Есть ли жизнь в космосе и другие вопросы, за которые дали Нобелевскую премию по физике и химии в этом году
Esquire максимально просто и коротко объясняет, кому дали Нобелевские премии по физике и химии в 2019 году, за какие заслуги и почему это важно для нас с вами.
Итак, за что наградили физиков?
Нобелевский комитет дал награду 2019 года сразу за два разных открытия и заявил, что оба позволили по-новому взглянуть на место человека во Вселенной. Первая половина ушла Джеймсу Пиблсу за работы в области космологии, вторая — астрономам Мишелю Майору и Дидье Кело за открытие экзопланеты 51 Пегаса b.
Почему почти все СМИ по-разному пишут, за что Пиблсу дали Нобелевку по физике?
Многие СМИ написали, что наградили его то ли за изучение свойств реликтового излучения, то ли за его использование для изучения устройства Вселенной, то ли даже за изучение темной материи и ее роли во Вселенной. Все три этих утверждения не вполне корректны.
Реликтовое излучение — первое излучение, возникшее во Вселенной, всего через 380 тысяч лет после Большого взрыва. До этого момента любое излучение быстро перехватывалось плазмой. Плазма — это "суп" из частиц, которые блокируют электромагнитное излучение. Нынешняя разреженная материя из нейтральных атомов в ранней Вселенной еще не образовалась, а плазма высокой плотности легко улавливает фотоны света, полностью поглощая их. И только через 380 тысяч лет после взрыва Вселенная достаточно остыла, чтобы плазма перестала его блокировать.
Реликтовое излучение было предсказано Георгием Гамовым еще в 1948 году. Работа теоретика тут имела исключительно большое значение: впервые эффект от реликтового излучения астрономы зафиксировали еще в 1941 году, но поскольку они ничего о нем не знали, то понять, что открыли, не смогли. В общем-то, никакого открытия из этого вообще не вышло: наблюдения просто списали на неизвестную аномалию.
Реликтовое излучение точно открыл не Пиблс?
Первая работа Пиблса по реликтовому излучению вышла в 1965 году, уже после того, как другие ученые (Арно Пензиас и Роберт Вильсон) обнаружили его на практике. Нобелевский комитет это отлично знает: в пояснительном документе его члены упоминают, что, например, в 1948 году удалось предсказать даже температуру реликтового излучения, с ошибкой в пару градусов (реально реликтовое излучение соответствует излучению тела температурой примерно 2,7 кельвина, а в 1948 году было предсказано «примерно 5» кельвинов). Есть и еще один момент, о котором документ комитета не говорит, поэтому напомним мы: Георгий Гамов в 1950 году в восьмом номере Physics Today предсказал температуру излучения в 3 кельвина, то есть вычислил температуру излучения с ошибкой всего 11 %. Сам же Пиблс еще в 1960-е предсказывал, что у реликтового излучения температура будет 10 кельвинов, то есть ошибался куда сильнее своих предшественников — однако же Нобелевскую премию дали именно ему.
И темную материю Пиблс не предсказывал?
Нет. Термин «темная материя» в 1906 году употребил Анри Пуанкаре, а суть явления обозначил еще лорд Кельвин в 1884 году.
Что тогда сделал Пиблс, если все вышеперечисленные открытия совершили другие люди, а Нобелевскую премию дали ему?
Наградили Пиблса, продолжает пояснительный документ, совсем за другой, «ключевой вклад»: работу 1965 года, где он предположил, что реликтовое излучение оказало влияние на формирование галактик. Влияние это в самом деле важно: «комковатое» распределение материи, сделавшее возможным образование и звезд, и галактик, и жизни, включая нас с вами, без реликтового излучения было бы совсем иным.
Однако затем Нобелевский комитет перечисляет и иные, более мелкие заслуги Пиблса из более поздних лет. Из всего этого ясно, как уже отметил российский академик Валерий Рубаков: «Нобелевскую премию редко дают по совокупности работ, но, мне кажется, это как раз такой случай». Пиблс — не Гамов (который, кстати, умер, не получив Нобелевку), у него нет таких же впечатляющих и ярких достижений, как точное предсказание реликтового излучения или его температуры. Но совокупность его достижений действительно довольно велика.