Zvuky vesmíru

Objav alebo vynález sa môže udiať nečakane. Niekedy to môže byť na začiatku bádania, inokedy pri pokusoch, občas aj po nich. Za mnohými objavmi či vynálezmi neraz stojí to, čo nazývame náhoda.

Veda je plná náhodných objavov. Najmä tie staršie neraz vznikli vďaka náhode, pretože ľudia ešte nemali mnohé vedomosti a vedci sa až tak nešpecializovali v jednotlivých vedných odboroch. No aby náhoda hrala svoju úlohu aj v druhej polovici 20. storočia, a to dokonca vo veľmi exaktnej fyzike a v jej odvetviach?

Kladenie koľajníc

Foto Bell Labs

Vďaka kvantovej fyzike a rozvoju nových technológií sa čoraz výraznejšie dostávala do popredia záujmu vedcov astrofyzika a začala sa jasnejšie črtať skladačka vzniku a histórie vesmíru. V roku 1927 publikoval otec Veľkého tresku Georges Edouard Lemaître prácu, v ktorej odvodil relativistické nestacionárne modely vesmíru s Big bangom a dal ich ako prvý do priamej súvislosti s expanziou vesmíru. George Gamow v tridsiatych rokoch minulého storočia predpovedal, že vo vesmíre sa nachádza priamy svedok tejto grandióznej udalosti, tzv. zvyškové (reliktové) žiarenie, no jeho myšlienka vyvolala skôr úsmevy. Koncom päťdesiatych a začiatkom šesťdesiatych rokov minulého storočia dve skupiny vedcov nezávisle od seba, no veľmi intenzívne riešili úlohy, ktoré nakoniec vyústili do objavu reliktového žiarenia. Prvú skupinku tvorili dvaja experimentátori Arno A. Penzias a Robert W. Wilson, druhú teoretici Robert H. Dicke, James E. Peebles, Peter G. Roll a David T. Wilkinson. Prví stavali špeciálnu anténu na príjem rádiových vĺn z vesmíru v meste Holmdel v New Jersey, druhí sa zaoberali najmä teóriou vzniku prírodného hélia v raných štádiách vesmíru – pri analýze možností vzniku hélia sa totiž celkom zákonite dostali aj k problému reliktového žiarenia. Práca obidvoch skupín pripomínala prácu dvoch kolektívov, ktoré kladú koľajnice, pričom nezbadali, že ich už niekoľko kilometrov kladú vedľa seba. A vtedy vstúpila na scénu náhoda.

Predbehli nás!

V roku 1964 Arno Penzias a Robert Wilson, zamestnanci Bellových laboratórií v New Jersey, experimentovali so šesťmetrovou, veľmi citlivou rohovou anténou. Pôvodne mala detegovať rádiové vlny odrazené od satelitov Echo. Na zachytenie týchto slabých rádiových vĺn museli odstrániť všetko rozpoznateľné rušenie. Postupne poodstraňovali všetky šumy okrem jedného. S prekvapením zistili, že tento signál sa šíri nielen vo všetkých smeroch rovnako, no nemení sa ani v priebehu dní, či dokonca ročných období. Obaja vedci si stále mysleli, že pôvodcom šumu je anténa. Aby ju mali čo najčistejšiu, tak ju dokonca očistili od výkalov a peria všadeprítomných holubov, no šum neprestal. Na jar 1965 však stačil jeden náhodný kontakt dvoch pracovníkov zo spomínaných skupiniek a všetko sa vyjasnilo. Arno Penzias si spomenul, že nie až tak ďaleko od nich, v Princetone, sa vedci pod vedením Roberta Dicka a Jimiho Peeblesa usilujú nájsť vo vesmíre akýsi šum. Zatelefonoval tam, aby sa poradil o možnom zdroji holmdelských vĺn. Po rozhovore trochu sklamaný Robert Dicke oznámil kolegom: Predbehli nás! Charakteristika žiarenia, ktoré A. Penzias a R. Wilson zachytili, sa presne zhodovala s predpoveďami Roberta Dicka a jeho kolegov z Princetonskej univerzity. A. Penzias pozval Dicka na pozorovanie šumu do Bellových laboratórií. R. H. Dicke, P. J. E. Peebles, P. G. Roll a D. T. Wilkinson identifikovali toto žiarenie ako pozostatok Veľkého tresku. Taksa úsilie oboch skupiniek vedcov stretlo a objav, potvrdzujúci existenciu Veľkého tresku, bol na svete.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 7/2017.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

R
Foto Pixabay

Komentáre