Arno Penzias: Nobelpristager, der var med-opdagede 'ekko af Big Bang' dør i en alder af 90 - Physics World

Arno Penzias: Nobelprismodtager, der var med-opdagede 'ekko af Big Bang' dør i en alder af 90 - Physics World

Tidsstempel: 23. januar 2024 kl. 10

Arno Penzias og Robert Wilson
Kosmiske pionerer: Arno Penzias (til venstre) og Robert Wilson opdagede den kosmiske mikrobølgebaggrund i 1960'erne (Med høflighed: AIP Emilio Segrè Visual Archives, Physics Today Collection)

Kosmologen Arno Penzias, der opdagede den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) med Robert Wilson, døde den 22. januar i en alder af 90. Han delte halvdelen af 1978 Nobelprisen i fysik med Wilson, med den anden halvdel tildelt Pyotr Kapitsa for hans arbejde med lavtemperaturfysik.

Penzias blev født i München, Tyskland, den 26. april 1933. I en alder af seks år flygtede Penzias og hans familie fra Nazityskland, først til England, før de slog sig ned i New York i 1940. I 1954 dimitterede Penzias i fysik fra City College of New York før han tjente som radarofficer i US Army Signal Corps indtil 1956.

Derefter flyttede han til Columbia Universitys strålingslaboratorium, hvor han arbejdede med mikrobølgefysik, og fik en ph.d. i 1962 under vejledning af maser-opfinderen Charles Townes.

Penzias tog derefter stilling hos Bell Labs, New Jersey, og udviklede mikrobølgemodtagere til radioastronomi. Der arbejdede han sammen med Wilson på en 6 m-diameter hornreflektorantenne med en 7 cm ultrastøjmodtager. I 1964 stødte parret på en overskydende strålingskilde ved 3 K, som de ikke kunne eliminere.

Oprindeligt troede de, at hvislen fra radiobølger ved en bølgelængde på 7.35 cm havde en jordisk oprindelse, givet at den var omtrent ensartet i alle himmelretninger. De spekulerede endda på, om det var forårsaget af dueekskrementer på antennen.

Faktisk var det, de var stødt på, den kosmiske mikrobølgebaggrundsstråling, som først var forudsagt af kosmologerne Ralph Alpher og Robert Herman i slutningen af ​​1940'erne.

Penzias og Wilson offentliggjort deres eksperimentelle resultater i Astrophysical Journal (142 419) sammen med et papir af Robert Dicke (142 414), som tidligere havde beregnet, at universet skulle fyldes med en relikvie-sortlegeme-stråling ved en minimumstemperatur på 10 K. Dicke fortolkede støjen, som Penzias og Wilson havde målt, som en signatur af CMB.

En varm, tæt tilstand

På det tidspunkt var der to hovedkonkurrerende teorier om universet. "Stady-state teorien" sagde, at universet konstant udvider sig, men med en fast tæthed. Så var der "Big-Bang"-teorien, som forestillede sig, at universet begyndte ved et enkelt punkt og derefter udvidede og strækker sig, efterhånden som det vokser.

Opdagelsen af ​​CMB gav det første direkte bevis på, at universet begyndte i et varmt Big Bang. CMB blev senere fundet at have en temperatur tæt på en sort krop på 2.7K, og teoretikere indså, at den lave temperatur er resultatet af universets udvidelse.

Penzias og Wilson delte 1978 Nobelprisen i fysik for opdagelsen, og siden da har CMB forsynet forskere med mængder af information om universet, herunder opdagelsen i 1970'erne, at CMB ikke er rent isotropisk, men har bittesmå anisotropier.

CMB er siden blevet målt i hidtil uset detalje af jord- og rumsonder. Disse inkluderer NASA'er Cosmic Background Explorer, som blev lanceret i 1989, og den Wilkinson Microwave Anisotropy Probe der tog fart i 2001.

Efter en 37-årig karriere hos Bell Labs, inklusive besværgelser som forskningsdirektør og chefvidenskabsmand, gik Penzias på pension i 1998. Efter at have skrevet to bøger om teknologi og forretning, sluttede han sig derefter til venturekapitalfirmaet New Enterprise Associates.

Ud over Nobelprisen blev Penzias tildelt Henry Draper-medaljen i 1977 fra US National Academy of Sciences og American Physical Societys George Pake-pris i 1990.

[Indlejret indhold]

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden