Джон Мазер — фигура монументальная для современной астрофизики. Человек, чья карьера началась с «неудачного» диссертационного проекта, в итоге привел человечество к пониманию основ мироздания, получив Нобелевскую премию за работу со спутником мониторинга реликтового излучения COBE и возглавив разработку самого мощного космического инструмента в истории — телескопа James Webb (JWST). В интервью для World Science Festival Мазер подводит промежуточные итоги работы «Уэбба», вспоминает драматическую историю открытия эха Большого взрыва и делится планами по поиску жизни за пределами Земли.
🔭 Первые триумфы и неожиданности James Webb 3:04
Спустя некоторое время после запуска James Webb Space Telescope (JWST), Джон Мазер оценивает его работу на «A++» (высший балл с плюсом) . По словам ученого, оптическое качество телескопа оказалось примерно в два раза выше, чем команда обещала заказчикам . Это не было стратегией занижения ожиданий — разработчики обязаны закладывать риски, и в данном случае «ничего плохого не случилось» .
Ключевые инсайты работы телескопа на текущий момент:
- Скорость формирования галактик: Главным сюрпризом стало то, что ранние галактики росли гораздо быстрее, чем предсказывали модели . Они больше, ярче, горячее и массивнее, чем ожидалось.
- Временные рамки: Самые ранние из обнаруженных галактик зафиксированы через 200–300 млн лет после Большого взрыва (красное смещение $z \approx 12-14$) .
- Загадка первых звезд: Существует гипотеза, что первые звезды могли быть в сотни или тысячи раз массивнее Солнца . Они сгорали очень быстро, мгновенно насыщая Вселенную тяжелыми элементами .
- Происхождение черных дыр: Остается открытым вопрос, появились ли сверхмассивные черные дыры раньше галактик или после них .
Благодаря идеальному запуску ракеты и экономному маневрированию, срок службы JWST оценивается более чем в 20 лет, что почти вдвое превышает изначальные прогнозы (11–12 лет) .
🎒 Путь в науку: от молочной фермы до Большого взрыва 7:04
Джон Мазер вырос на исследовательской ферме Университета Рутгерса в Нью-Джерси, где его отец занимался селекцией молочных коров . Несмотря на окружение, биология того времени не казалась ему такой захватывающей, как астрономия, где «почти ничего не было известно, но всё было крайне интригующим» .
Свой путь экспериментатора он начал в четвертом классе с чтения биографий Галилея и Дарвина . Купив линзы в Edmund Scientific и используя картонные трубки, Мазер собрал свой первый телескоп, а в старшей школе накопил на зеркало для более серьезного прибора из фанеры и труб .
В аспирантуре его интерес сместился к теоретической физике, однако советник охладил пыл юноши, заявив: «Для теоретиков нет работы, ты богат? Нет? Тогда найди лабораторный проект» . Этим проектом стало измерение космического микроволнового фонового излучения (CMB).
📻 Реликтовое излучение: драма непризнанных открытий 12:43
История реликтового излучения началась с предсказаний Ральфа Алфера и Роберта Хермана в 1948 году . Они рассчитали, что если Вселенная была горячей в прошлом, все небо должно быть заполнено тепловым излучением с температурой около 5 Кельвинов. Мазер отмечает болезненный исторический факт: когда в 1965 году Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаружили это излучение, они не сослались на оригинальные работы Алфера . Ральф Алфер сам рецензировал их статью и указал на приоритет своих расчетов, но авторы все равно отказались включить ссылку . По мнению Мазера, Алфер заслуженно чувствовал себя обделенным признанием в течение многих лет .
Суть теории Большого взрыва (термин, придуманный Фредом Хойлом как насмешка) часто понимается неверно . Мазер уточняет ключевые моменты:
- Сингулярность: Это «соседство» момента времени ноль, где плотность и температура становятся неограниченными . Математически это точка, где наши формулы перестают работать .
- Пространство: Вселенная, скорее всего, бесконечна во всех направлениях . Большой взрыв произошел не «в центре» пустого пространства, а одновременно во всех точках этой бесконечной среды.
- Форма: Измерения показывают, что пространство почти плоское, хотя теоретически оно могло быть положительно или отрицательно искривленным .
🛰️ Миссия COBE: график, вызвавший овации 16:55
Переход от эскиза на салфетке до запуска спутника COBE занял 15 лет . Проект столкнулся с огромными трудностями: катастрофа «Челленджера» в 1986 году заставила команду полностью перепроектировать спутник. Изначально он должен был лететь на шаттле, но в итоге пришлось использовать легкую ракету Delta, собранную буквально из запчастей .
Основные достижения миссии COBE (1989 год):
- Подтверждение спектра: Измерения показали, что излучение идеально соответствует кривой абсолютно черного тела с точностью до 50 частей на миллион . Когда Мазер показал этот график на съезде Астрономического общества в Вашингтоне, 1500 ученых устроили ему стоячую овацию .
- Обнаружение анизотропии: Были обнаружены температурные вариации в одну стотысячную долю градуса . Эти «пятна» — результат квантовых флуктуаций, которые гравитация превратила в галактики .
🏗️ Проектирование будущего: от 10 миллиардов к поискам жизни 38:23
В 1995 году Мазер возглавил проект наследника «Хаббла» — James Webb. Работа велась совместно с Northrop Grumman . Стоимость проекта для США достигла 10 миллиардов долларов . Отвечая на критику стоимости, Мазер подчеркивает: «Если вы хотите эту информацию, другого пути нет» . Кроме того, успех JWST доказывает, что человечество способно решать невероятно сложные задачи, что дает надежду на решение проблем климата и экологии .
Перспективы будущих исследований:
- Nancy Grace Roman Space Telescope (запуск через 3–4 года): Его поле зрения в 100 раз больше, чем у «Хаббла» . Он будет искать темную материю и тестировать коронограф для блокировки света звезд при поиске планет .
- Habitable Worlds Observatory (через 20+ лет): Цель — найти аналоги Земли у солнцеподобных звезд .
- LISA: Космический детектор гравитационных волн .
- Dragonfly: Вертолет-дрон для исследования Титана, спутника Сатурна .
Джон Мазер придерживается мнения, что жизнь во Вселенной — явление распространенное . Его аргумент: на Земле жизнь появилась почти сразу после формирования океанов (в течение нескольких сотен миллионов лет) . «Жизнь возникнет немедленно, как только появится шанс», — утверждает ученый . Главным вопросом, на который он мечтает получить ответ до конца жизни, остается уникальность земной биологии .
