26 aprelya - 75 let Arno Allanu Penziasu26.04.2008 13:30 | Astronet
75 let nazad 26 aprelya 1933 goda rodilsya Arno Allan Penzias, amerikanskii astrofizik, udostoennyi Nobelevskoi premii za otkrytie reliktovogo izlucheniya.
Amerikanskii astrofizik Arno Allan Penzias rodilsya v Myunhene (Germaniya) i byl odnim iz dvuh synovei Karla Penziasa, pol'skogo grazhdanina, zanimavshegosya kozhevennym delom, i ego zheny Inge (v devichestve Aizenraih) Penzias.
Evreiskoi sem'e Penziasa udalos' pokinut' Germaniyu nakanune vtoroi mirovoi voiny. Vesnoi 1939 g. Arno i ego mladshego brata otpravili v Angliyu, vskore tuda vyehal otec, a cherez neskol'ko mesyacev, uzhe v nachale voiny, i mat'. Soedinivshis', sem'ya pokinula Angliyu v dekabre 1939 g. i v nachale 1940 g. pribyla v N'yu-'ork. Otec Penziasa nekotoroe vremya rabotal na stroike v Bronkse, a zatem poluchil rabotu v plotnickoi masterskoi Metropoliten-muzeya. Chtoby popolnit' semeinyi dohod, mat', vzyavshaya imya Yustina, ustroilas' na rabotu v shveinoe atel'e.
V 1947 g. Penzias postupil v Bruklinskuyu tehnicheskuyu shkolu, gde, nesmotrya na interes k elektronike, sosredotochilsya na izuchenii himii. Spustya chetyre goda on prodolzhil obuchenie v besplatnom Siti-kolledzhe v N'yu-'orke. V pervyi zhe god Penzias polnost'yu posvyatil sebya fizike, t. k. prepodavatel' ubedil ego, chto eta special'nost' dala by vozmozhnost' zarabatyvat' na zhizn'. V 1954 g. Penzias okonchil kolledzh v chisle luchshih vypusknikov. Proidya v kolledzhe kurs podgotovki oficerov zapasa, Penzias otsluzhil dva goda v voiskah svyazi v Fort-Devense (shtat Massachusets). V konce 1956 g. on postupil v aspiranturu Kolumbiiskogo universiteta, gde prepodavali I.A. Rabi, Polikarp Kash, Li Czundao i Charlz X. Tauns. Za dva goda do etogo Tauns izgotovil pervyi mazer pribor, izluchayushii i usilivayushii vysokochastotnye radiovolny. Pod rukovodstvom Taunsa on sobral vtoroi mazer, ispol'zovavshiisya kak usilitel' v mikrovolnovom priemnike, chto stalo chast'yu ego doktorskoi dissertacii, zashishennoi v Kolumbiiskom universitete Rasschitannyi na dlinu volny 21 sm, na kotoroi ispuskaet radiovolny vodorod, mazer, po mysli Penziasa, dolzhen byl pomoch' opredelit' soderzhanie vodoroda v ryade galaktik. Penzias podklyuchil mazer k antenne laboratorii morskih issledovanii v Merilend-Pointe (shtat Merilend), odnako poluchennyi spektr ne soderzhal linii vodoroda. Pozzhe Penzias konstatiroval, chto oborudovanie okazalos' tochnee, chem nablyudeniya.
Ne udovletvorennyi poluchennym rezul'tatom, Penzias obratilsya k direktoru laboratorii radioissledovanii, vhodyashei v telefonnuyu kompaniyu Bell, v Krouford-Hille (shtat N'yu-Dzhersi), Rudol'fu Kompfneru za razresheniem povtorit' eksperiment. On predpolagal ispol'zovat' 20-futovuyu antennu s reflektorom v vide rupora, ustanovlennuyu v Holmdele (shtat N'yu-Dzhersi), dlya polucheniya signalov s neupravlyaemogo sputnika Eho, zapusk kotorogo ozhidalsya v 1960 g. Vmesto etogo Kompfner predlozhil Penzias postoyannuyu rabotu, na chto poslednii dal soglasie v 1961 g., god spustya on poluchil v Kolumbiiskom universitete stepen' doktora.
Pervaya rabota Penzias v laboratoriyah kompanii Bell byla svyazana s poiskom puti uvelicheniya tochnosti antenny, nahodyasheisya v Endovere (shtat Men), kotoraya ispol'zovalas' dlya priema signalov so sputnika svyazi Telstar. Po ryadu prichin, v t.ch. iz-za gravitacionnyh i pogodnyh uslovii, stal'naya antenna mogla izgibat'sya. Penzias dovol'no bystro reshil zadachu, pomestiv vnutri antenny vtoroi priemnik, nacelennyi na izvestnyi istochnik izlucheniya, naprimer na ostatki sverhnovoi (rasshiryayusheisya gazovoi obolochki, obrazovavsheisya v rezul'tate vzryva zvezdy).
Imeya vozmozhnost' prodolzhat' raboty po sputnikovoi svyazi s rupornoi antennoi, Penzias predpochel im fundamental'nye issledovaniya po radioastronomii, v rezul'tate kotoryh nadeyalsya vyyavit' molekulu gidroksila (soderzhashuyu odin atom vodoroda i odin kisloroda) v mezhzvezdnom prostranstve. Odnako, hotya Penzias dobilsya v etom proekte polozhitel'nyh rezul'tatov, ego operedila issledovatel'skaya gruppa Massachusetskogo tehnologicheskogo instituta, pervoi obnaruzhivshaya etu kosmicheskuyu molekulu.
V 1963 g., rabotaya s Robertom V. Uilsonom, Penzias nachal prisposablivat' rupornuyu antennu dlya ispol'zovaniya v radioastronomii. Tochnaya nastroika i sverhvysokaya chuvstvitel'nost' ee usilitelya pozvolili uchenym izmerit' intensivnost' neskol'kih vnezemnyh radiostochnikov. Bolee togo, oni sumeli otfil'trovat' radiopomehi, navodimye mestnymi istochnikami poverhnost'yu Zemli, atmosferoi i samoi antennoi. Eto pozvolilo izmeryat' intensivnost' fonovogo izlucheniya lyubogo uchastka neba vblizi istochnika, predstavlyayushego kakoi-libo interes.
V 1964 g. uchenye ispol'zovali svoyu sistemu dlya izmereniya radiosignalov Kassiopei A, ob'ekta, yavlyayushegosya ostatkom sverhnovoi i predstavlyayushego soboi samyi moshnyi radioistochnik v sozvezdii Kassiopei. Odnako rezul'taty izmerenii fona ozadachili issledovatelei, t. k pomehi okazalis' nastol'ko sil'nymi, chto ih nel'zya bylo svyazat' s izvestnymi istochnikami. Anomalii sohranyalis' i pri povtornyh izmereniyah. Penzias i Uilson osmotreli vsyu sistemu v poiskah istochnika pomeh, zakryv klepanye soedineniya i ochistiv antennu ot ptich'ego pometa, odnako eto ne okazalo sushestvennogo vliyaniya na rezul'taty izmerenii.
Radiovolny, kak i vsyakoe elektromagnitnoe izluchenie, obychno harakterizuyutsya dlinoi volny ili chastotoi. No odnoi iz harakteristik mozhet sluzhit' i temperatura, t.k. vse predmety izluchayut takie dliny voln, kotorye opredelyayutsya ih temperaturoi, prichem chem vyshe temperatura, tem koroche dlina volny. Poskol'ku izluchenie predmeta v kakoi-to stepeni zavisit ot cveta i stroeniya poverhnosti, uchenye prinimayut za etalon tak nazyvaemoe chernoe telo. Chernoe telo ispuskaet celyi spektr voln razlichnoi dliny, no pri kazhdom znachenii temperatury imeetsya opredelennaya dlina volny, na kotoroi intensivnost' izlucheniya maksimal'na. Izluchayut i holodnye predmety, odnako harakternaya dlya nih dlina volny nastol'ko velika, chto chelovecheskii glaz eto izluchenie ne vosprinimaet. Glaz vidit holodnye predmety blagodarya otrazhennomu svetu, v temnote zhe, gde istochniki sveta otsutstvuyut, holodnye predmety nevidimy. Fonovoe izluchenie, ili radiopomehi, zamechennoe Penzias i Uilsonom, soderzhalo nastol'ko bol'shie dliny voln, chto ono bylo znachitel'no nizhe togo poroga, kotoryi mozhno videt'. Ono sootvetstvuet dline volny, ispuskaemoi chernym telom pri temperature 3,5 po shkale Kel'vina, chto edva prevyshaet absolyutnyi nul' temperaturu, pri kotoroi vsyakoe teplovoe dvizhenie prekrashaetsya.
Poka Penzias i Uilson izuchali nepredvidennye fonovye radioizlucheniya, teoreticheskaya gruppa Prinstonskogo universiteta pod rukovodstvom Roberta Dikke razrabatyvala kosmologicheskuyu model' rasshiryayusheisya i sokrashayusheisya Vselennoi. Esli Vselennaya voznikla, kak predpolozhil Dzhordzh Gamov, v rezul'tate tak nazyvaemogo bol'shogo vzryva, to izluchenie ot nego, po mneniyu Dikke, mozhet nablyudat'sya i cherez 18 mlrd. let ohlazhdeniya. Kollega Dikke P. Piblz ocenil sovremennoe fonovoe izluchenie v 10K (pozzhe eta cifra byla snizhena do 3,5K), o chem i soobshil na lekcii v Universitete Dzhonsa Hopkinsa.
Sredi uchenyh, slushavshih lekciyu Piblza, byl i radioastronom Massachusetskogo tehnologicheskogo instituta Bernard Berk. Vo vremya telefonnogo razgovora s Berkom v 1965 g. Penzias upomyanul o neob'yasnimyh pomehah, kotorye prishlos' nablyudat' emu i Vil'sonu Uznav ot Berka o rabotah Piblza, Penzias svyazalsya ne tol'ko s nim, no i s Dikke i ego kollegami v Prinstone, stroivshimi antennu dlya izmereniya kosmicheskogo fonovogo izlucheniya, predskazannogo imi.
V rezul'tate etoi vstrechi byli izdany (odnovremenno) dve stat'i, odna prinstonskoi gruppoi po kosmologicheskoi teorii, drugaya Penziasom i Uilsonom ob izmereniyah fonovogo izlucheniya. Nablyudeniya prodolzhalis' neskol'ko let, prichem izluchenie sootvetstvovalo raspredeleniyu dlin voln dlya temperatury, predskazannoi kosmologiei bol'shogo vzryva. (Gamov i ego sotrudniki sdelali podobnye predskazaniya eshe v 1948 g., no vedushie radioastronomy togo vremeni ne dopuskali vozmozhnosti ego eksperimental'noi proverki sovremennymi priborami.)
Zatem Penzias i Uilson predprinyali novoe issledovanie uglerodnogo lazera (usilitelya, proizvodyashego intensivnyi monohromaticheskii luch sveta), s pomosh'yu kotorogo, kak oni nadeyalis', mozhno bylo by peredavat' signaly svyazi cherez zemnuyu atmosferu. Issledovanie zakonchilos' neudachei. V konce 60-h gg. oni vernulis' k radioastronomii. V sotrudnichestve s fizikom-atomshikom iz kompanii Bell Keitom Dzheffertsom imi byl postroen priemnik, sposobnyi detektirovat' izluchenie s dlinoi volny poryadka millimetra. V 1970 g. oni prisoedinili svoi priemnik k vnov' postroennomu v nacional'noi radioastronomicheskoi laboratorii v Kitt-Pike (shtat Arizona) 36-futovomu radioteleskopu. Naceliv ego v tumannost' Oriona, uchenye uvideli na displee spektral'nuyu liniyu (dlina volny harakternoi emissii) okisi ugleroda. V rezul'tate posleduyushih issledovanii byli vyyavleny eshe shest' mezhzvezdnyh molekul. Penzias prodolzhaet zanimat'sya astrofizikoi, prezhde vsego problemoi proishozhdeniya himicheskih elementov.
V 1978 g. Penzias i Uilson razdelili polovinu Nobelevskoi premii po fizike za otkrytie kosmicheskogo mikrovolnovogo fonovogo izlucheniya. Drugaya polovina premii byla prisuzhdena Petru Kapice. Predstavlyaya laureatov, chlen Shvedskoi korolevskoi akademii nauk Lamke Hyul'ten otmetil isklyuchitel'nuyu nastoichivost' i filigrannoe masterstvo, kotorye priveli (P. i Vil'sona) k otkrytiyu, pozvolivshemu vnedrit' eksperimental'nye metody i pryamoe nablyudenie v takuyu nauku, kak kosmologiya.
Laboratorii kompanii Bell, priznavaya vydayushiesya organizacionnye sposobnosti Penziasa, doverili emu ryad upravlencheskih postov: glavy otdeleniya radiofizicheskih issledovanii v Krouford-Hille (1972), direktora laboratorii radioissledovanii (1976), viceprezidenta po issledovatel'skoi rabote (1981). S 1972 g. Penzias yavlyaetsya takzhe chlenom uchenogo soveta otdeleniya astrofizicheskih issledovanii v Prinstonskom universitete.
Penzias poluchil grazhdanstvo SShA v 1946 g. i prinyal imya Allan, pod kotorym on byl izvesten s momenta pribytiya v Ameriku. V nastoyashee vremya eto ego vtoroe imya. V 1954 g. on zhenilsya na Enn Perl Berres, rabotavshei yuriskonsul'tom. Molodozheny poselilis' v Hailend-Parke (shtat N'yu-Dzhersi), u nih rodilis' syn i dve docheri.
Chlen amerikanskoi Nacional'noi akademii nauk, Amerikanskoi akademii nauk i iskusstv. Amerikanskogo astronomicheskogo obshestva, P. yavlyalsya takzhe chlenom soveta popechitelei Trenton-kolledzha i astronomicheskoi konsul'tativnoi komissii Nacional'nogo nauchnogo fonda. Sredi poluchennyh im nagrad medal' Genri Dreipera amerikanskoi Nacional'noi akademii nauk (1977), medal' Gershelya Londonskogo korolevskogo astronomicheskogo obshestva (1977). Emu prisuzhdena pochetnaya uchenaya stepen' Parizhskoi observatorii.
(Ispol'zovany materialy N-T.ru ).
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
personalii - Reliktovoe izluchenie
Publikacii so slovami: personalii - Reliktovoe izluchenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
