Antena Holmdel Horn

duża Antena Horn i odkrycie kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła

w ramach inicjatywy ApS historic sites, w dniu 9 grudnia 2008 roku, wiceprezes APS Curtis Callan przedstawił Bell Labs tablicę upamiętniającą odkrycie kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła (CMB), które dostarczyło dowodów na Wielki Wybuch. Astronomowie z Bell Labs, Arno Penzias i Robert Wilson, używali dużej anteny rogowej w 1964 i 1965 roku do mapowania sygnałów z Drogi Mlecznej, kiedy to przypadkowo odkryli CMB. Jak napisano w cytacie, ” to nieoczekiwane odkrycie, dające mocne dowody na to, że wszechświat rozpoczął się od Wielkiego Wybuchu, zapoczątkowało kosmologię eksperymentalną.”Penzias i Wilson podzielili się Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki w 1978 roku na cześć swoich odkryć.

CMB to” szum ” pozostałości po stworzeniu wszechświata. Promieniowanie mikrofalowe wynosi tylko 3 stopnie powyżej zera absolutnego lub -270 stopni C, 1 i jest równomiernie wyczuwalne ze wszystkich kierunków. Jego obecność pokazuje, że nasz wszechświat rozpoczął się w niezwykle gorącej i gwałtownej eksplozji, zwanej Wielkim Wybuchem, 13,7 miliarda lat temu.

w 1960 roku Bell Labs zbudowało 20-stopową antenę w kształcie rogu w Holmdel, NJ, która miała być używana z wczesnym systemem satelitarnym o nazwie Echo. Intencją było zbieranie i wzmacnianie sygnałów radiowych, aby wysyłać je na duże odległości, ale w ciągu kilku lat wystrzelono kolejnego satelitę i Echo stało się przestarzałe.2
z anteną nie związaną już z aplikacjami komercyjnymi, była teraz darmowa do badań. Penzias i Wilson wykorzystali ją do analizy sygnałów radiowych z przestrzeni między galaktykami.3 ale kiedy zaczęli go używać, napotkali uporczywy „hałas” mikrofal, który nadchodził ze wszystkich stron. Gdyby przeprowadzali eksperymenty z anteną, musieliby znaleźć sposób na usunięcie elektronów.

Penzias i Wilson przetestowali wszystko, co mogli wymyślić, aby wykluczyć źródło promieniowania. Wiedzieli, że to nie promieniowanie z Drogi Mlecznej czy pozaziemskich źródeł radiowych. Skierowali antenę w stronę Nowego Jorku, aby wykluczyć „ingerencję w miasto”, i przeprowadzili analizę, aby wykluczyć ewentualne testy Wojskowe z ich listy.4

potem znaleźli odchody gołębi gniazdujących w antenie. Wyczyścili bałagan i próbowali usunąć ptaki i zniechęcić je do roostingu, ale wciąż odlatują. „Aby się ich pozbyć, w końcu odkryliśmy, że najbardziej humanitarną rzeczą było zdobycie pistoletu … i z bardzo bliskiej odległości po prostu zabiło ich natychmiast. To nie jest coś, z czego jestem zadowolony, ale wydawało się, że to jedyne wyjście z naszego dylematu” – powiedział Penzias.5 ” i tak gołębie wyszły z mniejszym hukiem, ale hałas pozostał, dochodzący z każdego kierunku.”6

w tym samym czasie obaj astronomowie dowiedzieli się, że fizyk z Uniwersytetu Princeton Robert Dicke przewidział, że jeśli nastąpi Wielki Wybuch, w całym wszechświecie znajdzie się promieniowanie o niskim poziomie. Dicke miał zamiar zaprojektować eksperyment, aby przetestować tę hipotezę, gdy skontaktował się z nim Penzias. Na wieść o odkryciu Penziasa i Wilsona, Dicke zwrócił się do swoich kolegów z laboratorium i powiedział: „Cóż, chłopcy, zostaliśmy zgarnięci.”7

chociaż obie grupy opublikowały swoje wyniki w Astrophysical Journal Letters, tylko Penzias i Wilson otrzymali Nagrodę Nobla za odkrycie CMB.

Jego znaczenie w promowaniu nowego uznania dla dziedziny kosmologii i lepszego zrozumienia naszych początków można podsumować w następujący sposób: „naukowcy uznali odkrycie za największe odkrycie naukowe XX wieku.”8

©2009, Alaina G. Levine

1 Hu, Wayne, „An Introduction to the Cosmic Microwave Background”, Lecture given at the Institute for Advanced Study, October 25, 1996.
2 „A Science Odyssey: People and Discoveries: Penzias and Wilson discover cosmic microwave radiation 1965”, PBS.
3 „This Month in Physics History, June 1963: Discovery of the Cosmic Microwave Background,” ApS News, July 2002.
4.05.2005
5 Ibid.
6
7 Ibid.
8 Ibid.