Астрономия

Нобелевские лауреаты: Мартин Райл

Открытие и изобретение
Британский радиоастроном Мартин Райл

Британский радиоастроном Мартин Райл

IMS/CSIRO/Indicator.Ru

Когда мы вспоминаем о Нобелевской премии, мы говорим о награде за выдающиеся научные открытия. Однако в завещании Альфреда Нобеля указывается, что премия может быть вручена как за открытия, так и за изобретения. И в новом выпуске рубрики «Как получить Нобелевку» мы поговорим о том уникальном случае, когда премия (а точнее, ее половина) была присуждена и за то, и за другое. Но обо всем по порядку.

Сэр Мартин Райл

Родился: 27 сентября 1918 года, Брайтон, Восточный Суссекс, Англия, Великобритания.

Умер: 14 октября 1984 года, Кембридж, Англия, Великобритания.

Нобелевская премия по физике 1974 года (1/2 премии, вторую половину присудили Энтони Хьюишу за открытие пульсаров). Формулировка Нобелевского комитета: «За результаты научных наблюдений и изобретения, в частности метода апертурного синтеза (for his observations and inventions, in particular of the aperture synthesis technique)».

Семья Райлов происходила из Чешира: как минимум со времен Елизаветы I они возделывали там земли. В середине XVIII века мы видим Райлов уже в Маклсфилде, где они занимаются шелкоткачеством. Дальше семья Райлов «поднялась», и среди предков нашего героя — уважаемые люди. Одним из дядей был философ профессор Гилберт Райл. Среди более дальних предков — первый епископ Ливерпуля Джон Чарльз Райл и декан Вестминстерского университета, чье имя слышится в Дин-Райл-Сквер в Вестминстере.

У врача и профессора Оксфорда Джона Райла и уроженки Южной Африки Мириам Скалли было много детей. Выжило пятеро. Мартин был вторым из них. Его старший брат, доктор Джон Криг Райл, служил во время Второй мировой войны лейтенантом-хирургом и практиковал в Шрусбери. Младший брат, Энтони, тоже врач, в течение нескольких лет руководил студенческим медицинским центром в Суссекском университете. Сестра Маргарет была доктором биологии, работала в отделении биопроб в бирмингемской больнице королевы Елизаветы.

Мартин, естественно, учился в Оксфорде. Но ровно тогда, когда он окончил Школу естественных наук, началась война. И, как и многие ученые, Райл начал работать на военных. Всю войну он работал над созданием и усовершенствованием переносного радара для военных целей и радиосистем в Научно-исследовательском центре телекоммуникаций в Малверне. Собственно говоря, именно там состоялись две вещи: возник интерес к радиоастрономии (как раз во время войны случайно была открыта активность Солнца в радиодиапазоне) и произошла встреча с Энтони Хьюишем, с которым они треть века спустя разделят Нобелевскую премию.

После войны Райл остался в Оксфорде и под руководством сэра Уильяма Брэгга-младшего, некогда самого молодого лауреата Нобелевской премии, начал заниматься радиоастрономией. Но антенны были очень, очень слабые.

Райл начал работать над улучшением разрешающей способности радиотелескопов. А это было непросто. Чтобы разделять соседние источники, нужно иметь очень высокое соотношение апертуры телескопа (диаметра принимающей антенны — или зеркала в случае оптических телескопов) к длине волны. Для оптического телескопа, имея метровое зеркало, вы уже имеете соотношение миллионы к одному. Но чтобы создать подобное разрешение обычному телескопу, нужна как минимум десятикилометровая тарелка: длина радиоволн начинается с сантиметра. Так как поступить? Ведь чем больше разрешение, тем более далекие источники вы можете увидеть, а для сравнительно близких источников становится возможным изучение их внутренней структуры. Райл использовал принцип интерферометрии: расположив две антенны очень далеко друг от друга, он присоединил их к одному приемнику. Комбинируя сигналы от каждой из антенн в фазе и в противофазе, ему удалось сделать так, будто эти две антенны выступают как один телескоп с апертурой, равной расстоянию между антеннами. Так появились телескопы с синтезированной апертурой. Началась эпоха радиоинтерферометрии, которая в итоге привела к радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами — когда одна из антенн отправлялась даже за пределы Земли и лунной орбиты (российский проект «Радиоастрон»). Дальше было дело техники — электроники и вычислительной техники.

Уже в 1940-х годах Райл установил радио-активные области на Солнце и «отодвинул» наблюдаемую Вселенную на шесть миллиардов световых лет. Постепенно открывались все новые и новые объекты, включая и самые далекие для нас — квазары. Сейчас мы знаем, что это галактики с активными, молодыми сверхмассивными черными дырами в центре. Кстати, «портрет» одной сверхмассивной черной дыры был сделан тоже методом радиоинтерферометрии год назад.

Первое изображение тени горизонта событий черной дыры

Первое изображение тени горизонта событий черной дыры

Event Horizon Telescope Collaboration

Поэтому Нобелевская премия Райлу была абсолютно заслуженной по обоим пунктам — как за сделанное им изобретение радиотелескопов с синтезированной апертурой, так и за большое количество открытий, которые астроном совершил при помощи построенных им на основе своего изобретения телескопов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.