Стивен Вайнберг - Всё ещё неизвестная Вселенная. Мысли о физике, искусстве и кризисе науке

История астрономии сильно отличается от истории физики, однако страдает преимущественно от тех же проблем. Астрономия рано стала большой наукой при существенной государственной поддержке, поскольку астрономия приносила пользу так, как до недавнего времени этого не удавалось физике [116] Более подробно об этом я написал в главе 1. . В Древнем мире астрономия использовалась в задачах геодезии и навигации, при хронометрировании и составлении календарей, а в форме астрологии она считалась полезной для предсказаний. Государства создавали исследовательские институты: Александрийский мусейон эпохи эллинизма, Дом мудрости в Багдаде IX в.; огромная обсерватория в Самарканде, построенная в 1420 г. Мирзо Улугбеком; Ураниборг, обсерватория Тихо Браге, построенная на острове, который был выделен датским королем специально для этой цели в 1576 г.; Гринвичская обсерватория в Англии; позже — военно-морская обсерватория США.

В XIX в. богатые частные лица начали щедро тратить деньги на астрономию. Третий граф Росс с помощью громадного телескопа под названием Левиафан в своей домашней обсерватории открыл, что туманности, которые, как мы теперь знаем, являются галактиками, имеют спиральные рукава. В Америке обсерватории и телескопы называли в честь спонсоров, например Лик, Йеркес и Хукер, из более поздних — Кек, Хобби и Эберли.

Однако теперь перед астрономией стоят задачи, которые не могут быть решены за счет частных лиц. Мы должны отправлять обсерватории в космос, чтобы избежать размытия изображений, обусловленного влиянием земной атмосферы, а также чтобы наблюдать за излучением, которое не может пройти сквозь атмосферу. Спутниковые обсерватории, такие как COBE, космический телескоп Hubble и WMAP (зонд Уилкинсона по исследованию анизотропии реликтового излучения), совершили революцию в космологии, работая в тандеме с передовыми наземными обсерваториями. Теперь мы знаем, что современная фаза Большого взрыва началась 13,7 млрд лет назад. Мы располагаем надежными свидетельствами тому, что этой фазе предшествовала фаза экспоненциально быстрого расширения, называемая инфляцией.

Тем не менее космология подвергается риску стагнации практически в том же виде, в каком десятилетиями стагнировала физика элементарных частиц. Открытие ускоряющегося расширения Вселенной, совершенное в 1998 г., может быть описано разными теориями, и у нас нет наблюдений, которые позволили бы выбрать из них правильную. Регистрация реликтового излучения, оставшегося со времен ранней Вселенной, подтвердила общую идею об инфляции, но она не дает подробной информации о физических процессах, связанных с расширением. Будут нужны новые спутниковые обсерватории, но найдутся ли деньги на их создание?

Недавняя история космического телескопа имени Джеймса Уэбба, который должен был выйти на смену Hubble, к сожалению, напоминает историю SSC. По требованию администрации Обамы финансирование проекта будет продолжено, но на таком уровне, который делает невозможным вывод телескопа на орбиту. В июле комитет по ассигнованиям в палате представителей проголосовал за полную отмену программы создания телескопа Уэбба. Было недовольство ростом стоимости проекта, но, как и в случае с SSC, рост стоимости во многом был связан с тем, что из года в год проект недостаточно финансировался [117] Должен признать, что не все разделяют это мнение. После того как моя статья была опубликована, я получил сообщение от своего старого друга, выдающегося физика-экспериментатора Бертона Рихтера. Он написал, что ему понравились первая и последняя части моей статьи, но он категорически не согласен с моим утверждением о причине повышения стоимости SSC. . Недавно финансирование было вновь возобновлено, но прогноз на будущее нерадостный. Проект забрали у Управления по научным исследованиям NASA. Техническое исполнение проекта «Уэбб» было превосходным, миллиарды долларов уже потрачены, но так же было и с SSC. Результат известен.

Тем временем за последние несколько лет в NASA сократилось финансирование астрофизики. В 2010 г. Национальный исследовательский совет представил обзор перспектив астрономии на следующие десять лет, расставив приоритеты для новых космических обсерваторий. Высший приоритет получил WFIRST, инфракрасный обзорный телескоп; следующей стала Explorer, программа обсерваторий среднего размера, похожих по масштабу на WMAP; далее идет LISA, детектор гравитационных волн; и, наконец, международная рентгеновская обсерватория. Ни один из этих проектов так и не был заложен в бюджет.