Arno Penzias zmarł 22 stycznia 2024 roku w San Francisco. Miał 90 lat. Jego odejście zamyka rozdział w historii jednego z najważniejszych odkryć naukowych wynikających z przypadku. Przez dziesięciolecia zasłynął nie z zaplanowanego eksperymentu, ale z tego, że próbując wyregulować wieżę radiową, natknął się na prawdę o narodzinach wszechświata.
Podzielił się połową Nagrody Nobla z fizyki z 1978 r. z Robertem Woodrowem Wilsonem. Nagrodę przyznano za wykrycie słabego promieniowania elektromagnetycznego w całym Wszechświecie. Stało się to niepodważalnym dowodem na teorię Wielkiego Wybuchu. Drugą połowę nagrody otrzymał Peter Kapitsa za pracę niezwiązaną z tym odkryciem. Penzias nigdy nie twierdził, że jego celem było udowodnienie ewolucji kosmicznej. Chciał po prostu odbierać czyste sygnały radiowe.
Z Monachium do ustnika Holmdela
Urodzony 26 kwietnia 1933 roku w Monachium, Penzias dorastał w cieniu II wojny światowej. Jego rodzina uciekła z Niemiec. Skończyli w Nowym Jorku. Edukacja stała się jego filarem wsparcia. Uczęszczał do City College w Nowym Jorku. Następnie przeniósł się na Uniwersytet Columbia. W 1962 roku obronił tam doktorat.
Po ukończeniu studiów dołączył do Bell Laboratory w Holmdel w stanie New Jersey. Laboratorium było potężnym ośrodkiem innowacji. Penzias współpracował z Robertem Wilsonem. Ich misja była prosta: śledzili emisję radiową z pierścienia gazu otaczającego Drogę Mleczną. Szukali specyficznego kosmicznego hałasu.
Znaleźli coś innego. Sygnał był stały. Przybył ze wszystkich stron. Nie zniknęło. Był jednorodny.
Tajemnica 3,5 Kelwina
Zespół użył dużej anteny tubowej. Był wystarczająco czuły, aby wykryć promieniowanie mikrofalowe. Ale zeznania były uparte. Poziom hałasu był wyższy niż oczekiwano. Spędzili rok na rozwiązywaniu problemu. Sprawdzali, czy nie słychać hałasu miejskiego. Szukali na antenie odchodów gołębi. Tak, gołębie mają tam gniazda. Wyczyścili antenę. Usunęli gołębie.
Hałas pozostał.
Było około 3 Kelwinów. A dokładniej 3,5 kelwina w tym czasie. Większość naukowców spodziewała się, że szum tła będzie bliski zera absolutnego. Ta resztkowa energia cieplna wskazywała na coś dużego. Wskazywało to, że Wszechświat jest wypełniony ciepłem resztkowym.
Penzias i Wilson opublikowali swoje wyniki w 1965 roku. Nie wiedzieli, co to było. Myśleli, że może to być zanieczyszczenie z pobliskich galaktyk. Mylili się. Inni fizycy, w tym Robert Dicke z Uniwersytetu Princeton, połączyli kropki. Promieniowanie to było poświatą Wielkiego Wybuchu. Było to ochłodzone dziedzictwo pierwotnej eksplozji, która miała miejsce miliardy lat temu.
Dlaczego to odkrycie jest dziś ważne
Odkrycie tego kosmicznego mikrofalowego tła zmieniło kosmologię. Do tego momentu Wielki Wybuch był tylko jedną z teorii. Teoria wszechświata stacjonarnego była nadal popularna wśród niektórych naukowców. Teoria ta zakładała, że wszechświat istniał od zawsze i nieustannie tworzy materię.
Promieniowanie jednorodne obaliło ten pogląd. Dostarczyło konkretnych dowodów na to, że wszechświat miał początek. Początek był gorący i zacięty. Od tego czasu rozszerzył się i ostygł. To kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła definiuje nasze obecne zrozumienie wczesnego Wszechświata.
Bez stałych odczytów anten Penziasa i Wilsona, pojawienie się dowodów mogłoby zostać opóźnione o dziesięciolecia. Wszechświat
