Кіріспе

20 ғасырлық американдық физик (1915–2015)

Әли Джаван
Эльза М. Гармайр
Джеймс П. Гордон
Роберт В. Бойд
ForMemRS (1976) Таунз мазердің теориясы мен қолданылуы жөніндегі жұмыстармен айналысты, оның нәтижесінде негізгі патентті алды, сондай-ақ мазер және лазер құрылғыларымен байланысты кванттық электроника саласындағы басқа да жұмыстар жасады. 1964 жылы ол физика саласындағы Нобель сыйлығын Николай Басов пен Александр Прохоровпен бөлісті. Таунз АҚШ үкіметінің кеңесшісі болды және Гарри С. Трумэннен (1945) бастап Билл Клинтонға (1999) дейін барлық АҚШ президенттерімен кездесті. Ол АҚШ үкіметінің Аполлон айға қону бағдарламасының Ғылым және технология жөніндегі консультативтік комитетіне жетекшілік етті. 1967 жылы Калифорния университетінде (Беркли) профессор болғаннан кейін, ол астрофизикалық бағдарламаны бастады, оның нәтижесінде бірнеше маңызды жаңалықтар ашылды, мысалы, Құс жолы галактикасының ортасындағы қара тесік. Таунз дінге сенген адам болды және ғылым мен діннің ғаламның табиғаты мен мақсатын толық түсінуге жұмсалып, бірігіп келе жатқанына сенді.

Ерте өмір және білім

Таунстың неміс, шотланд, ағылшын, уэльс, гугенот француз және шотланд-ирланд тегі болды. Таунс Оңтүстік Каролина штатының Гринвилл қаласында Генри Кит Таунстың (1876–1958), адвокат, және Эллен Самтер Таунстың (1881–1980) ұлы ретінде дүниеге келді. Оның інісі Генри Кит Таунс кіші (20 қаңтар 1913 – 2 мамыр 1990), белгілі энтомолог, Икнеумон аралары бойынша әлемдік сарапшы болды. Чарльз 1935 жылы Фурман университетінде физика және қазіргі заманғы тілдер бакалавр дәрежесін алды, содан кейін Калифорния технологиялық институтында магистратураға түсті, ол жерден 1939 жылы философия докторы ғылымының кандидаты атағын алды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде ол Белл зертханасында радарлық бомбалау жүйелері жөнінде жұмыс істеді. 1953 жылы Таунс, Джеймс П. Гордон және Герберт Дж. Зейгер Колумбия университетінде алғашқы аммиак мазерін құрастырды. 2002–2003 жылдары Таунс Германияда Карл Шварцшильд лекторы, ал Үндістанда Бирла лекторы және Шредингер лекторы қызметін атқарды.

Галактикалық орталық

Галактикалық орталық ғалымдарды көптен бері қызықтырып келді, ал тығыз шаң көзге көрінетін жарықта оны көруге кедергі келтіреді. 1970-ші жылдардың ортасынан соңына дейін Таунз Эрик Уоллман, Джон Лейси, Томас Гебалле және Фред Бааспен бірге Галактикалық ортадағы Сагиттар А аймағындағы H II аймағын, инфрақызыл толқындарда зерттеді. Олар иондалған неон газының орталықтың айналасында соншалықты жылдамдықпен айналып жүргенін байқады, бұл орталықтағы масса шамамен 3 миллион күннің массасына тең болуы керек екенін көрсетеді. Осындай шағын кеңістіктегі мұндай үлкен масса орталық нысанның (радио көзі Сагиттар А*) супермассивті қара тесік екенін меңзеді. Сагиттар А* - анықталған алғашқы қара тесіктердің бірі болды; кейіннен оның массасы 4,3 миллион күн массасына дейін дәлірек анықталды.

Жұлдыздардың пішіні мен өлшемі

Таунстың соңғы маңызды технологиялық жетістігі – Уолт Фитлсон, Эд Уишноу және басқалармен бірлескен инфрақызыл кеңістіктік интерферометр болды. Жоба бір жұлдызды зерттеу үшін лазерлермен синхрондалған үш мобильді инфрақызыл детекторды біріктірді. Егер әр телескоп екіншісінен 10 метр қашықтықта орналасса, онда 30 метрлік линзаның әсерін тудырады. Орион шоқжұлдызының иығындағы қызыл алып жұлдыз Бетельгейзеге жасалған бақылаулар, оның көлемінің жылына 1%-ға, ал 15 жыл ішінде 15%-ға өсіп-кемитінін көрсетті. ISI өте жоғары бұрыштық және кеңістіктік ажыратымдылықты қамтамасыз етеді. Бұл технология ғарыздан тыс өмірді іздеуде де маңызды рөл атқарады, бұл жұмысты Дэн Вертимермен бірлесіп, «Ғарыздан тыс интеллекті іздеу» (SETI) ұйымымен жүзеге асырып жатыр.

Жеке өмірі мен мұрасы

Таунс 1941 жылы үйсіздерге көмектесетін белсенді Фрэнсис Х. Браунға үйленді. Олар Калифорния штатының Беркли қаласында тұрды және төрт қызы болды: Линда Розенвейн, Эллен Андерсон, Карла Кесслер және Холли Таунс. 2005 жылы Темплтон сыйлығын жеңіп алғаннан кейін ол мәлімдеме жасады: "Ғылым біздің ғаламның қандай екенін және оның қалай жұмыс істейтінін, оның ішінде адамдарды түсінуге тырысады. Ал дін ғаламның мақсаты мен мәнін, соның ішінде өзіміздің өмірімізді түсінуге бағытталған. Егер ғаламның мақсаты немесе мәні болса, онда ол оның құрылымы мен жұмыс істеуінде, яғни ғылымда көрініс табуы тиіс".

Ғылым мен дін

Таунестің ғылым мен дінге қатысты пікірлері "Ғылым мен діннің үйлесуі", "Ғылым мен діндегі логика және белгісіздіктер" атты мақалаларында және оның "Толқындар жасау" атты кітабында баяндалған. Таунес табиғаттың әсемдігінің "Құдай жасаған" екенін анық сезінді және Құдай ғаламды адамдардың пайда болуы мен гүлденуі үшін жаратты деп ойлады. Ол күнделікті дұға оқып, діннің ғылымнан маңыздырақ екенін түйді, себебі ол өмірдің мағынасы мен мақсаты сияқты ең маңызды, ұзақ мерзімді сұраққа жауап береді. Таунестің ғылым мен діннің үйлесуіне сенуі мынадай ұқсастықтарға негізделген:
Иман. Таунес ғалымның дінге сенген адам сияқты иманға ие екенін, бұл оған белгісіз нәтижеге жету үшін жылдар бойы еңбек етуге мүмкіндік беретінін айтты. Аян. Таунес көптеген маңызды ғылыми жаңалықтардың, мысалы, оның мазер/лазерді ойлап табуының деректерді түсіндіруден гөрі діни аянға ұқсас "шартық" сияқты болғанын мәлімдеді. Дәлел. Осы ғасырда математик Гедель ғылыми тұрғыдан абсолютті дәлелдің болуы мүмкін емес екенін ашты. Кез келген дәлелдеме үшін болжамдар жиынтығы қажет, ал осы болжамдардың өзара сәйкес келіп-келмейтінін тексеруге болмайды, себебі басқа болжамдар қажет болады. Белгісіздік. Таунес болашақта ғылым мен дінді жақсырақ түсіну үшін ашық болуымыз керек деп сенді. Бұл біздің теорияларды өзгертуді талап етеді, бірақ олардан бас тартпауды. Мысалы, 20 ғасырдың басында физика көбінесе детерминистік болды. Бірақ ғалымдар кванттық механиканы зерттей бастағанда, біздің ғаламда беймәлімдік пен кездейсоқтықтың да маңызды рөл атқаратынын түсінді. Классикалық физика да, кванттық механика да дұрыс және өз салаларында жақсы жұмыс істейді, және олар студенттерге оқытыла береді. Сол сияқты, Таунес діни түсініктің дамуы біздің дәстүрлі діни сенімдерімізді өзгертеді, бірақ олардан бас тартпайды деп санайды.