Arno Penzias: Nobelprisvinner som medoppdaget «ekko av Big Bang» dør i en alder av 90 – Physics World

Arno Penzias: Nobelprisvinner som medoppdaget «ekko av Big Bang» dør i en alder av 90 – Physics World

Arno Penzias og Robert Wilson
Kosmiske pionerer: Arno Penzias (til venstre) og Robert Wilson oppdaget den kosmiske mikrobølgebakgrunnen på 1960-tallet (Med tillatelse: AIP Emilio Segrè Visual Archives, Physics Today Collection)

Kosmologen Arno Penzias, som oppdaget den kosmiske mikrobølgebakgrunnen (CMB) med Robert Wilson, døde 22. januar i en alder av 90. Han delte halvparten av 1978 Nobelprisen i fysikk med Wilson, med den andre halvparten tildelt Pyotr Kapitsa for hans arbeid innen lavtemperaturfysikk.

Penzias ble født i München, Tyskland, 26. april 1933. I en alder av seks år flyktet Penzias og hans familie fra Nazi-Tyskland, først til England før de slo seg ned i New York i 1940. I 1954 ble Penzias uteksaminert i fysikk fra City College of New York før han tjenestegjorde som radaroffiser i US Army Signal Corps til 1956.

Deretter flyttet han til Columbia Universitys strålingslaboratorium og arbeidet med mikrobølgefysikk, og fikk en doktorgrad i 1962 under veiledning av maseroppfinneren Charles Townes.

Penzias tok deretter stilling ved Bell Labs, New Jersey, og utviklet mikrobølgemottakere for radioastronomi. Der jobbet han sammen med Wilson på en 6 m-diameter hornreflektorantenne med en 7 cm ultrastøymottaker. I 1964 kom paret over en overflødig strålingskilde ved 3 K som de ikke kunne eliminere.

Til å begynne med trodde de susingen fra radiobølger ved en bølgelengde på 7.35 cm hadde et terrestrisk opphav, gitt at det var omtrent jevnt i alle himmelretninger. De lurte til og med på om det var forårsaket av dueekskrementer på antennen.

Faktisk, det de hadde snublet over var den kosmiske mikrobølgebakgrunnsstrålingen, som først var forutsagt av kosmologene Ralph Alpher og Robert Herman på slutten av 1940-tallet.

Penzias og Wilson publiserte sine eksperimentelle funn i Astrofysisk Journal (142 419) ved siden av et papir av Robert Dicke (142 414), som tidligere hadde beregnet at universet skulle fylles med en relikvie-svartlegemestråling ved en minimumstemperatur på 10 K. Dicke tolket støyen som Penzias og Wilson hadde målt som en signatur av CMB.

En varm, tett tilstand

På den tiden var det to konkurrerende hovedteorier om universet. "Stadig-state-teorien" sa at universet utvider seg konstant, men med en fast tetthet. Så var det "Big-Bang"-teorien, som så for seg at universet begynte på et enkelt punkt og deretter utvides og strekker seg etter hvert som det vokser.

Oppdagelsen av CMB ga det første direkte beviset på at universet begynte i et varmt Big Bang. CMB ble senere funnet å ha en temperatur nær en svart kropp på 2.7K, og teoretikere innså at den lave temperaturen er et resultat av universets ekspansjon.

Penzias og Wilson delte 1978 Nobelprisen i fysikk for oppdagelsen, og siden den gang har CMB gitt forskere mengder med informasjon om universet, inkludert oppdagelsen på 1970-tallet at CMB ikke er rent isotropisk, men har bittesmå anisotropier.

CMB har siden blitt målt i enestående detalj av bakke- og romsonder. Disse inkluderer NASA Kosmisk bakgrunnsutforsker, som ble lansert i 1989, og Wilkinson Microwave Anisotropy Probe som tok av i 2001.

Etter en 37 år lang karriere i Bell Labs, inkludert staver som forskningsdirektør og sjefsforsker, ble Penzias pensjonist i 1998. Etter å ha skrevet to bøker om teknologi og business, begynte han deretter i venturekapitalfirmaet New Enterprise Associates.

I tillegg til Nobelprisen ble Penzias tildelt Henry Draper-medaljen i 1977 fra US National Academy of Sciences og American Physical Societys George Pake-pris i 1990.

[Innebygd innhold]

Tidstempel:

Mer fra Fysikkens verden