Arno Penzias en Robert Wilson deden een cruciale ontdekking die het begrip van de mensheid over het heelal veranderde. In 1964 ontdekten ze de radiofrequente gloed uit de hemel die bekend werd als de kosmische microgolfachtergrond. Deze waarneming bevestigde het oerknalmodel van het heelal en luidde een nieuw tijdperk van precisiekosmologie in. Voor hun ontdekking deelden Penzias en Wilson de helft van de Nobelprijs voor natuurkunde uit 1978. Penzias is op 90-jarige leeftijd overleden.

Hij en Wilson gingen verder met het detecteren van radiogolven in het millimetergolflengtebereik, waardoor ze moleculen zoals koolmonoxide (CO) en de waterstofisotoop deuterium in interstellaire wolken van fuel en stof konden identificeren, wat licht werpt op de oorsprong van sterren en sterrenstelsels.

Penzias werd in 1933 in München, Duitsland, geboren uit joodse ouders van Poolse afkomst. In 1938 werd het gezin door de nazi’s gearresteerd en naar Polen gestuurd. Gelukkig werd de trein teruggebracht omdat Polen was gestopt met het accepteren van joden. In plaats daarvan werden Arno en zijn vierjarige broer Günther in 1939 door een Britse kinderreddingsgroep naar Engeland gebracht. Zijn ouders volgden al snel en het gezin verhuisde in 1940 naar New York Metropolis.

Hoe Einstein voortbouwde op het verleden om zijn doorbraken te bewerkstelligen

Nadat hij de Brooklyn Technical Excessive College had bezocht, ging Penzias in 1951 naar het Metropolis Faculty van New York. In 1954 studeerde hij af met een graad in natuurkunde. Na twee jaar bij het Military Sign Corps op radar te hebben gewerkt, behaalde hij een doctoraat in de natuurkunde aan Columbia College, onder onder begeleiding van Charles Townes, uitvinder van de maser. In 1961 trad Penzias toe tot de Radio Physics Analysis Division van Bell Laboratories op Crawford Hill in Holmdel, New Jersey.

Destijds voerde Bell Laboratories telecommunicatie-experimenten in de ruimte uit met behulp van Echo-satellieten: Mylar-ballonnen met een diameter van 30 meter die microgolfsignalen van het ene punt op aarde naar het andere stuiterden. Op Crawford Hill werd een hoornantenne met een opening van zes meter doorsnee gebouwd om deze microgolfstralen te meten, en Penzias en Wilson gebruikten deze om de emissies van de Melkweg te bestuderen. In 1964 ontdekte het tweetal een uniform veld van overtollige straling afkomstig van de hele hemel – zelfs waar de Melkweg zwak was. Het was een stralingsbad met een temperatuur van ongeveer 3 Kelvin. Dit signaal bleek afkomstig te zijn uit het vroege heelal, toen het nog maar 380.000 jaar oud was.

Tegen het midden van de twintigste eeuw was het idee dat het heelal zou kunnen uitdijen het onderwerp van een pittig debat. De Britse astronoom Fred Hoyle bedacht de time period Huge Bang voor de theorie, en de uitdrukking bleef hangen. In 1948 wezen astrofysici George Gamow, Ralph Alpher en Robert Herman erop dat het heelal in het verre verleden veel kleiner, dichter en heter moet zijn geweest. Terwijl oud kosmisch licht zich naar de aarde voortplantte, zou de oerknaluitbreiding de golflengte van deze hittesignatuur met een issue van ongeveer 1.000 verlengen, zodat fotonen die in het vroege heelal werden uitgezonden de aarde zouden bereiken met een golflengte van ongeveer een millimeter. Alpher en Herman voorspelden dat dit signaal detecteerbaar zou moeten zijn bij een temperatuur van enkele tot tien Kelvin, hoewel de meeste kosmologen sceptisch bleven.

In de jaren zestig begon de astrofysica-groep van Robert Dicke aan de Princeton College in New Jersey te zoeken naar het voorspelde microgolfsignaal. Penzias en Wilson waren niet op de hoogte van de voorspelling en kwamen er pas na hun eigen ontdekking achter dat Dicke’s groep naar de straling zocht. Ze namen contact op met de groep van Dicke en in 1965 werd de Astrofysisch tijdschrift publiceerde back-to-back papers, één door de groep van Dicke en één door Penzias en Wilson. De meer gedetailleerde kaarten van vandaag van de kosmische microgolfachtergrond, gemaakt met telescopen in de ruimte, geven ons een beeld van het baby-heelal.

‘Sci-Fi-instrument’ gaat op jacht naar gigantische zwaartekrachtsgolven in de ruimte

Penzias en Wilson namen de ultramoderne millimetergolfontvangers van Bell Labs ook mee naar een grotere antenne van 11 meter op Kitt Peak in Arizona om te zoeken naar interstellaire moleculen. In 1970 maakten zij en Keith Jefferts de ontdekking bekend van de emissielijn van 2,6 millimeter van CO in het gebied van de Orionnevel. CO en de andere door de groep ontdekte moleculen zijn de belangrijkste tracers geworden van interstellaire moleculaire wolken en stervorming. In de jaren tachtig bleef Penzias de Crawford Hill-antenne gebruiken om te zoeken naar zeldzame isotopen van gemeenschappelijke elementen die in interstellaire moleculen worden aangetroffen.

Penzias was van 1976 tot 1979 directeur van het Radio Physics Analysis Laboratory. Terwijl hij van 1981 tot 1995 vice-president onderzoek bij AT&T Bell Laboratories en van 1995 tot 1998 hoofdwetenschapper was, brachten zijn managementverantwoordelijkheden hem weg van zijn eigen onderzoek. . Tijdens deze periode omarmde hij de informatietechnologie en schreef hij twee boeken over dit onderwerp. Hij verhuisde in 1995 naar Californië als hoofdwetenschapper van het spin-offbedrijf Lucent Applied sciences van Bell Laboratories. Nadat hij op 65-jarige leeftijd met pensioen ging, trad hij in dienst bij New Enterprise Associates, een durfkapitaalbedrijf in Silicon Valley, waar hij opkomende bedrijven adviseerde op het gebied van informatietechnologie en alternatieve energiebronnen.

Arno was een humane en bedachtzame wetenschapper wiens leven en carrière werden gekleurd door zijn vroege ervaringen met onderdrukking. Hij sprak zich uit tegen het Strategic Protection Initiative van de Amerikaanse president Ronald Reagan en vond het te riskant om mensen de ruimte in te sturen, hoewel hij een enthousiast voorstander was van de ruimtewetenschap. Tot op hoge leeftijd behield hij een geïnformeerde interesse in de interacties tussen technologie en de samenleving, en talloze individuen en organisaties hebben geprofiteerd van zijn advies.

Concurrerende belangen

De auteur verklaart dat er geen concurrerende belangen zijn.