Джон Мазер: «Участники "Реликта" получили много ценных результатов, но наши оказались лучше»

Нобелевская премия по физике 2006 года была присуждена за достижения в исследовании космического микроволнового фонового излучения. Об истории этих исследований и их научном значении Алексею Левину рассказал один из двух новоиспеченных Нобелевских лауреатов по физике — Джон Мазер из Центра космических полетов имени Годдарда.

Алексей Левин. Доктор Мазер, прежде всего позвольте Вас поздравить с Нобелевской премией.

Джон Мазер. Большое спасибо.

А.Л. В России и раньше, и в последние дни много писали о Ваших открытиях, тамошняя публика вообще сильно интересуется астрономией и космологией. Поэтому не буду просить Вас вновь повторять общеизвестные вещи, думаю, что Вы от этого изрядно устали. Лучше поделитесь воспоминаниями о том, как и почему Вы стали заниматься космическим микроволновым излучением.

Д.М. Лично для меня все началось в 1974 году. Я тогда защитил докторскую диссертацию, которую готовил в Калифорнийском университете в Беркли. Она как раз и была посвящена изучению спектров этого излучения, только с помощью приборов, установленных на аэростатах. В это время NASA объявило, что рассматривает возможность проведения новых космических экспериментов. Я сказал своему новому руководителю, что мои измерения стоило бы продолжить, разместив аппаратуру на космической платформе. Он предложил подобрать для этой цели группу единомышленников и подать в NASA заявку на реализацию этого проекта. Вот с этого всё и началось. Кстати, тогда мне было всего 28 лет.

Два года спустя NASA сформировало научную команду, включив в нее меня, троих моих коллег и еще двоих физиков из конкурирующих коллективов. Мы тщательно обсудили между собой задачи будущей космической миссии и приступили к серьезной работе по ее подготовке. Сделать пришлось очень много, расчеты, конструкторские проработки и испытания приборов потребовали более чем десяти лет напряженного труда. Я руководил созданием спектрофотометра FIRAS, а Джордж Смут был лидером команды, которая занималась другим прибором — радиометром DMR. После запуска COBE в ноябре 1989 года мы, естественно, перешли к обработке и анализу сигналов, приходящих со спутника.

А.Л. А почему подготовка запуска заняла столько лет?

Д.М. Во-первых, приборов, в которых мы нуждались, просто нигде в мире не существовало, многие вещи пришлось изобретать, а это дело не быстрое. Кроме того, NASA готовило и другие запуски, причем весьма дорогостоящие, так что нам пришлось дожидаться своей очереди. А тут еще случилась катастрофа с космическим челноком «Челленджер», надо было ремонтировать Орбитальный телескоп имени Хаббла, это тоже было причиной задержек, ведь ресурсы NASA не безграничны.

К тому же, пришлось по ходу дела полностью перепланировать нашу миссию. Сначала предполагалось, что COBE будет выведен на орбиту одним из шаттлов, но после взрыва «Челленджера» надежды на это исчезли. Так что мы оказались перед необходимостью изменить конструкцию спутника, чтобы его можно было отправить в космос на ракете «Дельта». Всё это требовало немалого времени.

А.Л. Сколько у Вас было помощников?

Д.М. В общей сложности проектом COBE занимались примерно полторы тысячи человек. Та часть работы, за которую отвечал лично я, потребовала двухсот участников.

А.Л. Показания Вашего прибора FIRAS убедительно доказали, что спектр реликтового излучения соответствует спектру излучения абсолютно черного тела, что и следует из модели горячего рождения Вселенной. А были ли вообще основания в этом сомневаться?

Д.М. Это даже было модно. Незадолго до запуска COBE несколько научных групп опубликовали результаты измерений, из которых вроде бы следовало, что реликтовый спектр отличается от чернотельного. Теоретики даже придумали для этого объяснения. Сам-то я считал, что эти интерпретации ошибочны, но без проверки было не обойтись.

Когда мы опубликовали свои результаты, наши коллеги по профессии сразу же признали их за истину. И это не было случайностью. Все видели, что мы чрезвычайно тщательно осуществили калибровку приборов и столь же тщательно провели все измерения и расчеты.

А.Л. Как повлияли Ваши результаты на космологию и астрофизику?

Д.М. К началу 90-х годов модель Большого взрыва уже была практически общепринятой. У теории стабильной Вселенной, которая в прошлом была ее конкурентом, уже не осталось приверженцев. Но, конечно, результаты спутника COBE сильно укрепили фундамент теории Биг Бэнга. К тому же, они дали очень богатую конкретную информацию, которая позволила гораздо точнее моделировать эволюцию Вселенной. Сейчас исследования COBE уже шестой год продолжает космическая обсерватория имени Вилкинсона, запущенная летом 2001 года. Ее приборы гораздо точнее наших, они дают больше информации, но все наши данные они подтвердили.

А.Л. А над чем Вы сейчас работаете?

Д.М. Я руковожу научной частью проекта создания Космического телескопа имени Уэбба, который станет преемником «Хаббла». Его запуск планируется на 2013 год, так что работы еще непочатый край.

А.Л. Каковы, по Вашему мнению, важнейшие нерешенные проблемы современной космологии?

Д.М. Прежде всего, выяснение природы темной материи и темной энергии. На второе место я бы поставил измерения поляризации реликтового излучения, которые могут обнаружить следы волн тяготения, пронизывавших только что возникшую Вселенную сразу после Большого взрыва.

А.Л. Доктор Мазер, а в заключение позвольте задать довольно деликатный вопрос. Как только в России стали известны имена новых обладателей Нобелевской премии за физические исследования, там стали говорить, что Шведская академия наук не оценила по достоинству результаты российских ученых. Конкретно, имелся в виду эксперимент «Реликт», осуществленный в середине 80-х годов сотрудниками Института космических исследований. На одном из спутников серии «Прогноз» был установлен высокочувствительный радиометр, который в течение полугода измерял энергию фонового микроволнового излучения, правда только на одной частоте. Обработка результатов этих измерений затянулась на несколько лет, но в конце концов она привела к выявлению анизотропии этого излучения. Об этом было доложено на семинаре в ГАИШ в январе 1992 года, то есть за три месяца до того, как Ваш коллега и солауреат Джордж Смут обнародовал аналогичные результаты на заседании Американского Физического общества. Не могли бы Вы как-то это прокомментировать?

Д.М. Я, конечно, хорошо знаю эту работу. Эксперимент «Реликт» был проведен очень давно, задолго до запуска COBE. Это была одна из первых попыток обнаружить анизотропию фонового излучения и, насколько я знаю, она оказалась успешной. Так что я могу сейчас поздравить участников «Реликта». Хочу только добавить, что они были не одни, в те годы многие ученые трудились изо всех сил над аналогичными проектами.

Мы с Джорджем Смутом очень рады, что приборы COBE оказались настолько чувствительны, что позволили реконструировать карты фонового микроволнового излучения, которые с полной убедительностью продемонстрировали, что оно анизотропно. И, конечно, мы полностью признаем заслуги своих предшественников. Они получили много ценных результатов, но наши всё же оказались лучше.