George F. Smoot

Raný život

Vzdělávání

Profesor Smoot se narodil v Yukonu na Floridě. Do roku 1962 navštěvoval střední školu Upper Arlington High School v Upper Arlingtonu ve státě Ohio. Nějakou dobu studoval matematiku a poté odešel na Massachusettský technologický institut, kde v roce 1966 získal dva bakalářské tituly z matematiky a fyziky a v roce 1970 doktorát z částicové fyziky.

Smootův bratranec Oliver R. Smoot také studoval na MIT (Massachusettský technologický institut) a proslavil se Smootovým měřením Harvardského mostu mezi Cambridge a Bostonem. Délka "Smoot" byla na mostě vyznačena barvou více než 360krát a každoročně se tam přemalovává. Oliver později pracoval jako předseda Amerického národního normalizačního institutu.

Raný výzkum

Profesor Smoot začal studovat kosmologii a odešel do Lawrence Berkeley National Laboratory, kde pracoval s Luisem Walterem Alvarezem na experimentu HAPPE, vysoko umístěném meteorologickém balonu pro detekci antihmoty v horních vrstvách atmosféry.

Poté se začal zajímat o mikrovlny v kosmickém záření, které v roce 1964 objevili Arno Allan Penzias a Robert Woodrow Wilson. Tato práce přinesla nové důkazy o tom, z čeho se skládá vesmír. Někteří badatelé se domnívali, že vesmír rotuje, což by znamenalo, že teplota mikrovln by se při měření z různých úhlů zdála odlišná. S pomocí Alvareze a Richarda A. Mullera vyvinul profesor Smoot radiometr, který měřil rozdíl teplot ze dvou úhlů vzdálených od sebe 60 stupňů. Radiometr byl umístěn na vrchol letadla Lockheed U-2, ale měření zřejmě ukázala, že vesmír nerotuje. Zjistil však jiný rozdíl v mikrovlnné teplotě na jedné straně oblohy. Nazvali to dipólovým obrazcem a Dopplerovým efektem pohybu Země. K Dopplerovu jevu dochází proto, že Slunce i Mléčná dráha se pohybují rychlostí téměř 600 km/s. Domnívají se, že je to způsobeno gravitací Velkého přitahovače.

COBE

Měření z radiometru ukázala, že jedna strana oblohy se liší od druhé, ale to bylo překvapivé, protože se očekávalo, že mnoho rozdílů bude nalezeno po celé obloze. Smoot pracoval na hledání těchto menších rozdílů koncem 70. let, když vnukl NASA myšlenku vyrobit družici s detektorem, který by byl podobný tomu, který byl namontován na letounu Lockheed. Tento detektor by byl mnohem výkonnější a nebyl by ovlivňován atmosférou. NASA na družici vynaložila 160 milionů dolarů a pojmenovala ji COBE. Po zničení raketoplánu Challenger byla družice COBE zpožděna, ale 18. listopadu byla úspěšně vypuštěna, 1989. Po více než dvou letech, 21. dubna 1992výzkumný tým COBE prohlásil, že družice zjistila hledané malé rozdíly. To bylo velmi důležité pro studium raného vesmíru. Studie byla "důkazem zrodu vesmíru". Profesor Smoot k tomu řekl: "Pokud jste věřící, je to jako dívat se na Boha."

Na projektu COBE se podílelo více než 1 000 výzkumníků, inženýrů a dalších pracovníků. John Mather řídil celý projekt a experimenty, které umožnily realizaci COBE. George Smoot řídil měření malých rozdílů v teplotě záření.

Smoot spolupracoval s novinářem Keayem Davidsonem ze San Francisco Chronicles na knize Vrásky v čase, která pojednává o práci týmu. V knize The Very First Light (Úplně první světlo) John Mather a John Boslough píší další příběh COBE. V Mathersově knize se píše, že profesor Smoot poskytoval zprávy o COBE tisku dříve než NASA. To v minulosti způsobilo problémy mezi Smootem a Matherem.

Nedávná práce

Po COBE se Smoot podílel na dalším experimentu se stratosférickým balonem nazvaném MAXIMA. Tento balon provedl několik lepších měření než COBE. Smoot pokračoval ve studiu kosmického záření a nyní pracuje na třetí generaci družice COBE Planck. Pracuje také na návrhu družice SNAP (Supernova/Acceleration Probe), která má měřit temnou energii. Podílel se také na analýze dat ze Spitzerova vesmírného dalekohledu v souvislosti s měřením vzdáleného infračerveného záření pozadí.

Mapa fluktuací CMB zjištěných pomocí sondy COBE.