Физика

Нобелевские лауреаты: Энтони Хьюиш

Маленькие зеленые человечки

Английский физик Энтони Хьюиш

The Nobel Foundation/NASA/Indicator.Ru

О том, как можно совершить одно из главных открытий в истории астрономии — но не получить главной награды в науке, и о том, как потом справедливость восторжествовала, повествует очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Энтони Хьюиш

Родился: 11 мая 1924 года, Фой, Корнуолл, Англия, Великобритания.

Нобелевская премия по физике 1974 года (1/2 премии, вторую половину получил Мартин Райл). Формулировка Нобелевского комитета: «За его определяющую роль в открытии пульсаров (for his decisive role in the discovery of pulsars)».

Наш герой родился в семье банкира Эрнеста Уильяма Хьюиша и урожденной Фрэнсис Грейс Лэнвон Пинч. В возрасте 18 лет он поступил в Кембридж, однако сразу же оставил учебу — шла война. И он начал работать на военных: в группе по разработке противорадарных устройств для самолетов в Отделении телекоммуникационных исследований в Малверне. Именно там он познакомился со своим будущим коллегой по Нобелевской премии — Мартином Райлом. После войны Хьюиш остался в Кембридже и занялся радиозондированием верхних слоев атмосферы. И защитил по этой теме свою PhD. Собственно говоря, именно этой темой — взаимодействием солнечного ветра, верхних слоев атмосферы и радиоволн.

Через два года после защиты диссертации он предсказал мерцание радиоисточников с малым угловым диаметром. Хьюиш считал, что испускаемые такими источниками радиоволны, проходя через космическое пространство, которое заполнено газом с переменной плотностью (солнечным ветром со слабо выраженными сгустками), должны слегка отклоняться от первоначального направления. В результате этого должны возникать секундные вариации принимаемого сигнала. Такой эффект назвали мерцанием межпланетного пространства — подобно мерцанию звезд в атмосфере.

Сначала малые радиоисточники не были найдены, но в 1964 году мерцание межпланетного пространства было открыто. Нужно было изучать дальше.

Как происходило главное событие в жизни Энтони Хьюиша, принесшее ему Нобелевскую премию, он сам рассказал в Нобелевской лекции.

В 1965 году 41-летний Хьюиш начал планировать создание радиотелескопа и обзора 1000 радиогалактик. В том же году в группу Хьюиша пришла молодая аспирантка Джоселин Белл (удивительно, но в переводе Нобелевской лекции Хьюиша, опубликованной издательством «Наука» в четырех книгах, Джоселин всюду почему-то зовется Жаклин).

Джоселин Белл Бернелл

Daily Herald Archive/SSPL/Getty Images

Телескоп получился на славу — решетка из 2048 дипольных антенн заработала в 1967 году, а потом началось странное. Как положено, всю «черную работу» дали делать аспирантке. И вот через два месяца наблюдений…

«Очевидные колебания были вызваны изменением интенсивности излучения источника. Все еще настроенный скептически, я установил устройство, которое расставляло точные метки на оси времени через интервалы в одну секунду, используя радиовещание службы точного времени. К моему удивлению, показания носили регулярный характер в пределах точности наблюдения, равной 0,1 с, что свидетельствовало о том, что пульсирующий источник выдерживает временные интервалы с точностью, превышающей 1х10-6», — говорил в своей лекции Хьюиш.

Странный источник обнаружила Джоселин в августе 1967 года. А в ноябре Хьюиш понял, что никаких объяснений земного происхождения сигналов нет. И объект, который должен был испускать эти сигналы, находится за пределами Солнечной системы. И он очень компактный.

Естественное предположение, которое высказали ученые, — это сигналы инопланетян. И самый первый пульсар (потом название это было дано источникам Хьюишем), получил название LGM: Little Green Men. Ну а как еще тогда было представлять инопланетян.

Однако за LGM-1 появился LGM-2, затем номера 3 и 4. Моделирование показало, что это небольшие, но очень компактные объекты. В 1968 году Хьюиш предположил, что обнаруженные Белл «инопланетяне» — это предсказанные еще в 1930-е годы нейтронные звезды. В том же году британец Томас Голд предположил, что пульсар — это быстро вращающаяся нейтронная звезда с сильнейшим магнитным полем примерно в квадриллион раз мощнее магнитного поля Земли, окруженная облаком электропроводной плазмы, которое испускает вращающийся луч радиоизлучения. В 1968 году в Nature вышла статья об открытии пульсаров, которая произвела эффект разорвавшейся бомбы.

В 1974 году Нобелевскую премию по физике вручили астрофизикам из группы радиоастрономических исследований при Кавендишской лаборатории в Кембридже, коллегам — Мартину Райлу, за создание новых типов радиотелескопов, и Хьюишу — за «найденные» нейтронные звезды. Премия стала одной из самых скандальных (простите, controversial) в истории, поскольку награду «за открытие пульсаров» получили не те, кто их на самом деле открыл. Протест, например, высказал еще один ученик Хьюиша, Фред Хойл. Но первым автором в той статье стоял именно Хьюиш. И премию дали ему.

В своей Нобелевской лекции, впрочем, Хьюиш отметил и поблагодарил Белл, «чье внимание, усердие и настойчивость помогли нам так быстро придти к нашему открытию при выполнении программы изучения мерцаний».

Сама Белл потом примирительно говорила: «Во-первых, демаркационные споры между руководителем и студентом всегда трудны, вероятно, их невозможно разрешить. Во-вторых, именно руководитель несет окончательную ответственность за успех или неудачу проекта. Мы слышим о случаях, когда супервайзер обвиняет своего ученика в неудаче, но мы знаем, что это в значительной степени вина супервайзера. Мне кажется справедливым, что он также должен извлечь пользу из своих успехов. В-третьих, я считаю, что было бы унизительно, если бы Нобелевские премии присуждались студентам-исследователям, за исключением очень исключительных случаев, и я не верю, что мой — один из них. В конце концов, я и сама не расстраиваюсь из-за этого — ведь я в хорошей компании, не так ли?»

В итоге Джоселин получила настоящее научное признание. Именно она получила рыцарский титул (Дамы ордена Британской империи). А Хьюиш — нет. К слову, в 2018 году Джоселин Белл была удостоена специальной номинации Премии по фундаментальной физике Юрия Мильнера. Денежный эквивалент там не хуже Нобелевки, формулировка «За фундаментальный вклад в открытие пульсаров и жизнь вдохновляющего лидера в научном сообществе (For fundamental contributions to the discovery of pulsars, and a lifetime of inspiring leadership in the scientific community)» — не хуже, чем у Хьюиша, которого в этот раз премии не удостоили. Есть справедливость на свете.