Карл Гуте Янский (22 октября 1905 г. – 14 февраля 1950 г.) – американский физик и радиоинженер, который в апреле 1933 г. впервые объявил о своем открытии радиоволн, исходящих из Млечного Пути в созвездии Стрельца . Он считается одним из основоположников радиоастрономии . [ 1]
Карл Гуте Янски родился в 1905 году на тогдашней территории Оклахома , где его отец, Сирил М. Янски, был деканом колледжа инженерии в Университете Оклахомы в Нормане. Сирил М. Янски, родившийся в Висконсине в семье чешских иммигрантов, начал преподавать в возрасте шестнадцати лет. Он был учителем на протяжении всей своей активной жизни, выйдя на пенсию в качестве профессора электротехники в Университете Висконсина. Он был инженером с сильным интересом к физике, черта, передавшаяся его сыновьям. Карл Янски был назван в честь доктора Карла Ойгена Гуте , профессора физики в Мичиганском университете, который был важным наставником Сирила М. Янски.
Мать Карла Янски, урожденная Нелли Моро, имела французские и английские корни. Брат Карла Сирил Янски-младший, который был на десять лет старше, помог построить некоторые из самых первых радиопередатчиков в стране, включая 9XM в Висконсине (теперь WHA of Wisconsin Public Radio ) и 9XI в Миннесоте (теперь KUOM ). [2]
Карл Янски учился в колледже при Университете Висконсина , где получил степень бакалавра наук по физике в 1927 году. Он остался на дополнительный год в Мэдисоне, завершив все выпускные курсы для получения степени магистра физики, за исключением диссертации. В июле 1928 года в возрасте 22 лет он смог присоединиться к Bell Telephone Laboratories , и из-за болезни почек, которая у него была со времен колледжа (которая в конечном итоге привела к его ранней смерти), его отправили в более здоровые окрестности полевой станции в Холмделе, штат Нью-Джерси . [3] : 40 Bell Labs хотели исследовать атмосферные и ионосферные свойства, используя « короткие волны » ( длины волн около 10–20 метров) для использования в трансатлантической радиотелефонной службе. Как радиоинженер Янски получил задание исследовать источники статики , которые могли бы помешать передаче голоса по радио.
В Bell Telephone Laboratories Янски построил направленную антенну , предназначенную для приема радиоволн на частоте 20,5 МГц (длина волны около 14,6 метров). Она имела диаметр около 100 футов (30 метров) и высоту 20 футов (6 метров). Она была установлена на вершине поворотного стола на наборе из четырех колес Ford Model-T , что позволяло ей вращаться в азимутальном направлении, за что получила прозвище «Карусель Янски» (стоимость которой позже была оценена менее чем в 1000 долларов). [3] : vii Вращая антенну, можно было точно определить направление принимаемого сигнала. Интенсивность сигнала регистрировалась аналоговой системой записи с ручкой и бумагой, размещенной в небольшом сарае сбоку от антенны. [4]
После записи сигналов со всех направлений в течение нескольких месяцев Янский в конечном итоге разделил их на три типа статики: близкие грозы, далекие грозы и слабая статика или «шипение» неизвестного происхождения. Он провел более года, исследуя источник третьего типа статики. Местоположение максимальной интенсивности поднималось и опускалось один раз в день, что привело Янского к первоначальному предположению, что он обнаруживает излучение от Солнца.
Однако после нескольких месяцев отслеживания сигнала точка максимальной статики сместилась от положения Солнца. Янский также определил, что сигнал повторялся с циклом в 23 часа и 56 минут. Янский обсудил загадочные явления со своим другом, астрофизиком Альбертом Мелвином Скеллеттом, который указал, что наблюдаемое время между пиками сигнала было точной длиной звездных суток ; время, которое требовалось «неподвижным» астрономическим объектам, таким как звезда, чтобы пройти перед антенной каждый раз, когда Земля вращается. [5] Сравнивая свои наблюдения с оптическими астрономическими картами, Янский пришел к выводу, что излучение исходило из Млечного Пути и было самым сильным (7:10 вечера 16 сентября 1932 года) в направлении центра галактики, в созвездии Стрельца .
Янский объявил о своем открытии на встрече в Вашингтоне, округ Колумбия, в апреле 1933 года перед небольшой аудиторией, которая не могла понять его значимости. [6] Его открытие было широко разрекламировано, появившись в New York Times 5 мая 1933 года, [7] и он дал интервью в специальной программе NBC «Радиозвуки среди звезд». [4] В октябре 1933 года его открытие было опубликовано в журнальной статье под названием «Электрические возмущения, по-видимому, внеземного происхождения» в Трудах Института радиоинженеров . [8]
Если радиоисточники исходили от звезд, то Солнце также должно было бы производить радиошум, но Янский обнаружил, что этого не происходит. В начале 1930-х годов Солнце находилось в неактивной фазе своего цикла солнечных пятен. В 1935 году Янский высказал предположение, что странные радиосигналы производятся межзвездным газом, в частности, «тепловым возбуждением заряженных частиц». [5] Янский выполнил эти исследования, когда ему было всего двадцать с небольшим, имея степень бакалавра по физике.
Янский хотел продолжить исследование радиоволн Млечного Пути после 1935 года (он назвал это излучение «звездным шумом» в диссертации, которую он представил для получения степени магистра в Университете Висконсина в 1936 году), [9] [10], но он не нашел поддержки ни со стороны астрономов, для которых это было совершенно чуждо, ни со стороны Bell Labs, которые во время Великой депрессии не могли оправдать расходы на исследование явления, которое не оказывало существенного влияния на трансатлантические системы связи.
Несколько ученых заинтересовались открытием Янского, но радиоастрономия оставалась бездействующей областью в течение нескольких лет, отчасти из-за отсутствия у Янского формального образования как астронома. Его открытие произошло в разгар Великой депрессии, и обсерватории опасались браться за любые новые и потенциально рискованные проекты. [11]
Двое мужчин, узнавших об открытии Янского 1933 года, оказали большое влияние на последующее развитие нового исследования радиоастрономии: одним из них был Грот Ребер , радиоинженер, который в одиночку построил радиотелескоп на заднем дворе своего дома в Иллинойсе в 1937 году и провел первое систематическое обследование астрономических радиоволн. Вторым был Джон Д. Краус , который после Второй мировой войны основал радиообсерваторию в Университете штата Огайо и написал учебник по радиоастрономии, долгое время считавшийся стандартом для радиоастрономов. [11]
В 1930 году по сути все, что мы знали о небесах, исходило из того, что мы могли видеть или фотографировать. Карл Янски все это изменил. Вселенная радиозвуков, к которым человечество было глухо с незапамятных времен, теперь внезапно вырвалась вперед в полном хоре. – Джон Д. Краусс [4]
Янски был жителем Литл-Сильвера, штат Нью-Джерси , и умер в возрасте 44 лет в больнице Ред-Бэнк, штат Нью-Джерси (теперь называемой Riverview Medical Center ) из-за болезни сердца. [12]
Если бы Янский не умер в очень раннем возрасте, он, несомненно, был бы удостоен Нобелевской премии. Его счастливое открытие дало начало новому разделу астрономии, радиоастрономии. – Уильям А. Имбриале [13]
В честь Янского радиоастрономы ввели единицу измерения спектральной освещенности радиоисточников — янский (1 Ян = 10−26 Вт⋅м − 2 ⋅Гц −1 ). Кратер Янский на Луне также назван в его честь. Программа постдокторских стипендий Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO) названа в честь Карла Янского. [14] NRAO ежегодно присуждает премию Янского в честь Янского. [15] 10 января 2012 года NRAO объявила, что Very Large Array (VLA), радиотелескоп в Магдалене, штат Нью-Мексико, будет переименован в Karl G. Jansky Very Large Array в честь вклада Карла Янского в радиоастрономию. [16]
Полномасштабная копия оригинального вращающегося телескопа Янского расположена на территории обсерватории Грин-Бэнк ( 38°25′53,9″ с. ш. 79°48′58,5″ з. д. / 38,431639° с. ш. 79,816250° з. д. / 38,431639; -79,816250 , ранее местонахождение NRAO ) в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния , рядом с реконструированной версией 9-метровой тарелки Грота Ребера .
В 1998 году Тони Тайсон и Роберт Уилсон из Lucent Technologies (преемницы Bell Telephone Laboratories) определили первоначальное местонахождение антенны Янски ( 40°21′54.5 ″ N 74 °09′48.9″W / 40.365139°N 74.163583°W / 40.365139; -74.163583 ) на месте, где сейчас находится комплекс Bell Labs Holmdel по адресу 101 Crawfords Corner Road, Holmdel, New Jersey , и установили там памятник и мемориальную доску в честь этого достижения. [17] Памятник представляет собой стилизованную скульптуру антенны и ориентирован так же, как антенна Янского в 19:10 16 сентября 1932 года, в момент максимального сигнала, вызванного выравниванием с центром нашей галактики в направлении созвездия Стрельца. [18]
Шум Янского назван в честь Янского и относится к высокочастотным статическим возмущениям космического происхождения. ( Космический шум ).
В его честь названы астероид 1932 Янский [19] , а также лунный кратер Янский .
1930 году по сути все, что мы знали о небесах, было получено из того, что мы могли видеть или фотографировать. Карл Янский все это изменил. Вселенная радиозвуков, к которым человечество было глухо с незапамятных времен, теперь внезапно разразилась полным хором.
Карл Гуте Янски, проживавший по адресу 57 Silverton Avenue, Little Silver, NJ, инженер-исследователь радиотехники в Bell Telephone Laboratories с 1928 г., открывший радиоволны внеземного происхождения в 1933 г., умер вчера в больнице Riverside [
sic
] в Ред-Бэнке, штат Нью-Джерси, от сердечного заболевания.
Если бы Янский не умер в очень раннем возрасте, он, несомненно, был бы удостоен Нобелевской премии. Его случайное открытие дало начало новому разделу астрономии — радиоастрономии.
