Джон Бакалл
Джон Норрис Бакалл (30 декабря 1934 — 17 августа 2005) был американским астрофизиком. Он рассчитал, сколько нейтрино испускает Солнце, — и держался этого расчёта, пока эксперимент на протяжении трёх десятилетий, казалось, говорил иное.
В конце концов он оказался прав. Солнце было посчитано верно; нейтрино превратились по дороге.
Стандартная модель Солнца
С 1971 года Бакалл работал в Институте перспективных исследований в Принстоне. Дело его жизни — стандартная модель Солнца: расчёт, который из массы, состава и возраста Солнца выводит, какие ядерные реакции идут в его недрах и сколько нейтрино они при этом высвобождают.
Это задача немалая. Речь идёт о скоростях реакций, непрозрачностях, распространённостях элементов и о строении звезды на протяжении миллиардов лет. Бакалл улучшал эту модель на протяжении сорока лет и всякий раз указывал, насколько точны его числа.
Сотрудничество с Реймондом Дэвисом
В начале 1960-х годов Бакалл вычислил, сколько атомов аргона примет бак с перхлорэтиленом, если поставить его глубоко под землю. Это число дало Реймонду Дэвису основу для эксперимента «Хоумстейк».
Эти двое составляли необычную пару: Бакалл — теоретик, который говорил, сколько следует ожидать, Дэвис — химик, который смотрел. Их сотрудничество длилось более тридцати лет.
Проблема солнечных нейтрино
Когда Дэвис с 1968 года представил результаты, он нашёл лишь около трети предсказанных Бакаллом нейтрино. С этого началась проблема солнечных нейтрино.
Для Бакалла это были трудные годы. Напрашивающееся объяснение гласило попросту, что его расчёт неверен, и многие коллеги думали именно так. Он снова и снова проверял свою модель, уточнял её, сравнивал с другими измеряемыми величинами — и всякий раз приходил к тому же результату.
Особенно убедительной его позицию сделала гелиосейсмология: по колебаниям поверхности Солнца можно определить его внутреннее строение, независимо от нейтрино. Измерения подтвердили модель Бакалла с высокой точностью. Тем самым стало ясно: если Солнце посчитано верно, то что-то должно происходить с нейтрино.
Разрешение
В 2001 и 2002 годах Sudbury Neutrino Observatory показала, что недостающие нейтрино не исчезли, а лишь превратились. Если сложить все три вида вместе, получается ровно то число, которое предсказал Бакалл.
На вопрос, что он чувствует, он ответил, что это как если бы тридцать лет утверждать, что Земля круглая, — а потом кто-то возвращается из кругосветного плавания.
Наследие
Нобелевская премия по физике 2002 года досталась Дэвису и Масатоси Косибе; Бакалл, теоретик, учтён не был. В профессиональной среде это по сей день считается пробелом. Сам он никогда не говорил об этом с горечью и вместо того хлопотал о том, чтобы почтили Дэвиса.
Кроме того, Бакалл был одним из самых решительных заступников космического телескопа «Хаббл» и решающим образом помог провести его политически.
Его пример стоит за позицией, которая держит и вне физики: не выбрасывать тщательно рассчитанное предсказание только потому, что первое измерение не сходится, — а проверять и то и другое до тех пор, пока не выяснится, где лежит настоящая находка.
Связанные понятия
- Проблема солнечных нейтрино — загадка
- Реймонд Дэвис — его экспериментальный визави
- Солнечные нейтрино — что испускает Солнце
- Sudbury Neutrino Observatory — разрешение
Источники
- J. N. Bahcall, M. H. Pinsonneault, S. Basu: Solar Models: Current Epoch and Time Dependences, Neutrinos, and Helioseismological Properties, The Astrophysical Journal 555, 990 (2001).
- Institute for Advanced Study, Princeton: некролог Джону Н. Бакаллу, 2005.