К 1919 году на главный вопрос о распространении радиоволн был получен ответ: они распространяются не по причине дифракции на искривленной поверхности Земли, а из-за отражения земной ионосферой – группой слоев воздуха общей толщиной в несколько сот миль в верхней атмосфере. Ионосфера переполнена заряженными частицами (ионами), которые образуются, когда высокоэнергетические солнечные фотоны выбивают электроны из находящихся в земной атмосфере атомов и молекул. К 1937 году в основном готовы были и остальные ответы, касающиеся распространения радиоволн. Подходя к решению этого вопроса с разных сторон, разные исследователи находили разные составные части общего ответа – и как бы ненароком продвигали вперед такие разные области, как метеорология и чистая математика. Один историк науки так сказал об этом: «Они начали с выяснения того, что именно они ожидают узнать, и кончили тем, что нашли то, чего узнать не ожидали. Добиваясь решения практической инженерной проблемы, – пишет он, – исследователи ВМФ США в результате внесли вклад в чистую науку».
В конце 1930-х теоретические и практические исследования в области радиоволн сфокусировались на отправке и приеме радиосигналов. И только после того, как эти задачи-близнецы были как следует продуманы и решены, стало возможным обратиться к другой паре близнецов: проблемам регистрации радиосигналов и того, как ее избежать. Но в 1930-х годах на радиофронте произошло еще нечто крайне важное – была начата работа над еще одним практическим проектом, принесшим еще один непредсказуемый научный результат. Фактически этот проект привел к рождению целой новой ветви астрофизики.
Объект, известный нам под названием «телефон», появился как устройство для перенаправления радиоволн. Сегодня наши смартфоны перенаправляют микроволны. В «средневековую» эру телефонной связи гигантская американская телефонная и телеграфная компания AT&T была монополистом на рынке и пользовалась поддержкой правительства. Девиз ее был: «Одна система, одна политика, универсальный сервис». В 1885 году AT&T провела первый междугородный телефонный разговор в пределах Соединенных Штатов, между Нью-Йорком и Филадельфией. Трансатлантическая двусторонняя связь на основе радио (она еще называлась радиотелефонной) открылась в 1927 году, но единственным местом, куда в то время получилось бы позвонить, был Лондон. Транстихоокеанская связь с Токио заработала в 1934 году. Но со связью на таких больших расстояниях была одна проблема – не считая, конечно, цены разговора, – которую в самой AT&T описывают так: «При существующей радиотехнике качество телефонной связи было далеким от идеального: периодические затухания сигнала, помехи и жестко ограниченные возможности»[268]. Другая обоюдоострая трудность заключалась в том, что в низкочастотном и длинноволновом участке радиоспектра было доступно мало каналов связи, в то время как высокочастотная и коротковолновая часть – именно та, в которой можно было передать гораздо больше информации, – была еще неизведанной территорией как в научном, так и в техническом смысле. И только после того, как этот плацдарм был завоеван, в начале 1970-х стали возможными прямые стереотрансляции в УКВ-диапазоне из Метрополитен-опера.
Но не будем забегать вперед.
___________________
В 1928 году в трехлетнюю «дочку» AT&T, лабораторию Bell Telephone Laboratories, поступил на работу молодой физик Карл Янский. Ему было поручено изучать наземные радиоисточники, которые могли быть причиной всех этих шипений и тресков – то есть шумов и помех – в радиокоммуникациях. Построив вращающуюся антенну новой конструкции, настроенную на радиоволну 14,6 метра (то есть на частоту 20,5 МГц), Янский провел несколько лет, принимая приемником искомые сигналы, изучая их структуру, и тщательно интерпретируя результаты анализа. В 1932 году он опубликовал предварительное описание своих находок.
Тон работы Янского был скромным и осторожным, его заявления – сдержанными, внимание к фактам – образцовое. В своей статье, касаясь «направления прихода и интенсивности помех на коротких волнах», он указывает на три различимых типа помех: один от местных гроз, другой от далеких, а третий – неотождествленный, «постоянная шипящая помеха неизвестной природы», которая казалась «связанной с Солнцем». В следующей своей работе 1933 года – весь этот год он занимался только изучением этой третьей помехи – Янский заключает, что ее источник лежит намного, намного дальше Солнца. Он должен быть «фиксирован в пространстве», вблизи места, «очень близкого к точке, где прямая, проведенная от Солнца через центр огромной галактики, состоящей из звезд и туманностей, галактики, членом которой является наше Солнце, пересекает небесную сферу». Короче говоря, примерно в сердце Млечного Пути[269].
