Легенда советской астрономии. Где "нобелевка" Тиграна Шмаонова?
Что это? Это звук начала времен. Вы сейчас, дорогие друзья, присутствуете, можно сказать, при исторической ситуации. [Музыка] Кирилл Масленников, Пулковский астроном, ведущий научно-популярного канала QWERTY. Я сейчас начну с рассказа, который, наверное, известен, с историей, которая известна в общем всем астрономам и большей части любителей астрономии.
В 1965 году два сотрудника лаборатории занимались изучением отражения радиоволн от спутников связи. Эхо, занимаясь этими измерениями, они случайно выяснили, что с неба идет постоянное фоновое излучение, радиоизлучение с определенной длиной волны, с определенной температурой. А неподалеку от них работала группа теоретиков под руководством Роберта Дики. И вместе они быстро сообразили, что обнаружение этого излучения есть прямое подтверждение теории большого взрыва - горячего большого взрыва, сформулированного за примерно 20 лет до этого, в конце 40-х годов Георгием Гамовым и его сотрудниками.
Это излучение, впоследствии получившее название реликтового излучения, так его назвал, в частности, Самуил Шмоловский, знаменитый советский астроном. Или космического микроволнового фона, как его до сих пор называют в остальном мире. И довольно быстро стало понятно, что это открытие буквально эпохального значения, потому что это оказалось решающим доказательством в пользу теории горячего большого взрыва. И вся последующая космология по сути дела базируется на этом великолепном наблюдательном факте.
Вы знаете, сейчас распределение излучения этого по небу с огромной точностью выяснено. Я уже не буду продолжать, потому что специально на эту тему несколько раз мы делали ролики, можно посмотреть. Однако исторический казус заключается вот в чем: за 8 лет до Пензии Уилсона, Московский радиофизик Тигран Хмаонов, аспирант физико-технического института здесь, в Пулковской обсерватории, получил такие же данные об этом излучении.
Скорее всего, это происходило вот с этой антенной. Точно это нельзя сейчас сказать, но есть сведения, что это могла быть именно та самая антенна, на которую он получил этот результат. Ему в это время не было ничего известно о теории Гамова. Гамов был не возвращенец; он сбежал из Советского Союза в 30-х годах. В Соединенные Штаты он там сделался крупным физиком. Об этом можно отдельно поговорить, и об этом тоже уже несколько раз говорил.
Но понятно, что цитировать Гамова в 50-е годы в Советском Союзе было абсолютно невозможно, поэтому о теории Гамова Тигран Шмамонов не знал. Не знал его научный руководитель Семёнович Хайкин, радиоастроном, очень известный в те времена, один из основателей Советской радиоастрономии. И поэтому Тигран Хмаонов долго думал над тем, как можно объяснить это излучение. Вместе с ним молодой Николаевич Парийский, тогда тоже аспирант Пулковской обсерватории, теоретик, задумался над этим вопросом. Но так ничего они толком и не придумали.
Тигран написал об этом статью в журнал "Приборы и техника эксперимента". Это был советский журнал, только что начавший тогда издаваться. Он нигде не переводился, и так об этой статье все в общем и забыли до 65 года, когда, как я уже сказал, такое же открытие совершили Пензи и Уилсон. И в 78 году, спустя 13 лет, они за это дело получили свою Нобелевскую премию, которая, если бы немножечко сложились иначе, могла бы достаться Тиграну Романовичу Шмамонову.
Так вот, я хочу сказать, что Тигран Шмамонов сейчас в Пулковской обсерватории, спустя почти 70 лет после своего открытия. Он снова здесь. Он участвует в семинаре лаборатории астрономии Петербургского филиала официальной исторической обсерватории в Пулкове. И вот об этом удивительном факте мы вам сейчас и расскажем.
Я чувствую, как, вот разговаривая с вами, я чувствую, что я сам стал частью истории астрономии след за Вами, потому что, конечно, это легендарное событие. Вот я хотел бы сказать, что легендарность, она все-таки не такая острая, бы сказал. Дело в том, что для меня, конечно, были какие-то измерения, но люди не очень сознавали, что они получили, и точности, и определенности не было. А я получил значение, достаточно серьезное: температура излучения, которая идет к нам из космоса.
И, кроме того, показал, что оно, в общем, по небосводу более или менее изотропно. Знаете, простите, секунду прерву. Я знаю о двух работах, которые предшествовали вашей, но объемы были меньше вашего. Во-первых, в тридцатых годах был такой Эндорфер, который наблюдал возбуждение молекул цианистого водорода и объяснил это как раз воздействием некоторого фона. Он не знал, это было еще до Гамова, до теории горячей Вселенной, но он заметил этот фон.
И эта статья опубликована, по-моему, в "Масле". Ну, правильно. Я поэтому говорю, что не такое, чтобы легендарный. В те времена занималась радиоастрономией, она, эта наука, с точки зрения, очень сильно развилась, поскольку аппаратура была использована практически та же самая, которая применяется в радиолокаторах. Значит, научные открытия делаются двумя способами: один способ — человек работает в одном направлении десятки лет, пробивает науки и делает открытие, такие тоже были случаи. Как происходит случайно — занимает совершенно другой путь, наталкивается и это открытие. Так вот, я пошел по первому пути.
Как ни странно, ведь вы же не искали реликтовое излучение, именно работали на технической проблеме. С технической точки зрения возникла у радиоастрономов, экспериментаторов, проблема калибровки аппаратуры. Экспериментатор уж точно считал, что, так сказать, если направить радиоастрономический прибор в зенит, то уж там-то точно никакого излучения нет, премиум подать температуру этого излучения за 0 априори. Почему? Да просто вот я уверен, что так.
А вторая точка была тут тоже такая же простая: направим в землю радиоастрономический прибор, ну будет окружающая температура. Вот вам всякое ребро. Когда я, так сказать, выступил в аспирантуру, себя, этим очень хороший физик, написал очень хороший учебник, правда, по механике для Высшей Школы, он мне сказал: "Знаете, давайте выберем вам тему: вот изучите вопрос, все-таки есть там что-нибудь или нет". Извините, я говорю, не уверен. Но все уверены, что там ничего нет. А вот вы покажите, что там есть или чего там нет. Вот такова была тема моей диссертации, то есть надо было целенаправленно установить, так сказать, есть ли излучение и его характеристики и так далее.
Я просто занимался калибровкой аппаратуры как хороший экспериментатор. А то, что я приличный экспериментатор в области радиофизики, всем окружающим было известно со времен еще моего студенчества, поэтому ни у кого не было никаких сомнений, что если бы не поручил эту работу, она будет сделана. Ну вот, как ни странно, она была сделана.
Очень занят. Всем было известно, что в стадиотехнику я сам разберусь. И пришла мне в голову бросить мысль: Советский Союз получил от американцев огромное количество принадлежностей радиотехнической аппаратуры. Я, значит, навел своего разведывательности, выяснил, что в Главном артиллерийском управлении имеются большое количество... Вот точно, вот стоит эта антенна, скорее всего, она моя. Мне устроили прием у главного начальника артиллерии Советского Союза. Он в апреле очень внимательно всерьез послушал, сказал: "Ладно, хорошо, завтра все получится". И действительно, ну не завтра, но послезавтра уже все, они стояли, автомобили огромные, нагруженные ящиками, полный комплект совершенно замечательной установки.
Вы же говорите, что определили действительно ли в зените ноль? Да нет, если не ноль, то определить, если не ноль, то значит, нужен какой-то истинный ноль, от которого вы уже правильно, для этого надо прокалибровать аппаратуру как-то. Серьезно, это мне было совершенно очевидно. Поэтому прокалибровать аппаратуру лучше всего, конечно, источником, который имеет ту же самую температуру, то есть очень маленькую, какую я ищу. Значит, решите, что давайте сделаем так, возьмем нагрузку на волновать, то есть волноваться, оканчивается поглощающим элементом, охладим — это будет у нас эталон шума там, сколько там, 2 градуса, 3 градуса.
Моя семья уже не помню. Сейчас при комнатной температуре температура кипения жидкого гелия порядка 4,2 градуса при нормальном давлении в Санкт-Петербурге, в Ленинграде в то время жидкого гелия просто не было, его надо было привести. А как привести? Нет, не так просто. Ну, как ни странно, мне удалось получить разрешение Аэрофлота, если мы купим целый ряд в кабине, привести их. Убедил, что гелий абсолютно безвреден для человека. Удивляюсь, как им удалось их убедить, вы же были юные аспиранты, академики, там все это было написано. Вот нам разрешили перевести с Аэрофлота.
Мы купили ряд, мы разместили там в этом ряду ДИОР, она, патрубок, зёра обычно надеваются резиновым шаром-зондом с тем, чтобы не терять гелий, потому что гелий очень дорогой, вымываются с трудом, и мы должны газообразный гелий вернуть обратно. Почти одну вещь мы не предусмотрели, когда самолет поднялся надуваться. Ну, по одной простой причине: давление в кабине снизилось, значит, соответственно, температура самого гелия оказалась выше, чем, так сказать, он может выдержать.
Пришел командир корабля и приказал перестать надувать шары. Перепугались. Даже если он лопнет, все равно никто не пострадает. В общем, сказал, что, ну подожди, вы увидите, что произойдет дальше. Это еще времена были, времена были такие, что вообще... сейчас бы, конечно, тут же посадили в этот самолет, привезли бы. Но нам стало понятно, что с одним диорам гелия эксперимент не поставим, что их понадобится много прежде, чем у нас все пойдет как надо. Поэтому мы решили, что от этого придем, откажемся хоть другой способ калибровки.
Ну, пришел в голову самый простейший способ калибровки. Калибровать можно по низкой температуре и по высокой; можно поставить источник излучения, который на греках будет откалибровать – это очень легко получалось. В рамках прибора, который я привез из Москвы из физического института, аппаратура откалибровала. Это легко сказать, ну трудно сделать на самом деле. Играет роль всякие погрешности. Механики аппаратуры хватает, то что действительно соединено, исходит, излучение, и оно, ну порядка четырех градусов, опять плюс-минус 4, если я помню правильно, но что-то в этом.
Определенного сколько было много измерений сделано в разное время, так чтобы облаков и тучек не было и так далее. Только зенит смотрели, или они будут, а потом мы сканировали. Тоже сканировать не так просто, тучки где-то есть. Достаточно много времени вся эта работа, но было установлено величина градусов, и то, что более или менее изотропно.
Перед вами был тот преимущество, что у них был Дикий рядом команда Дикая, которая быстро объяснила, что они сделали. Мне вопрос вот какой: ведь вы знаете, что в 64, по-моему, году Новиков и Андрей Дружкевич где уже показали, что должно быть излучение, общее фоновое, и даже температура его правильно предсказали. Вы не были знакомы с этой статьей?
Ну, самого начала, когда я получил эту температуру, я стал плохо спать. Потому что у меня глаза. Откуда же это все берется? Одновременно со мной в аспирантуру проходил Юрий Николаевич Борискин, как раз профессий. Значит, я к нему пошел, я говорю, слушаю, что-то тут не так, все-таки ничего не должно быть. Все так считают. Я говорю, попробуем вместе все-таки отыскать. Мы не сидели ни один вечер, выискивали, какие-то могут быть явления, которые вызовут появление излучения, и могли найти. Значит, я доложил всю эту историю, себя, сказал: "Да, говорит, вот правой тут что-то точно есть".
Но ну не нашли, так не нашли, но публиковать надо обязательно. Я действительно опубликовал всех в журнале "Приборы и техника эксперимента", который астрофизики не читали, и в этом все дело. Они просто не знали, что я что-то сделал. Я не читал их статью по другой причине, не менее важной. Я, когда окончил свою работу в Пулкове, я поступил. Это конец аспирантуры. Меня пригласили к Котельникову в вновь организованный институт, вот в лабораторию маркетинга, и соответственно я разорвал свои связи с радиоастрономией.
Поэтому мимо меня прошла вот эта работа. Скажите, а это по качеству была примерно такая же как у вас? Там, да нет, нет. Значит, вот я работал в диапазоне 3 сантиметра, а Пенза на американцы, которые получили Нобелевскую премию, они работали в диапазоне 20 сантиметров. И они использовали стандартную антенну радио релейности связи. У них, они, я-то подходил с радио астрономической позиции к этим измерениям, они подходили чисто связной, потому что они занимались как раз отражением лаборатории, был как известно – это телефон.
Так вот появился, обнаружил, что когда он работает на приём, какой-то шум, подробное изучение этого вопроса показалось, что шубу примерно такой. Но возникает вопрос о том, не шумит ли сама антенна. Дело в том, что существует закон Киргофа, который говорит о том, что если тело как он почему-то поглощает тонов в той же мере и излучает. Американцы написали, что, конечно, все это возможно, но мы взяли швабру и так следует промыли антенну, поскольку там голуби квартиры.
После этого они сочли, что антенна ничего не поглощает. В моем случае произошел инцидент, когда я доложил на семинаре Физического института свою работу. Мне сказали: "Ну да, значит все, что в этом мире скорее всего все так хорошо, но опять же вы уверены, что это не шум антенны?" Я сказал: "Да, конечно, я уверен, поскольку я, так сказать, использовал рупорную антенну, которая была сделана из полированного алюминия. Всем соображениям там, конечно, никакой грязи не было".
Специально это делалось по всем нормальным физическим соображениям поглощения там, ну если не ноль, то настолько мало, что не побежает эксперимент. Ну да, вот вы так говорите, а вот ведь вы уже начали с того, что стандартная антенна радиолокационная, она поглощает чуть ли не 40 процентов. Докажите, что и у вас поглощают. Ну, в общем, я, так сказать, горевал, и действительно сделал работу, которая позволила померить даже поглощение этого самого рупора.
При этом, я, конечно, пострадал сильно, поскольку техника безопасности была на низком уровне в те времена. А для того чтобы мерить, я пользовался магнетроном 10 киловатт. Естественно, отражение от камеры. А камера поглощающая, в которой я делал эксперименты, со мной действовали на мою голову, и у меня возникли головные боли: вред до 50 сильные облучения нельзя было делать. Ну, такие инциденты известные. В атомной реакции сделал итальянский физик Ферми, его аспирант или сотрудник, два куска уральных, сближал руками и вдруг счетчики затрещали, когда закричали счетчики.
До него дошло, что он облучился, и очень сильно переживаю всех. Занимается серьезным делом. Сначала обратиться к инспектору по технике безопасности. Что вы сейчас думаете вообще о состоянии космологии? Сейчас в том, в каком состоянии находится Теория большого взрыва, трудностях, которые там встречаются, у вас есть какое-то по этому поводу мнение?
У меня есть принципы. Принцип жизни состоит в том, чтобы обсуждать серьезно что-нибудь, надо знать очень много об этом, а я, к сожалению, ничего об этом всерьез, с интересом послушаю чужое мнение. Могу даже высказать свое мнение о чужом мнении более или менее, но только так, а всерьез я не берусь обсуждать то, чем я совершенно ничего не понимаю.
Я очень ценю вашу позицию, она, конечно, позиция настоящего учёного. Да, и конечно, совершенно правильно. Вот это именно это я требую всегда и от студентов, от аспирантов, чтобы то, что они делают, чтобы в этом деле они были, ну, лучше, чем любой средний специалист в этой области. Вот видите, какой удивительный сюжет, по-моему, получился. Дело в том, что хотя Тигран Рамыч не получился, но тем не менее, он прочно вписал свое имя в историю науки.
Ни одна статья в Википедии, где-нибудь еще об открытии реликтового излучения не обходится без упоминания о том, что все же за 8 лет до тех, кто потом получил Нобелевку за это открытие, был другой специалист, который не зная, пока еще что он именно получает, измерил ту же самую температуру и получил очень похожие результаты. Вот я даже думаю вот о чем: меня тут часто, раньше, по крайней мере, в наших роликах называли легендарным пулковским астрономом, каким я, разумеется, никогда в жизни не являлся.
Но вот теперь вы можете видеть перед собой. Вы видели сейчас перед собой по-настоящему легендарную фигуру. Вот это как раз тот человек, о котором мы сегодня все время рассказывали. Я думаю, что этот ролик, конечно, будет очень интересен большому количеству людей и профессиональному страну, и любителям, и студентам, потому что перед нами прошла яркая страница настоящей глубокой науки 20 века.
И можно, к сожалению, подумать о том, что если бы в Советском Союзе 50-х годов идеология не играла такой мрачной роли, и можно было бы научные результаты всего мира делать достоянием научной общественности, из-за чего, собственно говоря, и так и не было понятно значение этого результата его автору и его сотрудникам. Если бы не это, если бы не идеологический пресс, Нобелевская премия могла бы достаться Советскому ученому, нашему учёному. Подписывайтесь на наш канал, следите за нашими выпусками. До свидания. [Музыка]