все химические элементы могут образовываться в звездах, если они обладают достаточной массой. Гамов же, применительно к Большому взрыву, настаивал, что ядра сформировались задолго до рождения каких бы то ни было звезд, не говоря уже о массивных {13} . Более того, Гамов считал, что большие звезды умирают молодыми, поэтому у них просто недостаточно времени, чтобы произвести тяжелые элементы. Но в 1958 году астрофизик Эдвин Солпитер доказал, что, несмотря на короткий срок жизни, массивные звезды могут производить тяжелые элементы, и на самом деле многие из них именно это и делают. Модель стационарной Вселенной выдержала очередную проверку, а модель Большого взрыва получила еще одну трещину. Если последняя не способна объяснить формирование тяжелых элементов, как можно доверять тому, что она говорит о легких элементах?

Наконец, последний вопрос, вызывавший жаркие споры между сторонниками конкурирующих теорий космогенеза, имел отношение не столько к науке, сколько к религии. Креационистские обертоны теории Большого взрыва отталкивали многих ученых-атеистов. По словам Хойла, это был наихудший пример ненаучного заблуждения: «Большой взрыв может нравиться только тем ученым, чей разум затуманен Книгой Бытия». Напротив, модель стационарного состояния Вселенной была законным наследником коперниканского принципа, присовокупляя к заурядности человечества в пространстве его заурядность во времени. Благодаря Хойлу человечество познало истинное смирение. Вряд ли ставки были выше со времен первых Великих дебатов, когда Галилей противостоял самой Церкви.

Какое-то время казалось, что Большой взрыв обречен обернуться горой астрономического пепла. Но в 1964 году случилось неожиданное: подобно супертяжеловесу, сбитому с ног в финальном раунде, модель стационарной Вселенной получила два сокрушительных удара.

Первый удар исходил от самих авторов модели. В опубликованной осенью 1964 года статье «Загадка космического изобилия гелия» Фред Хойл и его коллега Роджер Тайлер объявили об удивительном открытии {14} . Изучив множество астрофизических источников, от Солнца до туманности Ориона, они обнаружили, что в космосе слишком много гелия — намного больше, чем могло образоваться исключительно внутри звезд. Хотя Хойл, Фаулер и Бербиджи в 1957 году показали, что звезды способны создавать все известные элементы и их изотопы, существовала одна проблема: звезды не могли производить достаточное количество второго по важности строительного материала — гелия. Звезды были подобны кустарным мастерским, неспособным масштабироваться до массового производства.

Хойл, который прежде заявлял, что у конкурирующей модели Гамова и Альфера «нет никаких доказательств», сам нашел пусть и косвенное, но все же свидетельство в ее пользу. В статье 1964 года он делал вывод, что «Вселенная либо имела сингулярное происхождение, либо имеет колебательную природу». Это заключительное утверждение поставило модель стационарного состояния на край пропасти: «сингулярное происхождение» по сути было эвфемизмом «Большого взрыва».

20 мая 1964 года новый тип телескопа, исследовавший небо над Нью-Джерси, вынес окончательный приговор модели стационарной Вселенной. Если зрительная труба Галилея в свое время подтвердила принцип Коперника, то этот телескоп нанес ему смертельный удар.

В то время как 1960-е годы стали периодом серьезных потрясений для американского общества, для физики они были поистине золотым веком. Как ни парадоксально, от холодной войны между США и СССР научный мир получал щедрые дивиденды. Запуск Советским Союзом первого искусственного спутника на орбиту Земли заставил правительство США вливать деньги в любые проекты, дающие хотя бы малейшую надежду на потенциальное военное превосходство. Тогда же наступила новая эра в финансировании науки в частном секторе, а такие компании, как Kodak, Bell Labs и IBM, начали играть роль современных Медичи.

В Bell Labs — в те времена это было исследовательское подразделение телекоммуникационного конгломерата AT&T — построили огромную радиоантенну особой конструкции в виде рупора диаметром 6 м. Предназначалась она не для радиоастрономии, а для межконтинентальной связи и вместе с гигантским воздушным шаром с металлизированной оболочкой должна была использоваться в проекте НАСА с говорящим названием «Эхо». Идея проекта была проста: посылать из лаборатории реактивного движения в Пасадене, Калифорния, радиоволны, чтобы, отражаясь от наполненного гелием воздушного шара, находящегося на большой высоте, они возвращались на антенну Bell Labs. Успех проекта «Эхо» оказался под вопросом, так как интенсивность радиоволн стремительно снижалась с расстоянием, что существенно затрудняло прием трансконтинентальных радиосигналов.