Arno Penzias: Nobelpristagare som var med och upptäckte "echo of Big Bang" dör 90 år gammal - Physics World

Arno Penzias: Nobelpristagare som var med och upptäckte "echo of Big Bang" dör 90 år gammal - Physics World

Arno Penzias och Robert Wilson
Kosmiska pionjärer: Arno Penzias (till vänster) och Robert Wilson upptäckte den kosmiska mikrovågsbakgrunden på 1960-talet (Med tillstånd: AIP Emilio Segrè Visual Archives, Physics Today Collection)

Kosmologen Arno Penzias, som upptäckte den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) med Robert Wilson, dog den 22 januari vid 90 års ålder. Han delade hälften av 1978 Nobelpriset i fysik med Wilson, med den andra hälften tilldelad Pyotr Kapitsa för hans arbete inom lågtemperaturfysik.

Penzias föddes i München, Tyskland, den 26 april 1933. Vid sex års ålder flydde Penzias och hans familj från Nazityskland, först till England innan de slog sig ner i New York 1940. 1954 tog Penzias examen i fysik från City College of New York innan han tjänstgjorde som radarofficer i US Army Signal Corps fram till 1956.

Han flyttade sedan till Columbia Universitys strålningslaboratorium och arbetade med mikrovågsfysik, och tog en doktorsexamen 1962 under ledning av maseruppfinnaren Charles Townes.

Penzias tog sedan en position på Bell Labs, New Jersey, och utvecklade mikrovågsmottagare för radioastronomi. Där arbetade han med Wilson på en 6 m-diameter hornreflektorantenn med en 7 cm ultrabrusmottagare. 1964 stötte paret på en överflödig strålningskälla vid 3 K som de inte kunde eliminera.

Till en början trodde de att väsandet från radiovågor vid en våglängd på 7.35 cm hade ett markbundet ursprung, med tanke på att det var ungefär likformigt i alla riktningar på himlen. De undrade till och med berömt om det orsakades av avföring från duvor på antennen.

I själva verket, vad de hade snubblat över var den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen, som först hade förutspåtts av kosmologerna Ralph Alpher och Robert Herman i slutet av 1940-talet.

Penzias och Wilson publicerade sina experimentella resultat i Astrophysical Journal (142 419) tillsammans med ett papper av Robert Dicke (142 414), som tidigare hade beräknat att universum skulle fyllas med en relik svartkroppsstrålning vid en lägsta temperatur på 10 K. Dicke tolkade bruset som Penzias och Wilson hade mätt som en signatur för CMB.

Ett varmt, tätt tillstånd

På den tiden fanns det två huvudsakliga konkurrerande teorier om universum. "Stady-state-teorin" angav att universum ständigt expanderar men med en fast densitet. Sedan fanns det "Big-Bang"-teorin, som föreställde sig att universum började vid en enda punkt och sedan expanderar och sträcker sig när det växer.

Upptäckten av CMB gav det första direkta beviset för att universum började i en het Big Bang. CMB visade sig senare ha en temperatur nära en svartkropp på 2.7K och teoretiker insåg att den låga temperaturen är resultatet av universums expansion.

Penzias och Wilson delade 1978 års Nobelpris i fysik för upptäckten och sedan dess har CMB försett forskare med mängder av information om universum, inklusive upptäckten på 1970-talet att CMB inte är rent isotropisk, utan har små anisotropier.

CMB har sedan dess mätts i oöverträffad detalj av mark- och rymdsonder. Dessa inkluderar NASA Kosmisk bakgrundsutforskare, som lanserades 1989, och Wilkinson Microwave Anisotropy Probe som tog fart 2001.

Efter en 37-årig karriär på Bell Labs, inklusive trollformler som forskningschef och chefsvetenskapsman, pensionerade Penzias 1998. Efter att ha skrivit två böcker om teknik och affärer, gick han sedan med i riskkapitalfirman New Enterprise Associates.

Förutom Nobelpriset tilldelades Penzias Henry Draper-medaljen 1977 från US National Academy of Sciences och American Physical Societys George Pake-pris 1990.

[Inbäddat innehåll]

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden