Сказка о Джоне Мазере, который измерил сияние самого чёрного в мире тела

 

Дзинтара вошла в комнату и сказала детям:

– Сегодняшнюю историю расскажет вам сам автор, которого вы уже знаете.

– Знаем! – воскликнула Галатея, приветствуя вошедшего человека.

Рассказчик поудобнее устроился на мягком диване, а Дзинтара поставила перед ним на столик большую кружку с душистым чаем.

– Я хочу рассказать вам об астрономе, который является для меня символом учёного. Его зовут Джон Мазер, он опытный наблюдатель и талантливый конструктор космических телескопов. Двадцать с лишним лет назад я был молодым учёным, работал в отдалённой Крымской обсерватории и не был знаком с Джоном. Но однажды со мной связался его сотрудник, который был моим соавтором по паре статей, и рассказал об одной сложной проблеме, с которой столкнулась группа Мазера при проектировании нового космического телескопа. Речь шла о зодиакальном свете – светлой полосе вдоль плоскости Солнечной системы. Это свечение вызвано рассеянием солнечных лучей на межпланетных частицах, его изучал ещё Иммануил Кант. Оно мешает астрономам исследовать как реликтовое излучение, так и излучение нашей Галактики.

Зодиакальное свечение было измерено спутником COBE, который вращался вокруг Земли, но какой эта засветка будет в поясе астероидов, где, по одному из вариантов, мог быть размещён новый телескоп? Ответа на этот вопрос никто не знал, поэтому стали искать теоретика, готового взяться за моделирование зодиакального света в разных точках Солнечной системы. Для этого надо было определить происхождение зодиакального света, что само по себе является интереснейшей задачей. Я взялся за эту задачу – и Джон Мазер стал моим научным руководителем. После продолжительных математических и компьютерных расчётов трёхмерная модель распределения межпланетной пыли была создана и карты зодиакального света в разных точках Солнечной системы были рассчитаны и опубликованы. Это стало началом моего длительного знакомства с Джоном Мазером – и я до сих пор с восхищением наблюдаю за этим учёным.

Меня всегда интересовало, как современные подростки влюбляются в науку, космос? Как увлекаются разгадыванием тайн природы? Детство Джона Мазера даёт ответ на эти вопросы. Он вырос на тихой ферме‑лаборатории в штате Нью‑Джерси, где его отец‑генетик, выходец из Южной Африки, занимался выведением пород коров с хорошим удоем. Мать Джона была учительницей начальных классов.

Мазер пишет в своей книге: «Насколько я себя помню, всегда думал, что наука – самое интересное в мире занятие. Мои родители решили, что я стану учёным, когда в возрасте трёх лет я открутил в доме дверные ручки. Когда мне было пять, отец садился возле моей кровати и объяснял, что живые организмы сконструированы из мельчайших клеток с ядрами и хромосомами, которые загадочным образом контролируют нашу наследственность и таким образом – наше будущее».

– Значит, всё дело в дверных ручках! – воскликнула, улыбаясь, Галатея.

Гость кивнул:

– Не забудем и про научные истории на ночь! Так что у родителей, которые хотят видеть своих детей учёными, есть два способа достичь желаемого: первый – разрешить откручивать в доме всё, что прикручено, и второй – читать на ночь эти научные сказки. Они для того и написаны.

Гость усмехнулся, отпил чаю и продолжил:

– Конечно, в детстве Джона были и научно‑популярные книги, и походы в научные музеи, и конструирование первого телескопа из старых военных линз. В результате, он твёрдо решил стать физиком либо астрономом. Джон закончил школу с отличными оценками, имея в своём активе победы на математических и физических олимпиадах. Но родители мудро говорили ему:

– Ты пока – большая рыба в маленьком пруду. Мир огромен, и добиться успеха в нём гораздо сложнее.

Джон четыре года проучился в колледже, расположенном недалеко от родительского дома.

– Значит, он не сразу решился на дальнее плавание, – сказал Андрей.

– Зато после колледжа Джон смело отправился на другой конец Америки – в Калифорнийский университет в Беркли. Там он вошёл в группу известного физика Чарльза Таунса, которая работала над актуальной темой – изучением реликтового излучения, открытого тремя годами ранее. Джон занялся созданием прибора для регистрации этого древнего эха Большого взрыва.

Вертолёт забрасывал на самый верх калифорнийской горы Джона и сконструированный им прибор; на этой вершине, продуваемой всеми ветрами, молодой учёный и делал свои измерения. Со временем он стал проводить эксперименты на стратосферных воздушных шарах, к которым прикреплялась разработанная им аппаратура.

В 1968 году лабораторию в Беркли посетила комиссия из NASA – молодой организации, образованной всего за 10 лет до этого. На семинаре Джон Мазер доложил результаты наблюдений реликтового излучения, полученные с помощью стратосферных воздушных шаров. И произошёл диалог, который во многом повлиял на судьбу Джона. Один из членов комиссии спросил:

– А можно провести измерения реликтового излучения с помощью космического спутника?

– Этому ничто не мешает, – ответил Джон Мазер.

– Тогда почему это не было сделано и почему вы этим не занимаетесь? – напористо спросил член комиссии.

– Кто – я? – растерялся Джон.

Молодой учёный защитил свою диссертацию и получил работу в Нью‑Йорке в лаборатории NASA. И он запомнил этот разговор на семинаре.

В июле 1974 года NASA объявила конкурс новых космических проектов: собирали предложения по проведению экспериментов с помощью небольшого спутника и с использованием ракеты‑носителя средней мощности «Дельта».

Джон, которому на тот момент было всего 28 лет, сформировал команду учёных и подготовил проект измерения реликтового излучения с помощью прибора, который был в тысячи раз чувствительнее его инструмента на воздушных шарах. Его проект победил 120 других предложений конкурирующих научных групп.

Проект стал развиваться в Центре космических полётов имени Годдарда (NASA), расположенном в штате Мэриленд, куда переехал Джон. Проект был долгим и непростым. Сначала прибор хотели присоединить к спутнику «ИРАС», но не получилось – на этом спутнике было слишком мало места. Тогда группа стала разрабатывать собственный спутник. Он получился довольно тяжёлым – и был запланирован к запуску на космическом челноке в 1988 году. Однако катастрофа космического шаттла «Челленджер» в 1986 году сорвала эти планы. Спутник был переориентирован на более легкую ракету «Дельта», но для этого аппаратуру пришлось перепроектировать, уменьшив её вес в два раза. Спутник назвали COBE (Cosmic Background Explorer Satellite). Имя группа выбирала долго – ведь при продвижении проекта играет роль даже звучность и меткость его названия.

Прошло 15 лет после начала проекта, и спутник наконец запустили. На нём было установлено три прибора. Джон Мазер стал руководителем прибора FIRAS (Far Infrared Absolute Spectrophotometer), которому предстояло измерить чернотельность излучения Большого взрыва.

– То есть насколько излучение Большого взрыва соответствует кривой Планка? – прищурился Андрей.

– Верно, – слегка растерянно сказал гость и внимательно посмотрел на сообразительного мальчика.

– В вашей же книжке есть история про Планка и его кривую. Про Большой взрыв тоже, – пояснил тот.

– Да, конечно… – всё ещё удивлённо протянул гость, снова взглянул на мальчика и только после этого продолжил:

– В чернотельности, или черноте, Вселенной была масса сомнений: если длинные – в несколько сантиметров и десятков сантиметров – волны неплохо укладывались в планковскую кривую излучения чёрного тела, то в области коротких – субмиллиметровых, то есть в доли миллиметра – волн, где кривая Планка должна загибаться вниз после максимума, царил сумбур. Запущенный суборбитальной ракетой в 1968 году сенсор сообщил о 50‑кратном превышении измеренного субмиллиметрового излучения над теоретическим чернотельным. Это стало одной из причин создания проекта COBE. Даже перед самым стартом спутника, в 1987 году, появилась наблюдательная работа, где говорилось о значительном превышении субмиллиметрового излучения над чернотельным спектром. Если эти наблюдения отклонения свечения Вселенной от кривой Планка были верны, теория Большого взрыва оказывалась под вопросом или требовала существенных изменений.

Спутник COBE стартовал 18 ноября 1989 года на ракете «Дельта». Теоретиков Альфера и Хермана пригласили на запуск спутника, который должен был точно измерить излучение, предсказанное ими пятьдесят лет назад. Они с радостью приехали и участвовали в пресс‑конференции вместе с членами группы COBE, рассказывали о своей работе полувековой давности. Всего в проекте участвовало свыше полутора тысяч учёных, инженеров и техников. Каждый космический проект выгоден втройне: он даёт важные научные результаты, позволяет развить новейшие технологии и готовит огромное число квалифицированных специалистов. Спутниковый проект заканчивается, а его научные результаты живут: технологические решения и классные специалисты переходят в другие научные и промышленные проекты, вызывая расширяющиеся круги положительного воздействия.

Спутник COBE быстро передал важные данные, которые позволили определить степень чернотельности Вселенной. Группа COBE, храня первые результаты в тайне, заявила доклад на ежегодную конференцию Американского астрономического общества, которая проходила недалеко от Вашингтона, в городе Кристал‑Сити. Впрочем, в одном случае тайна была нарушена: участник группы Вилкинсон, работавший в Принстонском университете вместе с Пибблсом и Дикке, распечатал главный график, полученный с помощью нового спутника, и положил его перед Джимом Пибблсом. Тот онемел от изумления.

Доклад Джона Мазера поставили на 13 января 1990 года, на последний день конференции, поэтому Джон был уверен, что аудитория будет почти пуста – делегаты успеют разъехаться. Перед самым выступлением он сделал копию статьи, подготовленной группой COBE, запечатал её в конверт и, сопровождаемый Джорджем Смутом, перешёл улицу и бросил конверт в почтовый ящик: статья ушла в редакцию журнала.

Наступило время доклада. По иронии судьбы, председателем сессии был Джефри Бербидж, который вместе с Фредом Хойлом являлся противником теории Большого взрыва.

Вопреки ожиданиям Джона, в аудиторию набилось две тысячи человек. Джон продемонстрировал теоретическую планковскую кривую с нанесёнными данными, которые были получены с помощью инструмента FRAS на спутнике COBE. Планковская кривая совпала с экспериментальными точками на всем диапазоне длин волн с фантастической точностью! Зал замер в молчании, осмысливая увиденный график, а потом разразился овацией, чего Джон Мазер никак не ожидал.

Так подтвердилась модель Большого взрыва и чернотельность реликтового излучения. Значит, результаты других экспериментов, фиксировавшие сильные отклонения от чернотельности, были ошибочны. Вселенная оказалась превосходным чёрным телом!

На следующий день научная сенсация обсуждалась во многих газетах и журналах. Если Пензиас и Вильсон измерили фон неба как 3,5 градуса плюс‑минус 1 градус, прибор FIRAS дал гораздо более точное значение – 2,735 с неопределенностью в 0,06 градуса. Следующие спутники уточнили эту фундаментальную величину – 2,7255 градусов Kельвина.

Группа Джона Мазера первая доказала, что самым чёрным телом в нашей Вселенной является сама Вселенная, а её холодное сияние – эхо давнего горячего взрыва – практически идеально совпадает с кривой, которую почти сто лет назад вывел педантичный учёный Планк для свечения электролампочек.

– То есть Вселенная светится как лампочка Планка, только очень холодная? – спросила Галатея. – Как это странно и красиво – «сияние черноты»!

– Не будем путать черноту с темнотой. Темнота безнадёжна, а чернота загадочна. Физическая чернота может ослепительно сиять.

– Или шептать в телефон! – отметил Андрей.

– Верно! Чернота имеет спектр, это её главная характеристика. Прибор DMR (Differential Microwave Radiometer) – другой инструмент COBE – предназначался для исследования анизотропии реликтового излучения.

– Что значит «анизотропия»? – спросила Галатея.

– Открыв реликтовое излучение, Пензиас и Вильсон отметили, что оно изотропно, то есть приходит с одинаковой интенсивностью со всех участков неба. Другие наблюдатели подтвердили удивительную однородность реликтового излучения. Но теоретические работы говорили о том, что должна существовать анизотропия, то есть вариации свечения по небу. Эти вариации возникли вместе с первыми структурами Вселенной – галактиками и их скоплениями.

Спутник COBE, созданный Мазером и его коллегами, осуществил точнейшее сканирование всего неба. 23 апреля 1992 года подробная карта с анизотропией реликтового излучения, которая составляла всего одну стотысячную от фонового изотропного излучения, была показана на научной конференции Джорджем Смутом, руководителем прибора DMR. После выступления членов группы COBE ждала сотня репортёров с камерами. Смут сказал журналистам: «Мы словно увидели лицо Бога!» – и стал звездой газетных репортажей. А Стивен Хокинг сказал о карте анизотропии реликтового излучения так: «Научное открытие века, если не всех времён!»

За свою работу Джон Мазер и Джордж Смут получили Нобелевскую премию по физике 2006 года. В решении Нобелевского комитета отмечалась, что проект COBE стал «стартовой точкой для космологии как точной науки».

Но вернёмся во времена, когда двадцатилетний проект COBE едва завершился. В декабре 1994 года Джон Мазер выступил на семинаре в Годдардском центре NASA с идеей складного телескопа с двухметровым зеркалом, который можно было бы запустить на недорогой ракете; на орбите он раскрывался бы как зонтик. Джон вспоминает: «Мои коллеги громко рассмеялись. Боссы NASA никогда не согласятся запускать подобную абсурдно сложную конструкцию».

Рассказчик передохнул, снова отпил чаю и задумчиво продолжил:

– Джон Мазер – интеллигентнейший и мягкий человек. Но в нём есть стальное упорство исследователя, который ради нового научного достижения может свернуть горы. Идея раскладывающегося телескопа сулила невероятные перспективы и полностью захватила Джона. В это время он услышал о концепции «Миссии Эдисона». Обычный космический телескоп типа COBE использовал для охлаждения своих приёмников излучения сотни литров жидкого гелия, который постепенно испарялся – и это ограничивало срок жизни телескопа несколькими месяцами. Авторы «Миссии Эдисона» предложили вариант, по которому глубокое охлаждение приборов достигалось с помощью особого многослойного экрана, защищавшего инструменты от прямого солнечного света и эффективно излучавшего в космос тепло, вырабатываемое приборами. NASA уже отвергла эту идею как слабо проработанную. Но усилиями Джона Мазера и других учёных идеи складного телескопа и многослойного экрана слились в грандиозный проект, который впоследствии был назван JWST (James Webb Space Telescope) – в честь Джеймса Уэбба, легендарного руководителя NASA в 1961–1968 годах.

Обладая складным зеркалом с максимальным диаметром в 6,5 метров, этот телескоп во много раз превосходил бы возможности телескопа «Хаббл»: только по площади золотого зеркала он перекрывал предшественника в пять раз, мог бы исследовать далёкие галактики и открывать планеты возле других звёзд. Многослойный экран, который тоже должен разворачиваться на орбите, мог охладить телескоп до 50 градусов Кельвина (минус 223 градусов Цельсия), что позволило бы проводить тончайшие наблюдения. Благодаря такому экрану, продолжительность работы телескопа не ограничивалась объёмом жидкого гелия на борту, который позволял охлаждать приборы считаные месяцы, а могла продолжаться пять или даже десять лет.

Для создания телескопа Уэбба пришлось решить множество задач. В проекте были задействованы учёные разных специальностей. В том числе я выполнил работу по созданию модели зодиакального света, которая помогла определить оптимальную точку расположения будущего телескопа.

 

 

Телескоп Уэбба планировалось запустить в L2, точку Лагранжа Земли, в 2018 году.

– Что такое точка Лагранжа? – спросила Галатея.

– Между Солнцем и Землей есть точка, где силы притяжения Земли и Солнца уравновешиваются. Туда можно отправить спутник, и он будет висеть там неподвижно относительно Земли. Аналогичная равновесная точка есть и за Землей: в ней суммарная гравитация Земли и Солнца уравновешивается центробежной силой. Именно туда, на расстояние полутора миллионов километров от нашей планеты, и планировалось отправить телескоп Уэбба.

– Понятно! – кивнула Галатея.

– В случае телескопа Уэбба от идеи до запуска прошло не 15 лет, как у небольшого спутника COBE, а 24 года. В 2003 году создание телескопа Уэбба оказалось под угрозой: его бюджет выходил за рамки запланированного, проект отставал от графика, и конгресс США проголосовал за его закрытие. Важную роль в спасении проекта сыграла реакция широких масс учёных и простых американцев, которые стали бомбить конгрессменов и сенаторов письмами в поддержку будущего космического сверхтелескопа. Джон Мазер находился в эпицентре борьбы за новый телескоп. В сенате США энергичным сторонником телескопа Уэбба стала сенатор от штата Мэриленд Барбара Микульски. Именно она поддерживала NASA в таких начинаниях, как международная космическая станция и создание двух телескопов – имени Хаббла и имени Уэбба. Благодарные учёные назвали в честь этого выдающегося политика глобальный архив данных космических телескопов: Barbara A. Mikulski Archive for Space Telescopes (MAST). 25 января 2012 года группа астрономов под руководством нобелевского лауреата Адама Райса открыла в данных телескопа «Хаббл» сверхновую звезду, вспыхнувшую на расстоянии в семь с половиной миллиардов световых лет. Учёные назвали её «сверхновой Микульски».

Строительство спасённого общественностью космического телескопа благополучно продолжили. Это стало важным уроком для научных сообществ многих стран: процветание науки в современном мире и способность к реализации крупных проектов требуют активной популяризации научных результатов, приобретения поддержки политиков, журналистов и широких масс. Иначе есть риск остаться один на один с кровожадными бюрократами!

 

 

– Они ужасны! – согласилась Дзинтара, вздрогнув.

– Не успел телескоп Уэбба выйти на орбиту, как Джон Мазер стал мечтать о новом сверхтелескопе – с диаметром зеркала 16 метров. Если сравнить телескоп Хаббла, телескоп Уэбба и будущий телескоп Мазера, окажется, что вес крупнейших космических телескопов сохраняется на уровне нескольких тонн, их стоимость примерно одинаковая, а вот способности к наблюдениям, благодаря новым технологиям, резко возрастают. Новый телескоп Мазера будет способен обнаруживать и изучать даже внеземную жизнь на планетах возле других звёзд.

Рассказчик поставил пустую кружку на стол и сказал:

– Я благодарен судьбе за своё знакомство и сотрудничество с Джоном Мазером. Он для меня – символ честного и беззаветного служения науке. Несмотря на все заслуги и награды, он живёт в скромном доме возле Годдардского центра NASA, а на деньги от своих премий – Нобелевской, Груберовской и других – создал Фонд поддержки талантливой молодёжи. На таких людях держится земная наука и цивилизация.

Андрей категорично заявил:

– Я тоже буду строить космические телескопы!

Обнаружив, что у неё из‑под носа стащили самую интересную в мире профессию, Галатея растерялась, но быстро нашлась:

– А я с их помощью буду открывать жизнь на других планетах!

 

Примечания для любопытных

 

Чарльз Таунс (1915–2015) – знаменитый американский физик, который изобрёл мазер (радиоаналог лазера) и вместе с советскими учёными, создателями лазера А. М. Прохоровым (1916–2002) и Н. Г. Басовым (1922–2001), получил за это Нобелевскую премию по физике (1964).

NASA – организация, созданная в 1958 году как американский ответ на запуск первых советских спутников. Организует космические исследования в США.

Роберт Годдард (1882–1945) – выдающийся учёный и инженер. Пионер американского ракетостроения.

Джордж Смут (р. 1945) – известный американский астроном, участник проекта COBE. Вместе с Джоном Мазером получил Нобелевскую премию по физике (2006).

Джефри Бербидж (1925–2010) – известный англо‑американский физик‑теоретик, разработавший схемы синтеза тяжёлых химических элементов в звёздах. Сторонник теории стационарной Вселенной.

Стивен Хокинг (р. 1942) – знаменитый британский физик‑теоретик, открывший квантовое испарение чёрных дыр.

Джеймс Уэбб (1902–1992) – директор NASA в 1961–1968 годах, сыгравший важную роль в осуществлении лунной программы «Аполлон» по высадке человека на Луну.

Точки Лагранжа – пять точек в небесно‑механической системе из двух гравитирующих тел (например, Солнце и Земля), в которых третье, легкое, тело может находиться в равновесии. Точки Лагранжа 4 и 5 расположены вдоль орбиты планеты – именно в таких точках Юпитер держит две группы астероидов‑«троянцев». Точки Лагранжа 1, 2 и 3 расположены на линии, проходящей через Солнце и планету. Тела в данных точках обладают неустойчивым равновесием и со временем покидают их. Космические обсерватории, размещённые в точке Лагранжа 2, удерживаются в равновесии с помощью небольших затрат топлива.

Барбара Микульски (р. 1936) – сенатор от штата Мэриленд. Женщина‑сенатор с самым долгим сроком пребывания в конгрессе и сенате (около сорока лет). Отличается маленьким ростом и огромным политическим влиянием. Активно поддерживает NASA.

Адам Райс (р. 1969) – известный американский астроном, один из открывателей ускоренного расширения Вселенной. Лауреат Нобелевской премии по физике (2011).

Груберовская премия – научная премия в 500 000 долларов по пяти направлениям, основанная Фондом Питера и Патрисии Грубер в 2000 году.

 

Иллюстрации

 

 

Слева: памятник Иммануилу Канту в Калининграде (бывший Кёнигсберг). Оригинал статуи, созданный Христианом Раухом, утрачен в 1945 году. Копию сделал Харальд Хааке

Фото Андреаса Тоерля

Справа: крупный лунный кратер Кант (внизу), диаметр – 31 км, глубина –3,7 км.

Фото экспедиции «Аполлон‑16»/NASA

 

 

 

Вверху: Кант первым догадался, что широкое кольцо Сатурна расслаивается на узкие колечки. Фото сделано зондом «Кассини» (NASA/JPL–Caltech) из тени Сатурна

Внизу: Собрание сочинений Канта на русском языке и отдельное издание основного философского труда Канта «Критика чистого разума»

Фото автора

 

 

 

Фраунгофер демонстрирует свой спектрометр, держа в руке стеклянную призму

Иллюстрация: Общество Фраунгофера

 

 

 

Вверху: спектр солнечного света с тёмными линиями поглощения (линиями Фраунгофера). Рисунок Фраунгофера. Верхняя колоколообразная кривая показывает распределение интенсивности свечения в солнечном спектре

Фото: Общество Фраунгофера

Внизу: спектр азота с яркими эмиссионными линями

Фото из Википедии

 

 

 

Почтовая марка, выпущенная в Германии в честь Генриха Герца

Фото из Википедии

 

 

 

Радиоастрономическая обсерватория в Сокорро (США), состоящая из 27 радиоантенн с диаметром 25 м каждая

Фото из Википедии

 

 

 

Трубка Крукса светится из‑за потока электронов. Мальтийский крест отбрасывает тень, показывая направление полёта электронов из катода, расположенного слева

Фото: Д. Куру, из Википедии

 

 

 

Слева: Один из первых рентгеновских снимков, сделанных в феврале 1896 года в Колумбийском университете Нью‑Йорка. Снимок показывает, что в кисти человека застряла охотничья дробь

Справа: Вильгельм Рентген, открыватель рентгеновских лучей

Фото из Википедии

 

 

 

Отенит – ураносодержащий минерал, водный уранил‑ванадат кальция Слева: отенит при дневном свете, справа: он флуоресцирует при облучении ультрафиолетом

Фото: Д. Дискунс, из Википедии

 

 

 

Ваза из уранового стекла светится при облучении ультрафиолетом

Фото из Википедии

 

 

 

Мансарды Латинского квартала. В одной из таких мансард жила бедная студентка Мария Склодовская

Фото автора

 

 

 

Блестящее собрание великих учёных на Сольвеевском конгрессе 1927 года. Среди них много Нобелевских лауреатов и единственная женщина – Мария Склодовская‑Кюри

Фото из Википедии

 

 

 

Пять нобелевских лауреатов: слева направо: Вальтер Нернст, Альберт Эйнштейн, Макс Планк, Роберт Милликен и Макс фон Лауэ

Фото 1931 года

 

 

 

Три космические миссии: COBE, WMAP, «Планк» и карты анизотропии реликтового излучения, которые они получили для участка неба в 10 квадратных градусов

Фото NASA/JPL–Caltech/ESA

 

 

 

Статуя юного Резерфорда, установленная в Мемориале Резерфорда в его родном городе Брайтуотер (Новая Зеландия)

 

 

 

Эрнст Резерфорд в лаборатории канадского Университета Мак‑Гилла в 1905 году

 

 

 

Нильс Бор со своей невестой Маргарет во время помолвки (обручения), 1910 год

Фото архива института Нильса Бора

 

 

 

Здание института Нильса Бора в Копенгагене

Фото из Википедии

 

 

 

Герцог де Бройль, физик

Фото из Википедии

 

 

 

Естественный ускоритель элементарных частиц и плазмы: выброшенное из Солнца 31 августа 2012 года вещество движется со скоростью полторы тысячи километров в секунду. В этом феномене теснейшим образом переплетаются квантовые и классические эффекты, космическая и атомная физика

Фото: Обсерватория солнечной динамики (NASA/GSFC)

 

 

 

Слева: Гейзенберг в молодости (1927 год) и (справа) на марке ФРГ, вместе со своим знаменитым «Соотношением неопределенности»

 

 

 

Большой адронный коллайдер для ускорения протонов и ионов, построенный на границе Швейцарии и Франции. Самая большая экспериментальная установка в мире: длина основного кольца – 26,7 км

Фото: Википедия/ЦЕРН

На врезке: моделирование взаимодействия сталкивающихся протонов, которые рождают множество других частиц

Фото: Лукас Тейлор/ЦЕРН

 

 

 

Поль Дирак у доски.

Фото из Википедии

 

 

 

Неполная коллекция книг Дирака, переведённых на русский язык

Фото автора

 

 

 

Слева: одна из первых книг в мире по радиоастрономии, автор И. Шкловский

Справа: знаменитая книга мемуаров И. Шкловского «Эшелон»

 

 

 

Шкловский был одним из пионеров всеволновой астрономии, а также изучения Крабовидной туманности. На фото: изображение этой туманности в шести диапазонах электромагнитного излучения.

Радио: NRAO/AUI, М. Битенхольц, Дж. Усон, Т. Корнвелл; инфракрасный: NASA/JPL–Caltech/К. Герц; видимый свет: NASA, ESA, Дж. Гестер и А. Лолл; ультрафиолет: NASA/Swift/Е. Ховерстен; рентген: NASA/CXC/SAO/Ф. Севард и др.; гамма‑лучи: NASA/DOE/Fermi LAT/Р. Бюхлер

 

 

 

Популярная книга Гамова о горячей модели образования Вселенной, которая сейчас общепринята

Фото автора

На врезке: Георгий Гамов.

Фото из Википедии

 

 

 

Пензиас и Вильсон возле антенны‑рога, с помощью которой они открыли реликтовое излучение, 1962 год

Фото NASA

 

 

 

На лекции 10 ноября 2013 года Джон Мазер показывает знаменитый слайд с данными спутника COBE, которые доказывают чернотельность излучения Вселенной.

Фото автора

На врезке: Джон Мазер в период подготовки запуска спутника COBE, 1980‑е годы.

Фото NASA

 

 

 

Слева: статья 2000 года, посвященная моделированию зодиакального света.

Справа: соавторы статьи Николай Горькавый (слева) и Джон Мазер, ноябрь 2013 года.

Фото Алёны Проворниковой

 

 

 

Сегмент золотого зеркала площадью 1,4 кв. м для телескопа Уэбба. Зеркало телескопа состоит из 18 таких сегментов.

Фото NASA

 

 

 

Макет телескопа Уэбба в Остине (штат Техас), март 2013 года

Фото NASA/Крис Гунн

 

 

[1] Прочесть о приключениях принцессы Дзинтары и её друзей можно в трилогии «Астровитянка».

 

[2] Об истории этого открытия можно прочесть в книге научных сказок «Небесные механики».