Быть всегда правым в науке очень скучно: Томми Голд

Виталий Мацарский
Виталий Мацарский

Представьте себе, что вам семнадцать. Вы учитесь в швейцарской частной школе. Вот-вот начнется Вторая мировая война. И вот в один прекрасный день вас призывает к себе строгий отец, вечно занятый важными финансовыми делами, и говорит: «Срочно отправляйся на две недели с сестрой в Милан. Там вы поселитесь в самой лучшей гостинице, в самых дорогих номерах. Пойдете в самые лучшие магазины и к самым дорогим портным. Накупите себе самых дорогих костюмов, белья и нарядов — твоей сестре в ее 22 года это не помешает. Потом можете отправиться на самый лучший лыжный курорт, ты ведь обожаешь скоростной спуск. Экипировку и снаряжение покупай самое лучшее и дорогое».

Видя ваше законное изумление, обычно прижимистый папаша продолжает: «Деньги и прочие ценности вывозить из Италии нельзя — такой закон недавно принял Муссолини. Ограничьтесь только купленными вещами. Полагаю, что скоро он конфискует все мои лежащие на итальянских счетах денежки. Короче, ни в чем себе не отказывайте. Ваша задача — за две недели истратить как можно больше и пожить с максимальным комфортом. Боюсь, что других таких каникул у вас больше никогда не будет».

Послушный сын в точности выполнил распоряжения отца. Тот, как всегда, оказался прав: и каникул таких больше никогда не было, и все его итальянские деньги пропали. А увлекающийся горнолыжным спортом молодой человек по имени Томас Голд вскоре поступил в Кембридж и стал знаменитым ученым.

Впрочем, обо всем по порядку.

Томас Голд в своем кабинете в Корнеллском университете в 1987 году. Robert Baker/Cornell University Photography
Томас Голд в своем кабинете в Корнеллском университете в 1987 году. Robert Baker/Cornell University Photography

Родился Томас (которого все всю жизнь называли Томми) 22 мая 1920 года в Вене, в преуспевающей еврейской семье. Отец его был австрийским промышленником, управлявшим целым рядом предприятий добывающей и металлургической промышленности, а мать — немецкой актрисой, в свое время пользовавшейся широкой популярностью в узких кругах. В начале 1930-х годов семье из-за ухудшившейся конъюнктуры в добывающей промышленности пришлось переехать в Берлин, где Томми пошел в школу, которая сразу ему опротивела. Там царила ненавидимая им зубрежка, так что он с трудом на протяжении трех лет переползал из класса в класс. Позже он узнал, что учителя предлагали перевести его в школу для недоразвитых детей.

Зато он преуспевал в спорте, особенно в гимнастике. Небольшой рост, юркость и отличная реакция позволяли ему часто выходить победителем из драк, которые по мере продвижения к власти нацистов происходили всё чаще и чаще. «Арийские» мальчишки избивали еврейских. С приходом к власти Гитлера всё семейство Голдов бежало через Прагу и Вену в Англию, а 13-летний Томми отправился в частную школу-пансион в Швейцарию.

Там его отношение к учебе полностью изменилось. Вместо огромных берлинских классов по пятьдесят человек и зубрежки здесь были классы человек по пятнадцать, а учителя отличались индивидуальным подходом. Так выяснилось, что Томми не был умственно отсталым, а был, наоборот, очень даже сообразительным и способным к математике. Там же он мастерски освоил горные лыжи. Дошло до того, что хозяин местного магазина стал бесплатно давать ему новое снаряжение, присланное для пробы поставщиками, и при этом приговаривал: «Если что-нибудь сломаешь, не огорчайся, мне же лучше: значит, товар плохой, не буду его заказывать».

В 1938 году семья решила, что Томми должен поступать в Кембридж, на инженерную специальность. Он хотел стать физиком, но отец сомневался, что физика сможет его прокормить. Успешно сдав вступительные экзамены, с сентября 1939 года он начал учиться на инженера, но тут разразилась война.

Томми успел проучиться чуть больше полугода, когда правительство решило, что пребывание граждан Германии и Австрии в стратегически важных районах небезопасно для страны, поэтому они подлежат интернированию. Кембридж отнесли к такому району, и Томми тоже интернировали. Его проживавших в Лондоне родителей не тронули.

Голда с десятками таких же бедолаг погрузили на транспорт и отправили в Канаду, где должны были разобраться с их личностями и определить, представляют ли они опасность для Великобритании. Предполагалось, что вся процедура займет две-три недели, после чего прошедшие фильтрацию лица смогут вернуться к прежней английской жизни. Однако получилось иначе. По прибытии в Канаду оказалось, что все документы погрузили на другой транспорт, который вез интернированных в Австралию. По дороге немцы его потопили. Погибли и люди, и документы. Определить, кто есть кто, оказалось невозможно.

Для прибывших в Канаду организовали временный лагерь с очень примитивными условиями — частенько приходилось спать на полу. Но нет худа без добра. В лагере оказались многие кембриджские ученые, которые стали читать друг другу лекции по своей специальности. Так Томми познакомился и подружился на всю жизнь с молодым математиком Германом Бонди, тоже выходцем из Австрии.

Для бесед-допросов из Лондона прибыли несколько военных чинов, которые должны были определить, кого можно пустить обратно в Великобританию. В итоге вся процедура заняла больше девяти месяцев и окончилась для Голда и Бонди благополучно — им разрешили вернуться в Кембридж.

Бонди там долго не задержался — его сразу позвал к себе в группу теоретиков ее начальник Фред Хойл, который помогал разрабатывать сверхсекретный морской радар. Бонди тут же предложил взять в группу и Томми, что и произошло месяца через три после его проверки. Так вчерашние потенциальные шпионы и диверсанты стали участниками одного из самых секретных проектов. Воистину, пути спецслужб неисповедимы.

Вскоре Голд, Бонди и Хойл крепко сдружились и поселились вместе в снятом неподалеку от полигона домике. Вечерами они вели долгие беседы обо всем на свете, в том числе о науке. Тогда-то у них и стала зарождаться гипотеза стационарной Вселенной.

По окончании войны 25-летнего Голда вызвали в Лондон и назначили руководителем небольшой группы военных экспертов, которые должны были ознакомиться в Германии с состоянием немецких радаров и выяснить, нельзя ли позаимствовать что-либо новенькое. Для того чтобы придать Томми должный вес и авторитет, ему выдали форму командира авиабригады, что соответствовало армейскому полковнику. Ничего интересного Голд с коллегами не нашли и даже поудивлялись невысокому уровню радиолокационных установок. Форму пришлось вернуть, но он успел в ней сфотографироваться и поразить родителей высоким чином.

Во время службы на радарном полигоне Томми научился многому, в том числе работе с ультразвуком. С тем он и пришел к руководителю Кавендишской лаборатории нобелевскому лауреату по физике 1915 года сэру Лоуренсу Брэггу. Голд предложил исследовать возможности диагностики внутренних органов с помощью ультразвука, применив метод, который теперь называют фазированной решеткой. По его замыслу пациента нужно было помещать в ванну и прикладывать к его телу щуп, а изображение поступало бы на специальный осциллограф. Согласие было получено, выделен специальный грант, но буквально за день до начала работы главный администратор лаборатории заявил, что проект закрыт, так как для него нет помещения. Раздосадованный Томми не стал настаивать, а потому появление аппарата УЗИ, известного теперь каждой беременной женщине, задержалось лет на пятнадцать.

Но всё же ультразвук помог Голду в другом. При его помощи Томми сделал ячейки памяти из ртутных элементов задержки для первого работающего английского компьютера EDSAC, запущенного в середине 1949 года. Такие ртутные элементы Томми разработал еще во время работы над радаром, и тогда же, во время войны, к нему приезжал поглядеть на них Алан Тьюринг. Они требовались ему для нового сверхсекретного компьютера, который должен был прийти на смену знаменитой теперь «Энигме». Конечно, Голд узнал об этом гораздо позже.

Пока Голд размышлял, чем бы ему заняться в Кавендише, он решил на досуге подумать над физиологией слуха. Он изучил всю имеющуюся по этой теме литературу и пришел к выводу, что может подправить теорию, созданную за сто лет до того великим физиком Германом фон Гельмгольцем. И это ему удалось. С результатами своего исследования он участвовал в конкурсе на должность члена колледжа Тринити и эту должность получил, обеспечив себе финансовую независимость на четыре года. Победа на этом конкурсе по статусу считалась выше PhD, а потому диссертацию писать он не стал.

Работа Голда о механизме слуха, опубликованная в «Трудах Королевского общества», прошла совершенно незамеченной. Физиологи ее полностью игнорировали, так как не могли или не хотели разбираться в его физических рассуждениях и формулах. Томми понял, что пробиваться в этой области ему будет очень трудно, а потому решил заняться чем-то другим. Кстати, через каких-то сорок лет его теория слуха была полностью принята и подтверждена.

В конце 1940-х годов Голд с Бонди и Хойлом усиленно раздумывали над открытым Эдвином Хабблом разбеганием галактик. Вроде бы логичным следствием этого открытия было происхождение Вселенной из состояния высокой плотности некое конечное время назад. Томми пришло в голову, что возможна и другая космологическая гипотеза: бесконечная в пространстве и времени Вселенная, которая, несмотря на «разбегание» галактик, остается в стационарном состоянии. Для этого нужно было предположить, что на смену «убежавшим» галактикам формируются новые из вещества, в малых количествах постоянно порождаемого в пространстве. Голд полагал, что такое предположение ничуть не хуже представления об образовании всей материи Вселенной одномоментно.

Сначала друзья отнеслись к этой идее скептически, но по некотором размышлении, не найдя в таком подходе логических противоречий, решили его развить и опубликовать с требуемыми обоснованиями. Хойл взялся модифицировать общую теорию относительности, добавив туда С-поле, порождающее материю, а Голд с Бонди предпочли более общий подход, предложив «совершенный космологический принцип» и рассмотрев возможность фальсификации своей теории в духе Поппера.

Гипотеза трех друзей не прошла незамеченной, по крайней мере в Европе. Но с обнаружением в 1964 году фонового микроволнового излучения, интерпретированного как дошедшее до нас свидетельство Большого взрыва, популярность стационарной модели быстро сошла на нет. Заниматься ею время от времени продолжал, пожалуй, один лишь Фред Хойл. Тем не менее Голд не считал, что они предложили глупость. Он писал: «Если даже окончательно выяснится, что наша теория совершенно ошибочна, мне всё равно не за что будет краснеть. Если ошибка была колоссальной, то ведь и сама проблема колоссальна».

После открытия пульсара в Крабовидной туманности теорию Голда приняло широкое научное сообщество (изображение с hubblesite.org)
После открытия пульсара в Крабовидной туманности теорию Голда приняло широкое научное сообщество (изображение с hubblesite.org)

Параллельно Томми занимался и проблемами чуть менее «колоссальными», но весьма важными. Так, он заинтересовался работами шведа Ханнеса Альвена по магнитогидродинамике (в 1970 году тот был удостоен за них Нобелевской премии по физике), сотрудничал с ним и даже придумал общепринятый теперь термин «магнитосфера». А в 1960 году вдруг предложил оригинальную гипотезу происхождения жизни на Земле — якобы ее занесли к нам пролетавшие мимо инопланетяне, сбросившие на подвернувшуюся планету свой мусор. Ну чем не «Пикник на обочине»!

Чуть позже, в 1967 году, судьба снова столкнула Томми с инопланетными «зелеными человечками», за сигналы которых чуть было не приняли невиданные ранее астрономические объекты [1]. Эти объекты получили название пульсаров, об их природе высказывались различные предположения, пока Голд не заявил, что это, скорее всего, быстровращающиеся нейтронные звезды. Так оно и оказалось. Независимо от него такое же предположение высказал итальянский астрофизик Франко Пачини. Само понятие нейтронных звезд ввел Субраманьян Чандрасекар [2]. Кстати, первая жена Томми была его сотрудницей.

Интересовался Томми и Луной, а именно ее поверхностью. Потому с начала 1950-х годов NASA стало привлекать его в качестве консультанта. Голд предположил, что Луна покрыта слоем тончайшей пыли, который местами достигал десятков сантиметров, так что при высадке на поверхность астронавты могли завязнуть в ней по колено. Специалисты подняли его на смех — называли это предположение «золотой пылью», обыгрывая его фамилию. Сам Томми называл эту субстанцию «лунной пылью». Возможно, отсюда почерпнул название своего известного фантастического романа Артур Кларк. Позднее Томми уточнил свои расчеты и теперь уже полагал, что слой пыли был потоньше — до нескольких сантиметров. Так оно впоследствии и оказалось (вспомним знаменитый снимок отпечатка подошвы космонавта Базза Олдрина, сделанный 20 июля 1969 года).

В 1950-е годы Томми пришла в голову мысль, что ископаемое топливо может иметь абиогенное происхождение. Сама по себе эта идея отнюдь не нова. Так полагали, например, еще Менделеев и Марселен Бертло, а в 1951 году ее возродил выдающийся советский геолог Николай Александрович Кудрявцев, о чем Голд не подозревал. Только когда его обвинили в плагиате, он стал ссылаться на советских исследователей. Как бы то ни было, Томми полагал, что нефть и газ образовались глубоко под корой Земли во время ее формирования, а потом «пробулькивались» наверх через разломы коры, появлявшиеся в результате землетрясений или ударов метеоров, а органика в нефти и газе накапливалась уже потом, при проникновении в близкие к поверхности слои, полные биоты.

В 1986 году Томми убедил шведских коллег провести пробное бурение в районе кратерного озера Сильян. После трех лет работ на глубине около 4 км удалось добыть немного нефти — увы, совсем немного, всего 80 баррелей. Несмотря на сомнения скептиков, бурение продолжалось, пока не возникли серьезные технические проблемы, а в 2019 году было решено работы прекратить, поскольку надежды выйти на коммерческие объемы добычи отпали.

Однако главным интересом всей жизни у Голда была астрофизика. В 1956 году Томми уехал в США; сначала преподавал в Гарварде, а в 1959 году принял предложение Корнеллского университета, где возглавил астрономический факультет, штат которого тогда составлял один человек. Голд начал активно набирать сотрудников, в том числе позднее прославившихся Карла Сагана и Фрэнка Дрейка. Последний — автор уравнения, включающего, по его мнению, все факторы оценки вероятности существования где-либо во Вселенной разумной жизни. В Корнелле Томми, конечно, не мог не познакомиться и подружиться с работавшим там Ричардом Фейнманом, интеллект которого по десятибалльной шкале он оценивал в 12.

Кроме того, Голд создал междисциплинарный центр радиофизики и космических исследований, в развитие которого он вложил массу сил и энергии. Под его руководством вовсю заработал крупнейший в мире на то время стационарный радиотелескоп «Аресибо» в Пуэрто-Рико. Частично финансирование работ созданного Томми центра осуществляло NASA, что через некоторое время вызвало проблемы. Дело в том, что Голд категорически и публично выступал против планов NASA создать многоразовый космический корабль «шаттл». Он считал, что гораздо дешевле и эффективнее было бы потратить огромные деньги на разработку автоматических беспилотных аппаратов, что шло вразрез с долгосрочными планами агентства, и ему решили «перекрыть кислород».

Тем не менее Томми удалось сохранить свой центр и вывести его на высший мировой уровень. Радиотелескоп «Аресибо» успешно проработал до 2020 года, до 100-летнего юбилея Голда. Тропические ураганы и землетрясение в конце концов сделали свое черное дело — 1 декабря 2020 года подвешенная над огромной чашей на тросах аппаратура рухнула вниз. Телескоп перестал существовать [3].

Томас Голд не дожил до этого грустного события. Он скончался 22 июня 2004 года.

Виталий Мацарский

По материалам книги: Gold Th. Taking the Back off the Watch, A Personal Memoir. Springer, 2012 и других источников

1. trv-science.ru/2017/09/miss-bell-i-inoplanetyane/

2. trv-science.ru/2016/10/bodalsya-chandra-s-sirom-arthurom/

3. trv-science.ru/2020/12/arecibo-velikolepnaya-oshibka/

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

См. также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментария(-ев)
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (6 оценок, среднее: 4,33 из 5)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: