Двадцатый век: 1950 и трагедия Фреда Хойла.
Оригинал: http://scienceblogs.com/startswithabang/2009/06/the_last_100_years_1950s_the_t.php
В 1940-х родилась и была описана Теория Большого Взрыва. Но многие уважаемые ученые до последнего момента ставили ее под сомнение. Вот, что говорил на этот счет Нильс Бор: "Мы все согласны, что ваша теория глупость и чушь. Вопрос, который разделяет нас - достаточно ли она сумасшедшая, чтобы иметь шанс быть верной? По моему личному мнению не достаточно". Одним из самый стойких противников этой теории был Фред Хойл, удивительный, плодовитый ученый себе на уме.
В 50-х годах прошлого века, Фред Хойл был убежден, что совершенно исключено, чтобы все тяжелые элементы в мире, появились в младенчестве нашей Вселенной. Он считал, напротив, что должен быть более простой источник тяжелых элементов, где-то неподалеку от "дома". Какие-нибудь догадки?
Ну конечно! Процессы, которые проходят на солнце(ядерное слияние) это единственный процесс во Вселенной, в ходе которого легкие элементы, родившиеся в ходе Большого Взрыва(Водород и Гелий) преобразуются в тяжелые, которые мы находим на Земле. Ряд ученых, в соавторстве с Хойлом, подготовили потрясающую научную статью в 1957, в которой они показали, как все элементы тяжелее Лития(который имеет номер 3!) в большем количестве создаются внутри звезд, чем в процессе Большого Взрыва. Как? Просто при слиянии легких в более тяжелые.
Этот ученый, незаслуженно незамеченный нобелевским комитетом, был законным отцом не просто теории звездного нуклеосинтеза, его работа во многом объяснила, как зародилась жизнь на Земле.
Что? Серьезно? Да, именно так. Он объяснил, как зародилась жизнь на Земле, потому что, на сколько мы знаем, жизни, как процессу, необходим Углерод. И Фред Хойл был одним из тех, кто узнал, как он появился.
Такие вот дела. Углерод, как видно на картинке сверху, имеет 6 протонов и 6 нейтронов в ядре и массу 12. В Большом Взрыве, материя настолько горяча и сжата, что любые два ядра, могут столкнуться. Но для того, чтобы получить Углерод из моря Водорода(масса 1) и Гелия(Масса 4), требуется столкновение трех атомов Гелия одновременно. Почему? Потому что, нет ни одного устойчивого ядра с массой 8. Вы не можете создать Бериллий-8 и затем столкнуть его с Гелием, потому что Бериллий-8 не существует. (то есть, он распадается в течении 10-17, так что его можно не брать во внимание из-за такого маленького времени распада.)
Так что, если мы не можем создать Углерод в Большом Взрыве, Хойл предположил, должно быть он создается в звездах. Углерод существует, он говорил и он должен родиться из Водорода и/или Гелия. Так что он предложил новый процесс, невиданный учеными ядерщиками до этого момента - тройной альфа-процесс. Представим три ядра гелия недалеко друг от друга, как это происходит внутри звезды. Вот таким образом они могут слиться в Углерод:
И тут мы подходим к событиям, которые сделали Фреда Хойла человеком 50-х для меня: он математически высчитал и обнаружил, что если сравнить массу трех ядер Гелия и массу ядра Углерода, который родился из их слияния, то масса их будет несколько больше. Так что, Хойл отметил, что должен существовать некий атомный резонанс Углерода, который близко соответствует объединенной массе трех ядер Гелия. Один из его коллег, Уильям Фаулер, исследовал этот вопрос и обнаружил этот резонанс именно там, где его предсказал Хойл. Теперь этот называют "состоянием Хойла".
Это единственный случай в истории науки, когда антропный принцип использовался для успешного предсказания чего-либо. И за это, Уильям Фаулер, получил Нобелевскую премию. И хотя он использовал идеи Хойла, тот остался за бортом. Каким-то образом, понимание того, откуда появилась вся материя в нашем мире и раз уж на то пошло, во всех мирах, оказалось не заслуживающим внимания.
Почему так? Потому что не смотря на весь его вклад в науку, на все инновации и на то, как он расширил наше понимание о Вселенной и жизни в ней, он сделал кое-что непростительное для ученого.
Он любил свою Теорию Стационарной Вселенной, на столько, что отказался признать Большой Взрыв, даже когда свидетельства стали неопровержимыми. Хойл клеймил Большой взрыв всю свою жизнь, пока не умер в 2001 году. На одной из конференций он сказал: "Мы живем в тумане". Так он называл остаточное свечение после Большого Взрыва, которое его стационарная теория просто не объясняла. А точнее просто не могла. Серьезные ученые отметили непоправимые недостатки этой модели, которые делают ее несовместимыми с нашими наблюдениями. А наблюдения наши подтверждают это:
Трагедия этой ситуации в том, что великий человек, просто не мог принять новые свидетельства и обновить свои взгляды на мир в соответствии с ними. Он так и умер в неведение, держась за свою дискредитированную теорию, в бесполезности проведя почти сорок лет. Как ученый, я не верю в теорию струн, дополнительные измерения, хаотическую инфляцию, распад протона или в фундаментальные скалярные величины. Но если появятся свидетельства подтверждающие эти теории. Я верю, что мне хватит здравого смысла изменить свои взгляды на мир, а не цепляться за старые предрассудки. И это рано или поздно произойдет, в зависимости от того, как идут дела в Большом Адронном Коллайдере.
В 1940-х родилась и была описана Теория Большого Взрыва. Но многие уважаемые ученые до последнего момента ставили ее под сомнение. Вот, что говорил на этот счет Нильс Бор: "Мы все согласны, что ваша теория глупость и чушь. Вопрос, который разделяет нас - достаточно ли она сумасшедшая, чтобы иметь шанс быть верной? По моему личному мнению не достаточно". Одним из самый стойких противников этой теории был Фред Хойл, удивительный, плодовитый ученый себе на уме.
В 50-х годах прошлого века, Фред Хойл был убежден, что совершенно исключено, чтобы все тяжелые элементы в мире, появились в младенчестве нашей Вселенной. Он считал, напротив, что должен быть более простой источник тяжелых элементов, где-то неподалеку от "дома". Какие-нибудь догадки?
Ну конечно! Процессы, которые проходят на солнце(ядерное слияние) это единственный процесс во Вселенной, в ходе которого легкие элементы, родившиеся в ходе Большого Взрыва(Водород и Гелий) преобразуются в тяжелые, которые мы находим на Земле. Ряд ученых, в соавторстве с Хойлом, подготовили потрясающую научную статью в 1957, в которой они показали, как все элементы тяжелее Лития(который имеет номер 3!) в большем количестве создаются внутри звезд, чем в процессе Большого Взрыва. Как? Просто при слиянии легких в более тяжелые.
Этот ученый, незаслуженно незамеченный нобелевским комитетом, был законным отцом не просто теории звездного нуклеосинтеза, его работа во многом объяснила, как зародилась жизнь на Земле.
Что? Серьезно? Да, именно так. Он объяснил, как зародилась жизнь на Земле, потому что, на сколько мы знаем, жизни, как процессу, необходим Углерод. И Фред Хойл был одним из тех, кто узнал, как он появился.
Такие вот дела. Углерод, как видно на картинке сверху, имеет 6 протонов и 6 нейтронов в ядре и массу 12. В Большом Взрыве, материя настолько горяча и сжата, что любые два ядра, могут столкнуться. Но для того, чтобы получить Углерод из моря Водорода(масса 1) и Гелия(Масса 4), требуется столкновение трех атомов Гелия одновременно. Почему? Потому что, нет ни одного устойчивого ядра с массой 8. Вы не можете создать Бериллий-8 и затем столкнуть его с Гелием, потому что Бериллий-8 не существует. (то есть, он распадается в течении 10-17, так что его можно не брать во внимание из-за такого маленького времени распада.)
Так что, если мы не можем создать Углерод в Большом Взрыве, Хойл предположил, должно быть он создается в звездах. Углерод существует, он говорил и он должен родиться из Водорода и/или Гелия. Так что он предложил новый процесс, невиданный учеными ядерщиками до этого момента - тройной альфа-процесс. Представим три ядра гелия недалеко друг от друга, как это происходит внутри звезды. Вот таким образом они могут слиться в Углерод:
И тут мы подходим к событиям, которые сделали Фреда Хойла человеком 50-х для меня: он математически высчитал и обнаружил, что если сравнить массу трех ядер Гелия и массу ядра Углерода, который родился из их слияния, то масса их будет несколько больше. Так что, Хойл отметил, что должен существовать некий атомный резонанс Углерода, который близко соответствует объединенной массе трех ядер Гелия. Один из его коллег, Уильям Фаулер, исследовал этот вопрос и обнаружил этот резонанс именно там, где его предсказал Хойл. Теперь этот называют "состоянием Хойла".
Это единственный случай в истории науки, когда антропный принцип использовался для успешного предсказания чего-либо. И за это, Уильям Фаулер, получил Нобелевскую премию. И хотя он использовал идеи Хойла, тот остался за бортом. Каким-то образом, понимание того, откуда появилась вся материя в нашем мире и раз уж на то пошло, во всех мирах, оказалось не заслуживающим внимания.
Почему так? Потому что не смотря на весь его вклад в науку, на все инновации и на то, как он расширил наше понимание о Вселенной и жизни в ней, он сделал кое-что непростительное для ученого.
Он любил свою Теорию Стационарной Вселенной, на столько, что отказался признать Большой Взрыв, даже когда свидетельства стали неопровержимыми. Хойл клеймил Большой взрыв всю свою жизнь, пока не умер в 2001 году. На одной из конференций он сказал: "Мы живем в тумане". Так он называл остаточное свечение после Большого Взрыва, которое его стационарная теория просто не объясняла. А точнее просто не могла. Серьезные ученые отметили непоправимые недостатки этой модели, которые делают ее несовместимыми с нашими наблюдениями. А наблюдения наши подтверждают это:
Трагедия этой ситуации в том, что великий человек, просто не мог принять новые свидетельства и обновить свои взгляды на мир в соответствии с ними. Он так и умер в неведение, держась за свою дискредитированную теорию, в бесполезности проведя почти сорок лет. Как ученый, я не верю в теорию струн, дополнительные измерения, хаотическую инфляцию, распад протона или в фундаментальные скалярные величины. Но если появятся свидетельства подтверждающие эти теории. Я верю, что мне хватит здравого смысла изменить свои взгляды на мир, а не цепляться за старые предрассудки. И это рано или поздно произойдет, в зависимости от того, как идут дела в Большом Адронном Коллайдере.