В новой серии глубоких научных дискуссий физик-экспериментатор Брайан Китинг и известный космический журналист Фрейзер Кейн подробно разбирают текущее состояние наблюдательной космологии. Главными темами обсуждения стали революционные снимки космического телескопа «Джеймс Уэбб» и раздутый в медиа «кризис», якобы отменяющий теорию Большого взрыва. Собеседники анализируют тонкие механизмы реликтового излучения, непрекращающиеся споры вокруг постоянной Хаббла и психологические аспекты работы на переднем крае науки.
🔭 От телескопов на Южном полюсе до тайн космологии 0:00
Разговор начинается с дружеских шуток о Нобелевской премии и обсуждения подарков для американской аудитории — Брайан Китинг разыгрывает 100 фрагментов настоящих железных метеоритов из Аргентины. Переходя к сути своей научной деятельности, Китинг объясняет, что он является физиком-экспериментатором. В отличие от теоретиков, экспериментаторы не просто выводят формулы, а создают сложнейшие технологии, детекторы и телескопы, развертывая их в самых экстремальных точках планеты — от Южного полюса в Антарктиде до пустыни Атакама в Чили.
Одним из ключевых проектов Китинга является обсерватория Саймонса (Simons Observatory), которая представляет собой не только самую высокогорную астрономическую станцию, но и сложнейший строительный объект на высоте 17 200 футов (около 5240 метров) над уровнем моря. Физикам приходится координировать доставку тонн бетона и дизельного топлива в условиях разреженного воздуха. Как подчеркивает ведущий, вся эта колоссальная работа ведется ради получения эмпирических данных, ведь задача экспериментаторов — не доказать чью-то красивую теорию, а попытаться опровергнуть все неверные гипотезы.
💥 «Кликбейт-кризис» Джеймса Уэбба и миф об отмене Большого взрыва 9:52
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) предоставил астрономам беспрецедентные возможности для изучения ранних этапов развития Вселенной. Однако Китинг разделяет задачи Уэбба и свои собственные исследования реликтового излучения (CMB). По его словам, JWST ищет конкретные сформированные объекты, тогда как космологи-экспериментаторы изучают крупномасштабные структуры — первичную плазму из обычного и темного вещества, нейтрино и фотонов. Реликтовое излучение несет информацию о состоянии Вселенной спустя 370 000 лет после первичного нуклеосинтеза.
Обсуждая данные JWST, Фрейзер Кейн затронул тему громкой медийной сенсации о том, что телескоп якобы обнаружил галактики, которые выглядят слишком зрелыми и развитыми для своего раннего возраста. Китинг категорически называет эту панику «сфабрикованным кликбейтом». Он указывает на то, что подобные заявления активно продвигает Эрик Лернер, автор книги «Большого взрыва никогда не было», опубликованной еще в 1991 году.
По мнению Китинга, новые данные на 100% согласуются с тем, что ранее видел телескоп «Хаббл», просто «Джеймс Уэбб» благодаря более мощным инфракрасным фильтрам способен заглянуть в два раза дальше в прошлое — к моменту, когда галактикам было всего 200–300 миллионов лет, в то время как «Хаббл» видел их на рубеже 500–600 миллионов лет. Главный контраргумент против гипотез Лернера, по словам физика, заключается в том, что его модель статической Вселенной принципиально игнорирует фундаментальное космологическое явление — красное смещение.
📊 Напряжение Хаббла: настоящий научный кризис 20:48
Вместо вымышленных сенсаций Брайан Китинг предлагает обратить внимание на реальные и крайне увлекательные противоречия в современной науке, ярким примером которых служит так называемое «напряжение Хаббла». Суть проблемы заключается в несовпадении результатов двух независимых методов измерения скорости расширения Вселенной:
- Измерения реликтового фона космическими обсерваториями Planck и WMAP дают значение постоянной Хаббла около 68 км/с на мегапарсек.
- Локальные измерения с использованием цефеид и метода вершины ветви красных гигантов (TRGB), проведенные командами Адама Рисса и Венди Фридман, показывают значение около 72 км/с на мегапарсек.
Разница составляет около 9%, что для точной космологии является огромной величиной. Тем не менее, по словам Китинга, это расхождение вызывает у ученых не панику, а огромный подъем и азарт. Это указывает на существование «новой физики», факторов или переменных, которые наука пока не до конца понимает, что делает нынешнюю эпоху невероятно интересным временем для открытий.
🌀 Поляризация реликтового излучения и альтернативные модели Вселенной 29:39
Одним из самых интригующих вопросов остается то, что происходило в самые первые мгновения существования Вселенной и существовало ли что-то до Большого взрыва. Сегодня активно исследуется теория космической инфляции — гипотеза о сверхсветовом расширении пространства под действием гипотетического квантового поля (инфлатона) в самом начале времен. Китинг отмечает, что инфляция практически неотделима от концепции Мультивселенной, поскольку вечная инфляция неизбежно порождает бесконечные «карманные Вселенные» с различными законами физики.
Для проверки этой теории Китинг с коллегами из Калтеха, Гарварда, Стэнфорда и Миннесоты разработал и построил на Южном полюсе эксперимент BICEP. Ученые охотятся за так называемой B-модой поляризации реликтового излучения — характерным закрученным узором, который могли оставить только первичные гравитационные волны. Поиск ведется с помощью высокоточных рефракторных телескопов со встроенными поляризационными фильтрами. Уникальность этого теста признают даже создатели альтернативных циклических и колеблющихся моделей Вселенной, такие как Пол Стейнхардт, Анна Ийяс и нобелевский лауреат сэр Роджер Пенроуз: если B-мода будет обнаружена, их собственные теории окажутся полностью опровергнуты.
По мнению Китинга, сегодня необходимо сохранять научный агностицизм. Теория инфляции обладает колоссальной объяснительной силой, однако она сталкивается с критикой из-за проблемы фальсифицируемости по Попперу: существует более 500 различных сценариев инфляции, и если масштаб энергии поля окажется слишком мал, порожденные гравитационные волны будет принципиально невозможно зафиксировать доступными человечеству технологиями. В то же время циклические модели (например, конформная циклическая космология Пенроуза) пытаются обойти проблему сингулярности в классической общей теории относительности, вводя новые типы материи вроде «эребонов» или скрытых магнитных полей, что также требует веских эмпирических доказательств.
🧠 Синдром самозванца среди нобелевских лауреатов 57:04
Завершая беседу, Брайан Китинг делится личными выводами, которые легли в основу его второй книги «Вглубь невозможного» (Into the Impossible). Книга родилась из серии интервью с девятью лауреатами Нобелевской премии, включая Барри Бэриша, написавшего к ней предисловие. Физик признается, что в молодости им двигало страстное, почти эгоистичное желание получить Нобелевскую премию любой ценой, отчасти из-за скрытого соперничества со своим отцом — блестящим математиком, ставшим полным профессором Корнелла в 27 лет. Со временем его взгляды изменились, и он пришел к более взвешенному, амбивалентному восприятию науки.
Одним из главных открытий Китинга в процессе общения с величайшими умами человечества стало повсеместное распространение синдрома самозванца. Он приводит в пример Барри Бэриша, соруководителя эксперимента LIGO, который признался, что, подписывая официальную книгу лауреатов в Швеции рядом с именами Ричарда Фейнмана, Марии Кюри и Альберта Эйнштейна, почувствовал себя абсолютно недостойным находиться в этом ряду.
По словам Китинга, сам Эйнштейн испытывал схожие чувства, полагая, что Исаак Ньютон внес неизмеримо больший вклад в развитие цивилизации, а Ньютон, в свою очередь, чувствовал себя несовершенным перед лицом религиозных идеалов. Проводя параллель с принципами Фейнмана, Китинг напоминает: главный научный постулат заключается в том, чтобы не одурачивать самого себя, ведь себя одурачить легче всего.
