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

Невынужденных ошибок было множество. Проведенный Эваном анализ данных BICEP на частоте 220 ГГц показал, что галактическая пыль может генерировать большое количество ложных поляризованных В-мод, маскирующихся под следы инфляционных гравитационных волн. Даже если мы уловим сигнал B-мод, как точно определить его происхождение? Чтобы предотвратить невынужденную ложноположительную ошибку, нам нужно было научиться отделять B-моды микроволнового фона от В-мод Млечного Пути.

Опасность вынужденных ошибок была ничуть не меньше: в каждой точке измерения неизбежно присутствовал случайный шум. Этот шум, исходящий от излучающей тепло земной атмосферы, от самих детекторов телескопа и даже ото льда, означал, что BICEP мог обнаружить сигнал инфляционных B-мод, только если тот был достаточно сильным — намного сильнее, чем все возможные шумовые сигналы. Требовалось снизить шум и повысить чувствительность нашего инструмента — только так мы могли преодолеть ту планку знаний о реликтовом излучении, которая была установлена несколько лет назад зондом NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe.

Чтобы избежать вынужденных ошибок, иными словами, добиться большей чувствительности, мы начали проектировать BICEP2 — поляриметр, с пятикратным количеством детекторов, причем более продвинутой конструкции, чем те болометры, что использовались в BICEP и Planck. План состоял в том, чтобы определить границу или, что более оптимистично, обнаружить сигнал с низким отношением сигнал/шум (конечно, это не то, о чем обычно мечтают ученые, но все же лучше, чем ничего) с помощью BICEP, а затем, опираясь на эти предварительные данные, вернуться и исследовать тот же участок неба с помощью более чувствительного BICEP2, чтобы попытаться достичь приемлемого уровня С/Ш.

Итак, в 2007 году, через шесть лет после того как я «продал» идею BICEP Эндрю и Джейми, я представил новый проект. К тому времени я сам стал профессором и преподавал физику и астрономию в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Большую часть жизни я даже не знал, что можно быть профессиональным астрономом, а теперь был одним из них. (Мне всегда казалось, что астрономия — это какая-то мифологическая профессия, вроде звездочета. Кто будет платить деньги за столь приятное занятие?) И вот я уже был не постдоком, а работал на себя. И под моим руководством была группа.

Я предложил, чтобы моя группа в университете Сан-Диего и группа Эндрю в Калтехе объединили усилия и вместе построили новую версию BICEP, чьи детекторы станут работать только на высоких частотах. Эта высокочастотная версия BICEP будет чувствительной только к пылевому шуму Млечного Пути и позволит застраховаться от ошибки в том случае, если BICEP обнаружит ложные сигналы В-мод.

Но на этот раз Эндрю отклонил мое предложение, заявив, что оно «прямо противоречит тщательно продуманной логике нашего эксперимента, которая состоит в том, чтобы обнаружить В-моды с минимальными затратами и в короткие сроки» на одной полосе микроволновых частот в 150 ГГц.

Что-то изменилось между нами, после того как в 2004 году я покинул Калтех и стал преподавать в Калифорнийском университете в Сан-Диего. Было ли это результатом влияния Джейми, который считал, что своим участием в проекте POLARBEAR я предал команду BICEP, или просто Эндрю теперь больше заботила научная карьера его нынешних постдоков Джона Ковача и Чао-Линь Куо, я так и не узнал.

После этой встречи мне пришлось пережить тревожные дни, казалось, я зря сделал предложение: группа в Калтехе убедила Эндрю в том, что они не нуждаются во мне для реализации проекта BICEP2. К счастью, вскоре Эндрю изменил свое решение. «Твоя позиция мне ближе, чем моя, — сказал он. — Ты имеешь полное право на дальнейшее участие в проекте BICEP2. Но я хочу найти для тебя такой режим участия, который устраивал бы всех».

Меня это тоже вполне устраивало. Я не стремился возглавлять проект BICEP2, который, по сути, представлял собой модификацию оригинала. Основное изменение состояло в усовершенствованных сверхпроводящих детекторах, позволяющих нам втиснуть в такую же криостатную трубу небольшого диаметра в пять раз больше болометров, чем в BICEP (рис. 48). «Главное — это оригинальная идея», — успокаивал я себя, надеясь на то, что в случае успеха мне достанется заслуженная мной доля признания. Но пока что приходилось думать не столько об успехе, сколько о том, чтобы не потерпеть неудачу. Чтобы не стать Эдом Омом своего времени, на этот раз приписав космологическое происхождение банальному ложному сигналу, мне нужно было выбросить из головы все прошлые обиды и возможные проблемы в будущем и сосредоточиться на настоящем. Перед моей группой, и в частности перед моим новым аспирантом Джоном Кауфманом, стояли сложные задачи, и мы с головой погрузились в работу.