Нобелевские лауреаты: Мартин Райл

Когда мы вспоминаем о Нобелевской премии, мы говорим о награде за выдающиеся научные открытия. Однако в завещании Альфреда Нобеля указывается, что премия может быть вручена как за открытия, так и за изобретения. И сегодня мы поговорим о том уникальном случае, когда премия (а точнее, ее половина) была присуждена и за то, и за другое. Но – обо всем по порядку. Сэр Мартин Райл Родился 27 сентября 1918 года, Брайтон, Восточный Суссекс, Англия, Великобритания Умер 14 октября 1984 года, Кебридж, Англия, Великобритания Нобелевская премия по физике 1974 года (1/2 премии, вторую половину присудили Энтони Хьюишу за открытие пульсаров). Формулировка Нобелевского комитета: «За результаты научных наблюдений и изобретения, в частности метода апертурного синтеза (for his observations and inventions, in particular of the aperture synthesis technique)». Семья Райлов происходила из Чешира: как минимум со времен Елизаветы I они возделывали там земли. В середине XVIII века мы видим Райлов уже в Маклсфилде, где они занимаются шелкоткачеством. Дальше семья Райлов «поднялась» и среди предков нашего героя мы видим уважаемых людей. Одним из дядей был философ профессор Гилберт Райл. Среди более дальних предков следовали первый епископ Ливерпуля Джон Чарльз Райл и декан Вестминстерского университета, чье имя слышится в Дин Райл Сквер в Вестминстере. Отцом нашего героя стал врач и профессор Оксфорда Джон Райл, а его матерью Мириам Скалли, рожденная в Южной Африке и имеющая. У них было много детей. Выжило – пятеро. Мартин был вторым из пяти оставшихся в живых детей. Его старший брат, доктор Джон Криг Райл, служил во время Второй мировой войны лейтенантом-хирургом и практиковал в Шрусбери. Младший брат, Энтони, тоже врач, в течение нескольких лет руководил студенческим медицинским центром в Сассекском университете. Сестра Маргарет была доктором биологии, работала в отделении биопроб в больнице королевы Елизаветы, Бирмингем. Ну а что же наш герой? Естественно, он учился в Оксфорде. Но ровно тогда, когда он окончил Школу естественных наук, началась война. И, как и многие ученые, Райл начал работать на военных. Всю войну он работал над созданием и усовершенствованием переносного радара для военных целей и радиосистем в Научно-исследовательском центре телекоммуникаций в Малверне. Собственно говоря, именно там состоялись две вещи: интерес к радиоастрономии (как раз в время войны случайно была открыта активность Солнца в радиодиапазоне) и встреча с Энтони Хьюишем, с которым они треть века спустя разделят Нобелевскую премию. После войны Райл остался в Оксфорде и под руководством сэра Уильяма Брэгга-младшего, некогда самого молодого лауреата Нобелевской премии начал заниматься радиоастрономией. Но антенны были очень, очень слабые. Райл начал работать над улучшением разрешающей способности радиотелескопов. А это было непросто. Чтобы разделять соседние источники, нужно иметь очень высокое соотношение апертуры телескопа (диаметра принимающей антенны – или зеркала в случае оптических телескопов) к длине волны. Для оптического телескопа имея метровое зеркало, вы уже имеете соотношение миллионы к одному. Но чтобы создать подобное разрешение обычному телескопу, уже нужна как минимум десятикилометровая тарелка: длина радиоволн начинается с сантиметра. Так как поступить? Ведь чем больше разрешение, тем более далекие источники вы можете увидеть, а для сравнительно близких источников становится возможным изучение его внутренней структуры. Райл использовал принцип интерферометрии: расположив две антенны очень далеко друг от друга, он присоединил их к одному приемнику. Комбинируя сигналы от каждой из антенн в фазе и в противофазе, ему удалось сделать так, как будто эти две антенны выступают, как один телескоп с апертурой, равной расстоянию между антеннами. Так появились телескопы с синтезированной апертурой. Началась эпоха радиоинтерферометрии, которая в итоге привела к радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами – когда одна из антенн отправлялась даже за пределы Земли и лунной орбиты (российский проект «Радиоастрон»). Дальше было дело техники – электроники и вычислительной техники. Уже в 1940-х годах Райл установил радио-активные области на Солнце и «отодвинул» наблюдаемую Вселенную на шесть миллиардов световых лет. Постепенно открывались все новые и новые объекты, включая и самые далекие до нас – квазары. Сейчас мы знаем, что это галактики с активными, молодыми сверхмассивными черными дырами в центре. Кстати, «портрет» одной сверхмассивной черной дыры был сделан тоже методом радиоинтерферометрии несколько лет назад. Поэтому Нобелевская премия Райлу была абсолютно заслуженной по обоим пунктам – как за сделанное им изобретение радиотелескопов с синтезированной апертурой, так и за большое количество открытий, которые астроном сделал при помощи построенных им на основе своего изобретения телескопов.