Карта Вселенной. Главные идеи, которые объясняют устройство космоса

Вернувшись с астрофизической конференции в декабре 1964 г., Пензиас обсудил проблему этого постоянного шумового излучения с коллегой-радиоастрономом Бернардом Берком, который показал ему статью молодого теоретика Джеймса Пиблса^{11}, работавшего в Принстоне под руководством Роберта Дикке. Родившийся в 1916 г., Дикке считался авторитетным и многосторонним исследователем, причем пользовался мировой известностью и как экспериментатор, и как теоретик, заслужив эту репутацию в годы войны, когда работал в Радиационной лаборатории MIT. Он был энергичным и красноречивым человеком, с одинаковым успехом умевшим проектировать и создавать электронные схемы и решать сложные математические уравнения. Кстати, ему почти удалось создать лазер. В 1958 г. Чарльз Таунс и его сводный брат Артур Шавлов подали патентную заявку на изобретение мазера (слово «мазер» возникло из акронима «microwave amplification by stimulated radiation», что означает «усиление микроволн стимулированным излучением»). В этой связи можно напомнить, что двумя годами раньше, в 1956 г., Дикке получил патент на очень похожее устройство, которое, однако, работало в другом диапазоне волн (инфракрасный лазер). Предложенное Таунсом и Шавловым устройство могло действовать в значительно более широком диапазоне волн, в отличие от прибора Дикке, который был ограничен инфракрасным диапазоном. Таким образом, несмотря на полученный патент в 1958 г., большая часть славы изобретения лазера не досталась Дикке. Причем этот случай не единственный в его биографии, когда он оказывался очень близко к великому открытию.

Дикке удалось независимо от других предсказать существование всепроникающего фонового микроволнового излучения, и он настойчиво вдохновлял своего протеже в Принстоне, Пиблса, на проведение дальнейших детальных расчетов в этом направлении. В контексте используемой им модели горячего Большого взрыва Пиблс рассчитал, как исходный огненный шар, из которого началась Вселенная, породил реликтовый фон радиоволн. Этот отпечаток Большого взрыва, как он считал, однородно заполнил все пространство Вселенной и приобрел устойчивую и обнаружимую температуру, равную примерно 10 °К и «даже ниже 3,5 °К»^{12}. Он также отметил, что реликтовое излучение будет казаться постоянным шипением для чувствительного радиотелескопа. Пиблсу и Дикке было неизвестно о существовании расчетов и предсказаний Гамова, Альфера и Германа в публикациях 1940-х гг., так что они фактически повторно открыли реликтовое излучение.

В то самое время, когда Пензиас и Вильсон ломали голову над происхождением странных помех, регистрируемых их установкой, а Пиблс и Дикке размышляли о реликтовом излучении, в их соперничество вмешались два русских физика. Игорь Новиков и Андрей Дорошкевич прочли статьи группы Гамова, перепроверили полученные в них результаты и также сделали ряд конкретных наблюдательных прогнозов по детектированию фонового излучения, реликта Большого взрыва. Несмотря на то что они были теоретиками, им удалось оценить возможности регистрации предсказываемых слабых сигналов. В 1964 г. они опубликовали короткую статью в советском журнале «Доклады Академии наук»[26], в которой заявили, что предсказываемый Альфером, Германом и Гамовым микроволновой радиофон может быть детектирован и что для этой цели по своим техническим характеристикам идеально подходит чувствительный радиотелескоп именно в Крофорде (Холмдел). Разумеется, как и следовало ожидать, Пензиас и Вильсон (увы) ничего не знали о статье в «Докладах», поскольку связь между учеными США и СССР в те годы была малоактивной и неэффективной. Кроме того, как обычно, сыграла свою роль и вечная вражда между теоретиками, наблюдателями и экспериментаторами.