Роберт Вудро Вильсон – американский ученый-физик. Совместно с Арно Аланом Перзиасом открыл космическое микроволновое реликтовое излучение, за что ему была присвоена Нобелевская премия по физике.

Детство и учеба

Родился Роберт Вильсон 10 января 1936 года в штате Техас в городе Хьюстон. Его отец, Ральф Вильсон, был инженером-химиком, работал в нефтяной компании.

В 1953 году Вильсон поступил в университет Райса, который оканчивал его отец. Здесь он стал членом общества Фи-Бета-Каппа. Вначале Роберт изучал радиоэлектронику. Но на втором курсе сосредоточил внимание на физике.

Завершив учебу в Райском университете, Вильсон лето 1957 года проработал в крупнейшей мировой нефтяной компании «Эксон». Здесь он получил первый патент на изобретение генератора импульсов.

Осенью того же года Роберт поступил в аспирантуру Калифорнийского технологического института. Докторскую диссертацию он писал под руководством австралийского радиоастронома Джона Болтона.

В 1962 году Вильсон защитил диссертацию, посвященную вариациям излучения, идущего из Млечного пути. До 1963 года молодой ученый работал в Калтехе.

Начало исследовательской деятельности

Отбыв последипломный год в стенах альма-матер, Роберт Вильсон перешел на работу в Исследовательскую радиолабораторию телефонной компании «Белл». Здесь, в городе Кроуфорд-Хилле штата Нью-Джерси, он знакомится с астрофизиком Арно Аланом Пензиасом.

В 1963 году молодые ученые приступают к работе над измерениями интенсивности внеземных радиоисточников. Они переделали 20-футовую отражательную антенну в радиоастрономический телескоп. Он позволял замерять фоновое излучение от областей неба с высокой точностью, ликвидируя локальные радиошумы.

Через год Вильсон и Пензиас замеряли сигналы от сверхнового образования – Кассиопеи-А, самого мощного радиоисточника в созвездии Кассиопеи. Оказалось, что уровень фонового шума равнялся излучению черного тела при температуре 3,5°К, что значительно превышало ожидаемый результат.

Исследователи еще несколько раз провели замеры. Однако даже после устранения всех возможных помех результат оставался тем же. Пришлось признать шум микроволновым реликтовым излучением.

В 1965 году в руки Вильсона попала копия заявления Роберта Дика – исследователя из Принстонского университета. Он вместе с группой теоретиков работал над космологической моделью создания Вселенной, так называемой теорией «большого взрыва». Согласно расчетам Дика, спустя 18 млрд. лет после создания Вселенной можно замерить излучение, сохранившееся от крайне раскаленного состояния, равное приблизительно 10°К.

Ученые Принстонского университета как раз строили антенну, чтобы замерить уровень вычисленного теоретически излучения, когда Роберт Вильсон представил им свои результаты.

Совместные исследования Вильсона, Пензиаса и группы, возглавляемой Робертом Диком, позволили подтвердить космологическую модель горячей Вселенной, предложенной Г.А. Гаммовым в 1947 году. Согласно ей, начальное состояние Вселенной было плотной горячей плазмой, что, до исследований Вильсона, подтверждалось только теоретическими предсказаниями о наличии реликтового излучения со спектром, близким к спектру абсолютного черного тела с температурой около 3°К.

Измерения Вильсона и Пензиаса помогли полностью опровергнуть гипотезу холодной начальной Вселенной, согласно которой ранее все вещество Вселенной представлялось в виде холодных нейтронов.

Группы решили продолжить совместную работу. Они подготовили две независимые статьи для публикации в журнале «Astrophysical Journal»: принстонская – теоретические исследования, а Пензиас с Вильсоном – результаты измерений.

Дальнейшие исследования

Последующая деятельность Роберта Вильсона была связана с областью коммуникации. Вначале они вместе с Пензиасом проводили исследования по использованию углекислого газа для работы лазера. Однако их усилия не увенчались успехом.

Также в этот период Вильсон строит прибор для измерения яркости солнечных лучей на длинах волн в 1 и 2 см. Эти данные предполагалось использовать для спутниковой связи в будущем.

В конце 60-х – начале 70-х годов Роберт Вильсон работает в лаборатории компании «Белл». Здесь он проводит радиоастрономические исследования. В 1976 году ученый был назначен главой радиофизического исследовательского отдела организации.

В 1978 году Роберт Вильсон совместно с Арно Аланом Перзиасом разделили половину Нобелевской премии по физике за открытие микроволнового реликтового излучения. В это же время ученый становится адъюнкт-профессором Нью-Йоркского университета.

Дальнейшую работу Роберт посвятил изучению Млечного пути. Он установил, что именно из находящихся в нем темных газовых облаков рождаются новые звезды.

Помимо Нобелевской премии Роберт Вильсон был награжден Медалью им. Г.Дрейпера, Медалью Гершеля, и наградой Нацрадиоастрономической обсерватории США «Лекция К.Янского».