От космического шума к архитектуре Вселенной: история Джона Мэзера 0:00
Фундаментальное понимание происхождения Вселенной и теории Большого взрыва сегодня опирается на данные, полученные благодаря крошечным флуктуациям космического излучения — так называемым «розовым и голубым пятнам» на карте реликтового излучения. Астрофизик и лауреат Нобелевской премии Джон Мэзер, один из ключевых участников проекта космического аппарата COBE (Cosmic Background Explorer), рассказывает, как случайное научное любопытство и неудачи привели к открытию, ставшему отправной точкой современной космологии как точной науки. В беседе с Марком Андриссеном из компании a16z Мэзер обсуждает не только прошлое Вселенной, но и загадки, которые до сих пор ставят в тупик даже самые современные инструменты вроде телескопа Джеймса Уэбба.
🧪 От фермы до Нобелевской премии: путь учёного 2:07
Джон Мэзер вспоминает, что его путь в науку начался ещё в детстве, когда он рос на молочной ферме в окружении исследований своего отца для Ратгерского университета. В шесть лет он уже интересовался биологией, зная о клетках и хромосомах до того, как человечество полноценно осознало структуру ДНК.
Важной вехой стало посещение Американского музея естественной истории в Нью-Йорке в возрасте восьми лет. Вид гигантского метеорита, размером с небольшую квартиру, и экспонаты, демонстрирующие эволюционную цепочку, вызвали у него фундаментальные вопросы о происхождении жизни и материи.
Провал как начало большого пути 3:40
В 1970 году, будучи аспирантом в Калифорнийском университете в Беркли, Мэзер искал тему для диссертации. Учёные только начали обсуждать реликтовое излучение — «эхо» ранней Вселенной, оставшееся после Большого взрыва. Мэзер решил создать прибор для измерения спектра этого излучения и отправил его на воздушном шаре в стратосферу, однако эксперимент оказался неудачным и прибор не сработал.
Несмотря на неудачу, его диссертационный руководитель позволил ему защитить работу на основе выполненных расчётов. В 1974 году Мэзер устроился в NASA, как раз когда агентство искало новые научные миссии после успешных полётов на Луну. Он предложил повторить попытку измерения спектра в космосе с помощью спутника. Проект, получивший название COBE, после многолетней разработки и инженерной поддержки был запущен в 1989 году. К удивлению команды, прибор заработал безупречно, предоставив первые доказательства теории «горячего» Большого взрыва.
🌌 Розовые и голубые пятна: почему мы существуем 6:16
Главным результатом работы COBE стала карта реликтового излучения, на которой были видны неоднородности — «розовые и голубые пятна». Эти области различались по температуре, что имело решающее значение для эволюции Вселенной.
- Если бы Вселенная была идеально однородной: Гравитация не нашла бы «зацепок» для формирования структуры. В таком случае вещество не смогло бы локально сконцентрироваться, и Вселенная осталась бы вечно расширяющейся, холодной и лишённой звёзд, галактик и жизни «пустотой».
- Причина сложности: По мнению Мэзера, материя склонна к усложнению благодаря фундаментальным законам термодинамики и квантовой механики. Атомы — это не просто инертные шары, а объекты, «покрытые липучкой» (метафора Мэзера), что заставляет их соединяться в сложные структуры.
- Гравитация как исключение: Мэзер подчёркивает, что в обычной жизни тела не нагреваются при охлаждении среды, но гравитация работает иначе. Она останавливает расширение облаков газа, сжимает их, запуская ядерные реакции в звёздах, что создаёт разницу температур и потоки энергии, необходимые для возникновения сложности.
По словам Мэзера, Стивен Хокинг назвал эти данные «самым важным открытием столетия, если не всего времени». Это позволило науке перейти от философских рассуждений о «божественном вмешательстве» к расчётам, подтверждающим, как именно возникла наша структура реальности.
🔭 Мифы и реальность: что скрывает телескоп Джеймса Уэбба 12:17
Джон Мэзер, выступавший в роли старшего научного руководителя проекта телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), отмечает, что даже после успеха миссии Hubble космология столкнулась с неожиданными проблемами.
Учёные ожидали, что галактики в ранней Вселенной должны были расти медленно, и Hubble сможет запечатлеть этот процесс. Однако наблюдения показали, что галактики уже на ранних этапах формирования были «вполне взрослыми».
Когда телескоп «Джеймс Уэбб» начал передавать данные, загадка только усугубилась: выяснилось, что галактики росли ещё быстрее, чем предсказывали все существующие модели и симуляции. По мнению Мэзера, это свидетельствует о том, что космологи упускают что-то глубокое и фундаментальное. Возможно, речь идёт о неизвестной силе природы или процессах в ранней Вселенной, которые выходят за рамки современного воображения.
