Первое прямое свидетельство космической инфляции: почти 14 млрд лет назад произошло экстраординарное событие, которое инициировало Большой взрыв и появление той Вселенной, в которой мы живем. За ничтожно малую долю секунды Вселенная расширилась далеко за пределы видимости наших лучших телескопов. Все это, конечно, было всего лишь теорией. Однако исследователи из коллектива BICEP2 сегодня объявили о первом прямом свидетельстве космической инфляции. Кроме того, в их работе представлены первые изображения гравитационных волн или ряби пространства-времени. Эти волны описаны как «первая дрожь Большого взрыва». Обнаруженные свидетельства подтверждают глубокую связь между квантовой механикой и общей теорией относительности.
Пресс-конференция продолжалась около часа. В зале собрались королевские особы мира физики: прямо перед сценой с будущими нобелевскими лауреатами сидел нобелевский лауреат и один из открывателей реликтового излучения Роберт Уилсон; за ним можно было увидеть таких светил, как Алан Гут и Андрей Линде. В молодости Линде и Гут, разделенные географическими границами и политической идеологией, независимо друг от друга — один в Советском Союзе, другой в Соединенных Штатах — сделали свои открытия об инфляции, пошатнувшие представления о космосе. Теперь оба были триумфаторами. Интересно, какие чувства испытывали Линде и Гут в этот момент, когда их, казалось, чисто умозрительная модель получила единственно возможное экспериментальное подтверждение?
В своих комментариях Джон Ковач вскользь упомянул о моей группе в Калифорнийском университете в Сан-Диего, но его вряд ли его кто-то услышал — слова утонули в аплодисментах. Космолог Марк Каменковски, один из теоретиков, вдохновивших меня на создание BICEP, не поскупился на похвалы. «Это величайшее открытие века, — сказал он. — Если оно будет подтверждено, я считаю его достойным Нобелевской премии»{14}. Космолог Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института пошел еще дальше, назвав происходящее «одним из самых захватывающих моментов в истории науки!»{15}
Финансировавшие BICEP2 агентства также получили заслуженную долю признания: «Благодаря поддержке Национального научного фонда команда BICEP наконец-то, впервые в истории, сумела зарегистрировать долгожданный сигнал В-моды поляризации. Их работа будет представлена для изучения мировому сообществу астрофизиков»{16}.
Сразу после пресс-конференции мы разместили результаты BICEP2 в открытом доступе на сайте arXiv.org, чтобы все желающие могли принять участие в их обсуждении. Вместо того чтобы представлять их на суд одного рецензента, как это обычно бывает, когда вы отправляете свою работу в научный журнал, — человека, который вполне может оказаться вашим конкурентом и воспользоваться вашими данными в своих целях, — мы открыли их всему миру. Мы были не первыми, кто так сделал: другие группы, в том числе Planck, также публиковали свои результаты онлайн. В конце концов, на дворе стоял XXI век — самое время усовершенствовать процессы экспертной оценки.
Когда пресс-конференция закончилась, я узнал, что на YouTube появился вирусный видеоролик, снятый студией Стэнфордского университета в стиле сенсационной журналистики{17}. Видео начиналось в духе рекламы компании, торгующей хозтоварами, с обещаниями несметных сокровищ. Молодой стэнфордский профессор и соруководитель BICEP2 Чао-Линь Куо приглашал зрителя зайти к Андрею Линде, стоя перед дверью его дома в Пало-Альто.
Глядя в камеру, Куо сообщает о своей миссии объявить Линде, что «BICEP2 обнаружил неопровержимые доказательства инфляции». И добавляет: «Он понятия не имеет о моем визите!» Линде открывает дверь, и Куо выпаливает ему новость: «У меня для вас сюрприз: пять и две десятых сигма!» Смысл сказанного мгновенно доходит до Линде: BICEP2 обнаружил сигнал инфляционных гравитационно-волновых В-мод с потрясающим уровнем значимости — с отношением сигнал/шум (С/Ш), равным пяти, подразумевающим, что вероятность статистической случайности составляет менее чем 1 на 3 млн. Линде не верит своим ушам. Он просит Куо повторить новость. В конце концов они входят в дом и открывают бутылку шампанского, чтобы отпраздновать событие. Линде не может сдержать эмоций: «Мы видим облик Большого взрыва, это образ гравитационных волн чисто квантового происхождения в результате Большого взрыва. Так что это недостающая часть истории. Если она подтвердится, у нас будет понимание природы такой глубины, которую трудно осознать…. Большое спасибо вам за то, что вы сделали это для нас».
Не хватало только гигантского изображения свидетельства о научной новизне, стоимостью 8 млн шведских крон. Конечно, чувства Линде были вполне понятны. Значительная часть его идентичности как ученого была связана с инфляционной теорией, так что было почти невозможно определить, где заканчивается «Линде» и начинается «инфляция». После стольких лет упорной борьбы один на один с невидимым могущественным врагом возможность получить подтверждение своей теории еще при жизни казалась ему невероятной. Коллектив BICEP2 сделал это не столько для Линде, сколько для себя: финишировав первыми в этой гонке, мы вписали себя в Зал славы мировой науки и, как мы надеялись, в список нобелевских лауреатов. Природа оказалась милостива ко всем нам. У меня на глаза навернулись слезы. Вероятно, я был такой не один: в тот день видеоролик набрал 2 млн просмотров.
Микроволновый вестник
Телескоп BICEP2 был настолько простым, насколько это было возможно, вторя идее изобретения Галилея. Меня восхищала мысль о том, что небольшой рефрактор в очередной раз помог человечеству выйти на новый уровень знаний о космосе и о месте человека в нем. Как 400 лет назад «Звездный вестник» Галилея, публикация в интернете результатов эксперимента BICEP2 вызвала настоящую сенсацию. Участники проекта в одночасье стали знаменитостями, и, к моей гордости, BICEP2 был главным героем этой истории.
Космологический стартап под названием BICEP2 провел первичное публичное размещение акций, и те мгновенно взлетели в цене. Наш научный единорог принес своим венчурным инвесторам, включая, разумеется, финансирующие агентства, миллиард долларов PR-капитала.
Как и многих первопроходцев в Кремниевой долине (в моем случае это была идея создания BICEP), меня вытеснили из бизнеса. Я чувствовал себя астрономическим двойником Эдуардо Саверина, соучредителя Facebook, который подал в суд на Марка Цукерберга за то, что тот свел его долю в капитале почти до нуля. На какую-то наносекунду у меня даже возникла мысль подать в суд на руководителей BICEP2. Но какие у меня были основания помимо горечи и обиды? А что, если Ковач и Бок были правы: что, если, присоединившись к POLARBEAR, я действительно предал их?
Хотя я потерял, возможно, единственный в моей жизни шанс на Нобелевскую премию, я утешал себя тем, что эту историю начал писать я. «Идея — вот что имеет значение, — успокаивал я себя, — это и есть главный приз». Более того, полученные результаты превзошли мои самые смелые ожидания. По сути, моя идея позволила найти доказательства квантовой гравитации! Неплохо для того мальчика с телескопом!
К моему облегчению, журналисты раскопали значение акронима BICEP2. В статье «Космическая рябь таит следы Большого взрыва» газета The New York Times представила название BICEP во всей его красе: Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization («Фоновое изображение космической внегалактической поляризации»). Мне было приятно, что моя роль (частично) восстановлена. Но, когда мои родные прочитали статью, они пришли в недоумение: почему в ней ни разу не упоминалось мое имя? Единственное, что я мог сказать: «Это недоразумение». Такой ответ не удовлетворил мою дотошную мать. Она требовала, чтобы в The New York Times опубликовали опровержение на целую полосу.
«Если это подтвердится, — писала The Times, — открытие BICEP2 станет такой же значимой вехой в науке, как недавнее открытие темной энергии, заставляющей расширяться нашу Вселенную, или самого Большого взрыва. Оно откроет обширные области времени, пространства и энергии для науки и новых догадок»{18}.
Догадки не заставили себя ждать. В своей статье в The New Yorker физик Лоуренс Краусс размышлял об историческом значении результата BICEP2: «В редкие моменты научной истории ученые открывают новое окно во Вселенную, и это меняет все. Вполне возможно, что сегодня мы переживаем именно такой день… если это открытие подтвердится, оно расширит наше окно эмпирических знаний о Вселенной фактически настолько же, насколько оно расширилось за всю предшествующую историю человечества»{19}.
До Нобелевской премии оставался всего один шаг — получить подтверждение. Это было изматывающее ожидание. Похожим образом я чувствовал себя во время беременности моей жены: ждать приходится трудно и долго, но тот бесценный «приз», который ты получаешь в конце, оправдывает все. Мы были уверены, что команда Planck и остальные конкурирующие группы подтвердят нашу находку. Но их результаты уже не имели значения: мы были первыми. Как и в рождении Вселенной, важен был первый миг.
Глава 12. Инфляция и ее неприятие
Когда в 1968 году Банк Швеции учредил Премию по экономическим наукам памяти Альфреда Нобеля, наблюдалось — и так остается по сей день — немало скептицизма среди ученых и широкой общественности по поводу того, насколько целесообразно рассматривать экономику наравне с физикой, химией и медициной. Последние считаются «точными науками», в которых возможно объективное, кумулятивное и точное знание… В общественных же науках ученые анализируют собственное поведение и поведение коллег, которые, в свою очередь, следят за тем, что говорят ученые, и реагируют на сказанное. Разве такие науки не требуют принципиально иных методов исследования, чем физические и биологические? Разве не следует оценивать их по другим критериям?