Люди тысячелетиями ломали голову над теориями сотворения мира — и именно здесь был найден ответ. Заслуживает ли это открытие того внимания, которого оно достойно?

Когда я еду с юга Нью-Йорка домой на побережье Джерси, автомобиль начинает подниматься на пологий холм возле города Холмдел. Ночью, оказавшись на вершине этого холма, открывается вид на плавную изогнутость Атлантического побережья и прибрежные города, сверкающие как ожерелье из огней на фоне чёрного океана. Каждый раз, проезжая этот холм, я вспоминаю, что здесь, 20 мая 1964 года, произошло одно из самых значимых научных открытий.

60 лет назад Bell Labs была исследовательским и конструкторским подразделением AT&T — регулируемой монополии, известной также как система Белла, происходившей от Александра Грэма Белла.

Bell Labs, вероятно, является самой известной научной лабораторией в стране, удостоенной множества Нобелевских премий и подарившей миру такие прорывные изобретения, как транзистор, солнечная батарея, Unix и радиоастрономия. Сейчас лаборатория называется Nokia Bell Labs и недавно получила свою десятую Нобелевскую премию за работы в области квантовых точек.

Я работал в исследовательском отделе Bell Labs, в основном в Мюррей-Хилле, Нью-Джерси, но часто сотрудничал с коллегами из Холмдела, где находилось до 9 000 сотрудников в великолепном здании, спроектированном Ээро Саариненом. Рядом с этим кампусом располагалась и дополнительная площадка — Кроуфорд-Хилл, специализировавшаяся на сетевых технологиях.

Когда я посещал Кроуфорд-Хилл, всегда оставлял себе время постоять перед гигантской рупорной антенной, которая уловила слабый шёпот Большого взрыва. Это священное место для любого, кто интересуется наукой.

Bell Labs выбрала это место для ранних экспериментов с микроволновой и спутниковой связью благодаря его уникальному рельефу: высокий холм у океана без соседних возвышенностей и зданий, способных экранировать радиосигналы. Кроме того, оно находилось достаточно далеко от Нью-Йорка, чтобы минимизировать помехи от радио- и телепередач.

Здесь в 1933 году была изобретена радиоастрономия

После запуска первого спутника — советского Спутника — в 1957 году США ринулись в космическую гонку, и спутниковая связь стала одним из важнейших направлений. У Bell Labs уже имелась мощная программа радиосвязи, и инженер Карл Янский ещё в 1928 году построил первый радиотелескоп в Холмделе, Нью-Джерси. В 1933 году он с уверенностью объявил об обнаружении радиосигнала из центра Галактики Млечный Путь, положив начало новой эпохе — эпохе изучения Вселенной не через видимый свет, а через радиоволны.

Радиотелескоп, который зафиксировал сигнал от Большого взрыва

В 1959 году инженеры из Кроуфорд-Хилл построили 15-метровую радиоприёмную антенну для передачи сигналов от отражающих спутников проекта Echo — предшественников современных спутников связи. Позднее антенну модифицировали для приёма сигналов со спутников Telstar, запущенных в 1962 году. Именно на этой антенне Роберт Уилсон и Арно Пензиас начали работать над сверхчувствительными радиоприёмниками, с особым акцентом на исследование космического микроволнового фона. Ведь при размещении спутников связи крайне важно не попадать в лучи мощных радиофоновых источников, таких как пульсары или квазары.

Они скрупулёзно устраняли любые возможные источники наземных помех и достигли потрясающей точности. Куда бы они ни направляли антенну — сигнал оставался одинаковым. Этот постоянный фон соответствовал температуре около 2.7 Кельвина — почти абсолютному нулю. После обсуждения с коллегами они поняли: это и есть предсказанный остаточный реликтовый сигнал от Большого взрыва.

Существовали альтернативные теории, например модель стационарной Вселенной, предполагающая её вечное расширение с непрерывным созданием материи. Но открытие Пензиаса и Уилсона поставило точку в этом споре. В 1978 году они получили Нобелевскую премию по физике.

Теперь мы знаем: у Вселенной было начало

Открытие равномерного фонового излучения с температурой 2.7 Кельвина подтвердило: Вселенная началась 13.8 миллиарда лет назад с точки невероятной плотности и температуры, и с тех пор она расширяется и охлаждается, формируя наблюдаемую нами картину. Один из фундаментальнейших вопросов человечества получил научный ответ.

Теории сотворения мира — неотъемлемая часть человеческой культуры: от мифов о черепахе, несущей Землю (в традициях коренных американцев, индуизма и ряда азиатских учений), до первых строк книги Бытия. У каждого народа — своя история. Но в 1964 году мы получили научное подтверждение.

Большой взрыв, антенна и холм в Нью-Джерси

Осенью 2023 года я находился на трансатлантическом круизе, где один из лекторов рассказывал о Большом взрыве. Он упомянул открытие Пензиаса и Уилсона в Bell Labs — прямо посреди океана мы обсуждали одну из величайших научных находок. Это был почти мистический опыт.

Пока я работал над этой статьёй, я читал научно-фантастический роман «Задача трёх тел», и на 120-й странице мягкой обложки снова встретил упоминание об открытии микроволнового фона и Пензиасе с Уилсоном.

Антенна снова оказалась в центре внимания в 2023–24 годах, когда место Кроуфорд-Хилл было продано, и появилась реальная угроза её демонтажа. Однако благодаря усилиям бывших сотрудников Bell Labs, включая Роберта Уилсона, удалось найти решение. При участии властей округа Монмаут антенна была сохранена и превращена в парк имени Роберта Уилсона, открывшийся в апреле 2024 года.

Красная футболка и загадочные строки из стихотворения

Арно Пензиас после Нобелевской премии стал вице-президентом по исследованиям Bell Labs. Именно в это время лаборатория перешла из состава AT&T в новую компанию Lucent Technologies. Мне посчастливилось много раз беседовать с Арно, и я знал его как умного, тёплого и остроумного человека, настоящего ньюйоркца. Мы шутили, что лучшая булка, которую можно найти в Нью-Джерси — это бублик из Нью-Йорка.

В январе 2024 года мы узнали печальную новость: Арно умер. В некрологе New York Times говорилось, что его открытие стало «неопровержимым доказательством динамичной, развивающейся Вселенной с чёткой точкой начала — тем, что мы сегодня называем теорией Большого взрыва».

Арно был не только выдающимся учёным, но и талантливым руководителем, сумевшим провести Bell Labs через сложный переходный период. Он ценил достижения своих коллег и дарил им ярко-красную футболку с узором, где надпись «2.7°» повторялась случайным образом — символ изотропии наблюдаемого излучения.

На футболке также были изменённые строки из стихотворения Т. С. Элиота «Полые люди». Я помню, что на футболке было написано: «Так начался мир — не с всхлипа, а с взрыва». Оригинальные строки Элиота: «Так закончится мир / Не с взрывом, а со всхлипом».

Значение открытия Большого взрыва

Получило ли открытие Большого взрыва на вершине холма в Нью-Джерси ту известность и обсуждение, которых оно заслуживает? Оно дало название популярному ситкому о странноватых учёных, но это далеко не самая достойная форма признания.

Сегодня мы знаем, что Вселенная родилась 13.8 миллиарда лет назад из сверхгорячего и плотного состояния. Она продолжает расширяться — либо к мёртвому холоду, либо к новому сжатию и следующему Большому взрыву. Будет ли череда бесконечных циклов, или это было единственное событие? Может, всё закончится, поглотившись гигантскими чёрными дырами?

Насколько мне известно, на этот вопрос пока нет точного ответа — он зависит от количества тёмной материи и тёмной энергии, а мы всё ещё слабо представляем их природу. Если у кого-то из читателей есть более чёткие сведения — поделитесь, буду признателен. На Medium есть отличные статьи по астрофизике, особенно люблю публикации Итана Сигела в It Starts with a Bang.

Вопросы, оставшиеся после Большого взрыва

Думаю, именно недосказанность и сложность объяснения причиняют забывчивость к этому открытию. Реликтовое излучение дало нам важный ответ — но не окончательный.

Хотелось бы видеть больше финансирования и общественного интереса к изучению происхождения Вселенной за последние 60 лет. Похоже, что уровень вовлечённости общественности не соответствует масштабу открытий. Возможно, исследования с помощью нового телескопа Джеймса Уэбба вновь пробудят интерес к истокам и судьбе Вселенной.

Мы должны остановиться и вспомнить: у нас есть научное доказательство начала Вселенной. Это потрясающее открытие, которое будет звучать сквозь века — и оно произошло в Нью-Джерси! Мы знаем, что мир начался не со всхлипа, а с взрыва.

Если вы хотите читать больше интересных историй, подпишитесь пожалуйста на наш телеграм канал: https://t.me/deep_cosmos