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

Через несколько недель мне удалось впервые выиграть матч. Ободренный победой, я беззастенчиво эксплуатировал его страсть к теннису. «Джейми, — сказал я, — что, если попытаться доказать существование первичных гравитационных волн, используя B-моду поляризации реликтового излучения? Разве это не будет самым большим из всех Больших шлемов?»

По-видимому, не желая травмировать мое и без того ущемленное теннисом эго, он не стал сразу высмеивать мою идею. «Ну да, конечно, может быть», — деликатно пробормотал он. Однако я не сдавался. Идея протестировать инфляцию его заинтриговала, но, не будь у меня технической приманки, он бы не попался на мой крючок и мой единственный шанс получить нобелевское золото прошел бы мимо.

Я объяснил ему свои мысли по поводу применения новой технологии, которой занимались он и Ланге. Перед ними стояла задача разработать новые болометры для будущего спутника Planck, которые, в отличие от предыдущих паутинных детекторов, будут чувствительны к поляризации реликта. Эти новые болометры в сочетании с простым телескопом, используемым в эксперименте для моей диссертации (POLAR), могли бы измерять инфляционные B-моды. А главное, там должно быть много важной технической работы.

Я закинул удочку, но мне требовалась помощь. К счастью, почти одновременно со мной в Калтех пришел профессор Марк Каменковски, талантливый молодой физик-теоретик, один из авторов того самого «Руководства по изучению поляризации», которое весь прошлый год не выходило у меня из головы и отвлекало от обязанностей постдока в лаборатории Сары Чёрч. Каменковски помог мне составить несколько графиков, наглядно показывающих эффективность небольшого телескопа в охоте за B-модами.

Предлагаемый мной подход был привлекателен по ряду причин. Именно небольшой преломляющий телескоп позволил Галилею увидеть спутники Юпитера и таким образом получить решающий аргумент для опровержения геоцентризма. Каждый телескоп имеет предельное разрешение, от которого зависит наименьшая величина видимого им астрономического объекта. Разрешение зависит от диаметра линзы или зеркала телескопа и длины световых волн, которые он собирает. Диаметр телескопа для астрономов так же важен, как площадь недвижимости для риелторов, уступая только хорошему месторасположению. Но стоимость телескопов растет пропорционально не их диаметру, а площади, собирающей поверхности, т. е. пропорционально квадрату диаметра. Телескоп диаметром 60 см стоит в четыре раза дороже, чем телескоп диаметром 30 см. Умные астрономы строят телескопы ровно того размера, который позволяет уловить нужные им сигналы, и ни сантиметром больше.

Каменковски помог мне убедить Бока. Теперь нужно было, чтобы Бок помог мне убедить Ланге. Мы придумали, как преподнести идею в духе презентации в лифте: мы сделаем снимок новорожденной Вселенной в первые доли секунды после Большого взрыва с помощью небольшого телескопа-рефрактора, который одобрил бы сам Галилей — наш с Ланге общий кумир. И вот день нашего питча наступил. Едва мы выпалили свое предложение, Ланге прорвало: «Да это будет стоить несколько миллионов!»

Мое сердце остановилось. Ланге был прагматиком, который не покупался на «гениальные» идеи, особенно если те стоили миллионы долларов. Я был сокрушен; моя мечта умерла, не успев родиться. Но тут Ланге вздохнул и добавил: «Но идея хорошая… очень хорошая!» Он клюнул.

Его благословение имело решающее значение. Мы получили добро и приступили к работе. Убедившись, что телескоп действительно способен выполнить возлагаемую на него задачу, я придумал эксперименту броское название: «Фоновое отображение космической внегалактической поляризации» (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization), сокращенно BICEP — бицепс [25], мышца, необходимая для упражнений под названием «завихрения», как Каменковски, Артур Косовски и Альберт Стеббинс называли вихревой компонент поляризации, широко известный как B-моды.

Нашим вторым приоритетом были деньги. В отличие от Галилея, который ревностно оберегал свое изобретение от широкой огласки, у нас была противоположная задача: нам требовалось внимание. Первую заявку на финансирование мы с Ланге и Боком подали в 2002 году. Президент Калтеха (и лауреат Нобелевской премии по физиологии/медицине) Дэвид Балтимор стал нашим Козимо Медичи, согласившись профинансировать наш проект из средств президентского дискреционного фонда. Я абсолютно убежден, что без его финансовой поддержки наш эксперимент никогда бы не состоялся; астрономы привыкли считать, что чем больше телескоп, тем лучше. Наш эксперимент бросал вызов этой парадигме и казался слишком умозрительным, чтобы более консервативные федеральные агентства были готовы разделить этот риск. Вряд ли их стоит в этом винить. Даже Ланге часто шутил, что поиск B-мод поляризации в реликтовом излучении может оказаться охотой за призраками.