Блюз черных дыр и другие мелодии космоса [Жанна Левин] (fb2) читать онлайн

[Настройки текста] [Cбросить фильтры]
[Оглавление]

Жанна Левин Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

Издание осуществлено при поддержке “Книжных проектов Дмитрия Зимина”

Эта книга издана в рамках программы “Книжные проекты Дмитрия Зимина” и продолжает серию “Библиотека фонда «Династия»”.

Дмитрий Борисович Зимин – основатель компании “Вымпелком” (Beeline), фонда некоммерческих программ “Династия” и фонда “Московское время”.

Программа “Книжные проекты Дмитрия Зимина” объединяет три проекта, хорошо знакомых читательской аудитории:

издание научно-популярных книг “Библиотека фонда «Династия»”,

издательское направление фонда “Московское время”

и премию в области русскоязычной научно-популярной литературы “Просветитель”.

Подробную информацию о “Книжных проектах Дмитрия Зимина” вы найдете на сайте

ziminbookprojects.ru

JANNA LEVIN

BLACK HOLE BLUES

AND OTHER SONGS FROM OUTER SPACE

Художественное оформление и макет Андрея Бондаренко

Предисловие научного редактора

Читатель, открывший эту книгу и читающий эти строки, скорее всего кое-что (или даже многое) знает о черных дырах – особенностях пространства-времени, окруженных горизонтом событий, из-под которого невозможно послать сигнал во внешнее пространство и который предположительно всегда окружает любую сингулярность. Черные дыры являются следствием релятивистской теории тяготения – общей теории относительности А. Эйнштейна, сформулированной в 1915 году. Прочно войдя в научный лексикон с конца 60-х годов прошлого века, удивительные свойства черных дыр волнуют не только специалистов – физиков и астрономов, но и вообще всех, кто слышал о них. Астрофизические свидетельства существования черных дыр во Вселенной были получены еще в начале 1970-х годов при рентгеновских наблюдениях неба, а в 2019-м астрономам удалось построить первое изображение “тени”, силуэта сверхмассивной черной дыры в центре галактики М87.

В этой книге, написанной живым и увлекательным языком, излагается волнующая история одного из величайших научных открытий XXI века – первой экспериментальной регистрации гравитационных волн наземными лазерными интерферометрами LIGO. Важность этого эпохального события была немедленно признана мировым научным сообществом, и в 2017 году Нобелевский комитет присудил премию по физике Барри Бэришу, Райнеру Вайссу и Кипу Торну “за решающий вклад в детектор LIGO и открытие гравитационных волн”. Рай Вайсс, Кип Торн и Барри Бэриш – одни из ключевых героев этой книги. К сожалению, выдающиеся экспериментаторы Владимир Брагинский и Рональд Древер, внесшие огромный вклад в гравитационно-волновой эксперимент, скончались до присуждения Нобелевской премии 2017 года.

Новая эпоха гравитационно-волновой астрономии началась 14 сентября 2015 года с открытия гравитационных волн от первой сливающейся двойной черной дыры GW150914 (источники гравитационных волн принято обозначать GW-год-месяц-день по дате регистрации), и теперь события развиваются столь быстро, что никакой книге не поспеть за потоком информации о достижениях в этой области. Так что в коротком предисловии мы лишь перечислим наиболее важные факты, полученные к январю 2021 года действующими гравитационно-волновыми обсерваториями LIGO (США) и Virgo (Италия).

Сейчас известно уже около полусотни источников, большинство из которых – сливающиеся массивные черные дыры и несколько сливающихся двойных нейтронных звезд. Сливающиеся черные дыры оказались в несколько раз массивнее, чем ожидалось. Предполагается, что они возникли при эволюции очень массивных звезд в далеких галактиках, вещество в которых еще не так обогащено элементами тяжелее гелия, как в нашей Галактике. Впрочем, есть и альтернативные гипотезы; они активно изучаются в настоящее время и будут проверяться в дальнейших наблюдениях двойных черных дыр.

Второе по важности открытие после первой регистрации гравитационных волн детекторами LIGO случилось 17 августа 2017 года. В этот день интерферометры LIGO и присоединившийся к их работе за несколько недель до этого итало-французский интерферометр Virgo впервые зарегистрировали слияния двойных нейтронных звезд GW170817. Как и предполагали теоретические расчеты, выполненные задолго до этого, слияние нейтронных звезд сопровождалось коротким всплеском гамма-излучения, наблюдавшимся космическими гамма-обсерваториями Fermi и INTEGRAL (источник GRB170817A). Это позволило значительно сузить область поиска местоположения источника на небе и “увидеть” его в относительно близкой галактике NGC 4993 на расстоянии 40 мегапарсек (примерно 130 миллионов световых лет). Локализация источника позволила подключить всю мощь наземных и космических телескопов для наблюдения последующего электромагнитного свечения (так называемой “килоновой”), вызванного нагревом выброшенного при слиянии вещества при распаде тяжелых элементов группы лантаноидов. Таким образом, началась эра “многоканальной астрономии”, когда информацию о космических источниках ученые получают не только в электромагнитном диапазоне, но и посредством гравитационных волн, космических лучей и нейтрино.

В конце марта 2020 года работа детекторов LIGO и Virgo была досрочно остановлена в связи с пандемией коронавируса. Когда будет продолжена их работа с улучшенной чувствительностью, пока точно не известно, но совершенно ясно, что наблюдения новых гравитационно-волновых источников сетью интерферометров LIGO/Virgo и вводимым в строй японским подземным интерферометром KAGRA принесут новые удивительные и неожиданные открытия.

Еще одно важное событие произошло в октябре 2020 года: Нобелевский комитет присудил премию по физике математику Роджеру Пенроузу “за открытие того, что образование черных дыр является надежным предсказанием общей теории относительности”, а также астрономам Райнхарду Генцелю и Андреа Гез “за открытие компактного сверхмассивного объекта в центре нашей Галактики”. Эта достойная награда за многолетние теоретические и астрономические исследования черных дыр подтверждает неугасающий интерес человечества к самым удивительным природным объектам.

В конце этого короткого предисловия приведем (далеко неполный!) список литературы, которая поможет глубже ознакомиться с предметом и достижениями гравитационно-волновой астрономии, многолетняя и порой драматическая история становления которой блестяще и увлекательно описана в книге Ж. Левин. Приятного чтения!

Константин Постнов

Москва, 20января 2021 г.

Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

Уоррену, Гибсону и Стелле

А надо знать, что нет дела,
коего устройство было бы труднее,
ведение опаснее,
а успех сомнительнее,
нежели замена старых порядков новыми ^[1].

Никколо Макиавелли,
“Государь” (1513)

Глава 1 Когда сталкиваются черные дыры

Представьте, что где-то во Вселенной сталкиваются две черных дыры – массивные, как звезды, но размером лишь с город, абсолютно черные (полностью поглощающие свет) дыры (пустоты). Под действием сил тяготения в последние секунды своей жизни они совершают тысячи оборотов вокруг точки контакта, завихряя пространство-время, пока не сольются в одну большую черную дыру. По масштабу это событие – самое грандиозное с момента образования Вселенной: в результате выделяется энергия, более чем в триллион раз превосходящая энергию миллиарда солнц. Однако при этом не излучается ни единого кванта света^[2]. Черные дыры сталкиваются друг с другом в абсолютной темноте. Никто никогда не увидит этого, какой бы телескоп ни изобрели.

Огромная энергия, которая выделяется в результате такого столкновения, имеет чисто гравитационную природу и распространяется в окружающем пространстве в виде гравитационных волн. Оказавшийся поблизости астронавт не увидел бы ровным счетом ничего. Зато пространство вокруг него (и то, которое занимает его тело) стало бы искривляться – периодически сжиматься и растягиваться. Находясь достаточно близко к сливающимся черным дырам, астронавт мог бы услышать гравитационные волны. В абсолютной темноте он услышал бы, как звучит пространство-время. (Не будем принимать во внимание возможность смерти от черной дыры.) Гравитационные волны подобны звуковым колебаниям, но для их распространения не нужна материальная среда. Когда черные дыры сталкиваются, они звучат.

Ни один человек никогда не слышал звучания гравитационных волн. Ни один прибор их еще надежно не зарегистрировал^[3]. Гравитационные волны распространяются со скоростью света. Время их путешествия от места возникновения до Земли может занимать миллиарды лет, и к тому моменту, когда волны наконец достигнут нашей планеты, шум от столкновения черных дыр станет неуловимо слабым. Слабым и тихим настолько, насколько это вообще можно себе представить. Гравитационные волны изменяют расстояние между телами ^[4]. К моменту, когда они достигнут Земли, это изменение не будет превышать размера атомного ядра даже для расстояний, равных трем диаметрам земного шара.

Кампания, целью которой стала регистрация колебаний пространства-времени, началась примерно полвека назад. Лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO) – самый дорогостоящий проект из всех, когда-либо финансировавшихся Национальным научным фондом (ННФ), независимым федеральным агентством США, которое поддерживает фундаментальные научные исследования. Проект LIGO объединяет две обсерватории: одну в Хэнфорде, штат Вашингтон, вторую в Ливингстоне, штат Луизиана. Каждая из них занимает территорию около четырех квадратных километров. Проект суммарно стоит больше миллиарда долларов, в нем участвуют сотни ученых и инженеров из разных стран. LIGO – это апогей технологического прогресса.

Несколько лет назад наблюдения в обсерваториях были приостановлены – проводились работы по модернизации детекторов. По словам одного из экспериментаторов, заменили все их элементы, кроме пустоты – вакуума. А в это время научные группы по всему миру производили расчеты, разрабатывали алгоритмы для обработки данных, создавали хранилища информации, чтобы извлечь из нового оборудования максимум пользы. Многие ученые посвятили свои жизни тому, чтобы экспериментально измерить “изменение расстояния, по величине меньшее, чем отношение толщины человеческого волоса к ста миллиардам длин окружности Земли”.

Я надеюсь, что после того, как гравитационные волны впервые будут обнаружены, наземные обсерватории в течение многих лет смогут регистрировать звуковые сигналы катастрофических астрономических событий, которые происходили в различных уголках космического пространства, – сигналы, возникшие в результате столкновения потухших звезд и взрывов сверхновых, а также отголоски Большого взрыва. Любое значимое событие в космосе заставляет пространство-время звучать. За срок службы этих обсерваторий ученые запишут звенящие диссонирующие ноты, чтобы озвучить историю Вселенной – немое кино, смонтированное человечеством из неподвижных изображений космоса, серии картинок, полученных за последние четыреста лет, с того самого момента, когда Галилей направил свой первый телескоп на Солнце.

Я участвую в этом грандиозном эксперименте, в этой смелой попытке измерить едва уловимые изменения формы пространства-времени и как ученый, надеющийся внести свой вклад в данную фундаментальную область знаний, и как новичок, пытающийся разобраться в том, как работает незнакомое оборудование, и как писатель, мечтающий задокументировать первую в истории человечества регистрацию сигналов непосредственно от черных дыр. По мере того как глобальная сеть гравитационных обсерваторий приближается к финишной прямой в этом забеге на длинную дистанцию, становится все труднее не верить в скорые открытия, хотя скептиков по-прежнему хватает.

Проект LIGO родился и развивался среди самых различных противоречий: спорили друг с другом известные ученые, возникали серьезные разногласия между единомышленниками, приходилось решать сложнейшие технические задачи, спорными были даже сами исходные предпосылки – однако теперь проект уверенно движется к поставленной перед ним полвека назад цели и постоянно наращивает свой научный потенциал. Мы вот-вот станем свидетелями того, как колоссальная установка уловит шепот космоса. Мысленный эксперимент, воспринимавшийся поначалу как занимательный ребус, удался, и идея, возникшая в 1960-е годы, материализовалась в стекле и металле. Модернизированные обсерватории LIGO (проект Advanced LIGO) начали работать осенью 2015 года, спустя столетие после того, как Эйнштейн опубликовал математическое описание гравитационных волн. Чувствительность гравитационных телескопов достигнет максимума за один-два года… ну, может быть, за три. Благодаря оборудованию предыдущего поколения была доказана принципиальная возможность регистрации гравитационных волн, однако успех эксперименту вовсе не гарантирован. Природа не всегда идет на уступки. И когда усовершенствованные приборы обсерваторий, прецизионно настроенные и тщательно откалиброванные, приступят к поиску чего-то необычного, ученые, отбросив все сомнения, прильнут к мониторам компьютеров в надежде получить долгожданные сигналы из космоса.

Эта книга – не только хроника охоты за гравитационными волнами, за аудиозаписью истории Вселенной, за звуковой дорожкой соответствующего ей немого фильма. Она еще и дань уважения донкихотскому, героическому, мучительному стремлению экспериментаторов к поставленной цели. Дань уважения безумным мечтам.

Глава 2 Рай Вайсс

В шесть часов вечера у главного здания Массачусетского технологического института, как ни странно, не было ни души. Мне пришлось подождать перед входом, пока какая-то аспирантка не прикатила на велосипеде и, спрыгнув с него, не открыла мне дверь. Мы вошли в здание; велосипед аспирантка втащила за собой по ступенькам. “Кабинет Рая вон там”, – сказала она и поехала прочь – одна нога на педали, другая отталкивается от пола. У какой-то из дверей она снова соскочила с велосипеда и скрылась из виду. Нужная мне дверь выглядела точно так же, и я подумала, что здесь легко перепутать кабинеты, как легко перепутать, скажем, гостиничные номера.

Райнер Вайсс взмахом руки пригласил меня войти. Опустив формальности, подобающие первой встрече, мы сразу заговорили так, будто знали друг друга много лет. Принадлежность к научному сообществу освобождает от необходимости следовать формальному этикету, это сближает сильнее, чем если бы мы оказались, к примеру, одного возраста или родом из одного города. Мы оба раскинулись в креслах, водрузив ноги на единственный в кабинете стул.

– С детства я лелеял одну мечту. Мне хотелось, чтобы хорошую музыку можно было слушать, не только приходя на концерты. И вот в 1947 году, еще ребенком, я поучаствовал в революции – революции в области воспроизведения звука. Я смастерил тогда одну из первых Hi-Fi-систем. Понимаете, большинство иммигрантов, приехавших в Нью-Йорк, страстно желали слушать классическую музыку…

Видите вон тот динамик? Он из кинотеатра в Бруклине. За экраном таких обычно несколько, там из них бывает выстроена целая система. У меня их было двадцать. Просто перевез к себе домой на метро. В Brooklyn Paramount случился большой пожар – и от них решили избавиться. Вот так у меня и появились динамики студийного качества. Я сумел придумать совершенно фантастическую схему подключения, собрал FM-радиоприемник и стал приглашать друзей – послушать Нью-Йоркский филармонический оркестр. Это было совершенно невероятно. Как будто сам сидишь в зале на их концерте. Звук оказался просто потрясающий.

И Рай кивнул в сторону металлического раструба – части динамика образца примерно 1935 года. Вся конструкция, хотя и выглядела слишком массивной, поразительным образом напоминала скорее безделицу родом из 70-х, чем серьезную технику 1930-х. На первый взгляд устройство было похоже на металлические конструкции, которые создавались учеными в 1960-е годы, когда начала воплощаться в жизнь блестящая идея измерения гравитации. Рай соорудил тогда прибор, позволявший записывать звучание пространства-времени, хотя позже и узнал, что не первым ступил на этот путь. Нынешний самый чувствительный в мире гравитационный детектор – настоящая вершина научных достижений! – настолько велик по размеру, что не может уместиться не только в главном здании Массачусетского технологического института, но даже во всем Кембридже, штат Массачусетс. Научно-исследовательская лаборатория, где разрабатываются отдельные детали детектора, находится в подвале соседнего здания, а вот сам прибор установлен не здесь, а на удаленных площадках.

В 2005 году Рай занял в МТИ почетный пост профессора физики и получил доступ в четырехкилометровые бетонные тоннели. Теперь он мог самостоятельно контролировать работу лазеров с помощью осциллографов, проверять на герметичность объем в 18 000 кубических метров с высоким вакуумом и измерять сейсмические колебания в промозглых, кишащих осами помещениях. По сути, Раю разрешили снова побыть студентом, но уже в статусе, который имеют вышедшие на пенсию, но продолжающие активно работать уважаемые ученые, – в статусе заслуженного профессора (professor emeritus).

Речь Рая подчеркнуто ритмичная, характерная для ньюйоркцев – с типично американским выговором, впитавшим в себя особенности произношения разных европейских языков. Остатки его немецкого акцента полностью растворились в этом фонетическом сплаве. Он родился в Берлине в 1932 году. Его отец Фредерик Вайсс, коммунист, происходивший из богатой еврейской семьи, отличался бунтарским нравом. (Бабушка Рая по отцовской линии принадлежала к известной семье Ратенау. “Истинная немка и немножко еврейка”, сказал о ней Рай.) Свою мать, Гертруду Лоснер, актрису, Рай описывает тоже как бунтарку, но без еврейских корней. “Как-то им удалось сблизиться, – рассказывает Рай так, будто есть на свете вещи, которые никому не под силу постичь. – А в результате их встречи родился я; они тогда еще не были женаты”, – добавляет он.

Как и у любого иммигранта из тех, что слушали в доме Рая филармонические концерты, у него есть собственная история приезда в Америку. Начало ей положило получение им новых документов на острове Эллис^[5]. Однако прелюдией к этому послужили события, произошедшие в берлинском лазарете для рабочих-коммунистов, где его отец был неврологом. Нацисты проникли и туда, как и в другие городские учреждения. Пациент хирурга-нациста умер на операционном столе, и члены НСДАП попытались заставить весьма политизированного отца Рая сообщить о случившемся властям, и без того настороженно относившимся к рабочей больнице. Действуя в точности как бандиты, нацисты схватили его посреди улицы и заперли в каком-то подвале (семейная летопись не уточняет, в каком именно). Там его, вероятно, и сгноили бы – из-за коммунистических убеждений Фредерика семья отреклась от него, – если бы незадолго до этого, в канун Нового года, не был зачат Рай. Беременная Гертруда и ее отец, видный чиновник Веймарской республики, сумели добиться освобождения Фредерика. У оказавшегося на свободе отца Рая не оставалось выбора, и ему пришлось покинуть Германию.

Фредерик бежал в Чехословакию. Вскоре за ним последовала и его новая семья. Рай не может взять в толк, каким образом его родителям удалось ужиться вместе настолько долго, чтобы в 1937 году зачать его младшую сестру, Сибиллу. (В трудностях своего брака они всегда винили Гитлера.) Чтобы отдохнуть от семейных неурядиц, Гертруда и Фредерик, взяв с собой обоих детей, отправились в Татры, в местечко неподалеку от границы с Польшей. Когда в вестибюле гостиницы все слушали по радио речь Чемберлена, говорившего о политике умиротворения и о грядущей оккупации Германией части Чехословакии, Рая совершенно заворожили готические формы старого деревянного радиоприемника. Аппарат был настроен таким образом, чтобы голос Чемберлена звучал как можно менее искаженно. Рай рассказывает, как испуганная толпа немецких экспатриантов, многие из которых были евреями, в спешке покидала горный курорт, чтобы поскорее добраться до Праги, а затем уехать из Чехословакии, прежде чем договор об аннексии вступит в силу. “Мы бежали. Нам очень повезло. Нас спасло то, что отец был врачом. Многим тогда бежать не удалось”.

В Нью-Йорке семья Рая несколько лет выживала благодаря нерегулярным заработкам матери, пока наконец отец не основал собственную практику – он стал психоаналитиком. “Я пошел в нью-йоркскую Колумбийскую гимназию, ту самую, в которой учился Мюррей Гелл-Манн [лауреат Нобелевской премии по физике]. Он был старше меня несколькими годами, и меня вечно с ним сравнивали. Ну, что-то типа ‘Тот парень действительно многое знал, а ты просто лоботряс’. И все в таком духе”.

Когда появились первые радиоприемники сигналов с частотной модуляцией, Рай, достаточно хорошо разбиравшийся в электронике, собрал усилитель и улучшил качество звука. У него появилось собственное небольшое дело. Первым клиентом, который купил его систему, была женщина, которую он называет “тетушкой Руфь”, хотя она вовсе не приходилась ему родственницей. Он уже забыл, сколько именно тогда заработал (да я и не спрашивала), но зато помнит, что взял плату только за сами детали. Рай стал частным предпринимателем, потому что члены эмигрантской общины ценили высокое качество воспроизведения звука. Как только кто-то из них слышал музыку, звучание которой улучшала система Рая, он рассказывал об этом другим – и спрос возрастал.

– В то время граммофонные пластинки изготавливались из шеллака. И издавали фоновое шипение. У виниловых пластинок такого недостатка уже не было. Непрерывное шипение. Шшшшшшш. Ведь игла постоянно скользила по шероховатой поверхности. И я хотел придумать, как можно избавиться от этого проклятого шипения.

Слушаешь, к примеру, спокойную, тихую сонату Бетховена – и в придачу к ней получаешь вечное шипение. Как же от него отделаться? Когда звуков становится много, шипение ими перекрывается и мешает уже не так сильно. И я решил собрать схему, которая бы меняла полосу пропускания устройства в зависимости от амплитуды звуковой волны. Но скоро понял, что не справляюсь, и потому решил пойти в колледж – подучиться.

Я поступил в колледж при Массачусетском технологическом институте – намеревался изучать звукотехнику, потому что больше тогда ничего не умел. Но довольно быстро я осознал, что не хочу становиться инженером. И переключился на физику, даже не знаю, почему… Хотя нет, знаю. Звучит, конечно, глупо, но на физическом факультете к студентам предъявлялось меньше требований, чем на других факультетах, а я был ужасно неорганизованным – терпеть не мог, когда от меня что-то требовали.

Рай заверил меня, что группа МТИ все еще трудится. В открытую дверь я увидела только несколько спин. В лаборатории по соседству людей оказалось больше. Экспериментаторы сидели на полу, распутывая пучки кабелей, или стояли, склонившись над оптическими столами, или настраивали какие-то приборы, или пристально наблюдали за сигналами на экране странного допотопного осциллографа, который использовался для диагностики. Готова поклясться, что я собственными глазами видела дискету! Общий уровень технического оснащения лаборатории впечатлял, поэтому я и уставилась на нее с самым что ни на есть глупым видом. Успех проекта в целом определяется физическим трудом, точностью приборов и слаженностью действий. На некоторых уровнях структура организации работы – горизонтальная. Каждый участник понимает свою задачу, так что коллектив функционирует гармонично – как колония муравьев, в постоянном, но не обязательно быстром движении. Как только завершено одно дело, сотрудники тут же берутся за следующее. У любого ученого есть своя предельно четкая, конкретная задача, микроскопическая в масштабе всего проекта. Все здесь опытны и физически подготовлены к тому, чтобы работать без перерывов долгие часы, причем нередко – в некомфортных условиях. Аспирант осторожно передвигает что-то на оптическом столе. Он, как и каждый из его коллег, вносит свой вклад в создание сверхчувствительного устройства, которое сумеет записать звучание космоса спустя сто лет (возможно, чуть больше) после того, как Эйнштейн догадался, что могут возникать возмущения самого пространства-времени.

Они сооружают звукозаписывающее устройство, не телескоп. Если все получится, то этот прибор – научный и музыкальный одновременно – зарегистрирует ничтожнейшие изменения формы пространства. Только самые масштабные события, происходящие с большими астрофизическими массами, заставляют пространство-время звучать достаточно громко для того, чтобы это можно было зафиксировать при помощи детекторов. Волны пространства-времени запускаются сливающимися черными дырами, сталкивающимися нейтронными звездами, пульсарами, взрывающимися звездами, а также – пока не известными нам мощными космическими событиями. Да, последовательные сжатия и расширения пространства и изменения хода времени распространяются во Вселенной, как волны в океане. И хотя гравитационные волны – это не звуковые волны, они могут быть преобразованы в звук с помощью простых аналоговых технологий, подобно тому, как колебания струны электрогитары преобразуются в звук с помощью обычных звукоснимателя и усилителя. Не самое совершенное сравнение, однако я его все-таки приведу: астрофизические катаклизмы – как щипки пальцев музыканта, пространство-время – как струны, а экспериментальное устройство – как корпус гитары. Или, скажем, астрофизические катастрофы – это барабанные палочки, пространство-время – мембрана трехмерного барабана, а экспериментальная установка нужна для того, чтобы преобразовать для нас колебания мембраны в звук. Ученые в центре управления напряженно вслушиваются в звуки, издаваемые детектором и усиленные колонками, хотя все, что они слышали до сих пор, это лишь фоновый шум. Шипение. Шшшшш.

Экспериментальная установка в Массачусетском технологическом бесценна, однако же очень мала в масштабе всего проекта. Главное управление LIGO находится в Калифорнийском технологическом институте, как и другой прототип гравитационного детектора, который также уступает по размерам двум полномасштабным устройствам, размещенным на удаленных площадках. “Так вы еще там не были? А когда собираетесь поехать? – спрашивает Рай. – О, тогда вы даже не представляете, что вас ожидает!”. Он в изумлении и восхищении откидывается на спинку кресла. Полномасштабные детекторы примерно в две с половиной тысячи раз длиннее, чем первый прототип Рая. Я тоже откидываюсь назад в попытке вообразить это соотношение. “У нас на объектах бывает не то чтобы много посетителей…”

С того времени, как Рай поступил в колледж, его научная жизнь оказалась прочно связана с Кембриджем, хотя он и поклялся вернуться обратно в Нью-Йорк в тот самый миг, как впервые вышел из метро на площади Кендалл. Тем промозглым сентябрьским утром промышленная окраина города смердела жуткой смесью майонеза, пикулей и мыла, сваренного из останков животных и их жира. А уж нотки шоколада в том воздухе просто убивали. Но в Нью-Йорк он так и не вернулся. Его жизненная траектория отклонялась от Кембриджа лишь ненадолго и по очень важным поводам.

– А потом я влюбился. Это случилось в самый разгар Корейской войны. Я принял тогда идиотское решение куда-нибудь уехать, ну, меня и исключили из колледжа. Я отправился следом за ней в Чикаго. Она была пианисткой. И, кстати, эта девушка изменила мою жизнь. В двадцать с чем-то лет я начал учиться играть на фортепиано. Благодаря ей.

Много лет спустя, когда я уже задумался о гравитационных волнах, я сразу сообразил, что LIGO охватывает тот же диапазон частот, что и фортепиано.

В общем, я совершенно спятил, обезумел от любви. И совершенно не думал о том, чем все это может обернуться. Разумеется, девушка в итоге ушла от меня к какому-то другому парню. Нельзя позволять влюбленности захватывать тебя целиком, вы понимаете, о чем я? В общем, я вернулся. И это стало началом моей научной карьеры как физика. Правда, репутация моя была подмочена, ведь меня выгнали из колледжа…

В поисках работы несчастный, отчисленный из колледжа Рай бродил по Массачусетскому технологическому институту и случайно оказался в Фанерном дворце, хлипком сооружении, поспешно возведенном на самой границе кампуса во время Второй мировой войны. Изначально предполагалось, что непрочное деревянное строение проживет всего несколько лет, однако скрипучее, продуваемое насквозь и неуютное здание просуществовало целые десятилетия, хотя иногда наспех установленные оконные рамы и выпадали под порывами ветра прямо на улицу Вассара. Оно так и не получило официального названия помимо того, под которым значилось в принятой в МТИ системе нумерации зданий: “строение 20”. Фанерный дворец – трудно было бы подыскать для него более удачное прозвище. Ничем не примечательный внешне, Дворец был знаменит в узких кругах, так как его “недолговечность” полвека испытывали на прочность ученые. В фанерных стенах и потолках было проделано множество отверстий, а многочисленные трубы проходили прямо над головой или за тонкими перегородками. Голоса и идеи, заключенные внутри коробки с гудроновой крышей и внешними стенками из асбеста, заполняли собой это трехэтажное сооружение, и казалось, будто сама убогость невзрачного строения способствовала тому, чтобы его обитатели смогли справиться с любыми трудностями. По меньшей мере девять нобелевских лауреатов сделали свои открытия в строении 20. Там было положено начало разнообразным исследованиям в областях радиолокации, лингвистики, нейронных сетей, звукотехники, гравитационной (физики… тематический спектр оказался настолько широк, что Фанерный дворец стал своего рода культурным феноменом, разобраться в сути которого можно, лишь сумев ответить на вопрос – что же именно помогло создать столь насыщенную креативностью атмосферу? Дворец, вопреки всем прогнозам, простоял больше пятидесяти лет. Его снесли только в 1998-м; ученые, жители соседних домов и дети, привыкшие играть рядом с ним, устроили Фанерному дворцу молчаливые проводы – собрались вместе и наблюдали за крушившими его рабочими.

Рай был против сноса строения 20 – так проигравшая тяжбу сторона из последних сил сопротивляется принудительному отчуждению частной собственности. В Фанерном дворце нельзя было повернуться, не натолкнувшись на кого-нибудь, но зато подобные неожиданные встречи могли оказаться совершенно бесценными. Однажды, например, Рай помогал некоему биологу проводить опыты с мертвой кошкой. “Ну ладно, с почти мертвой кошкой”. У того засбоила электроника, подключенная к зондам в теле бедной зверушки. Раю удалось на время абстрагироваться от своей любви к кошкам (он боялся смотреть на животное) и помочь биологу получить нужные данные. “Мы составляли прелюбопытнейшее маленькое сообщество”, – говорит Рай.

Миновало уже шестьдесят лет с тех пор, как Рай бродил по хлипкому трехэтажному строению и спрашивал: “Скажите, вам случайно не нужен помощник?” С того времени он мало изменился, хотя, конечно, в профессиональном отношении значительно вырос. Иногда помощник действительно требовался, и в итоге Рай два года проработал техником-лаборантом, прежде чем снова стать сначала студентом, а затем и аспирантом. “Вот аспирантом мне быть очень нравилось. Но я женился и, когда моя жена забеременела, наконец-то понял, что в жизни нужно что-то менять. Пришло время, так сказать, выбиваться в люди. А так вообще-то я бы остался вечным аспирантом, ведь тогда мне было очень весело. Я мог участвовать в самых разных экспериментах и никогда не думал о деньгах или чем-то подобном – просто проводил один эксперимент за другим. Причем некоторые из них были довольно чудные”. Рай получил степень и вернулся в Массачусетский технологический институт уже в качестве профессора, поработав перед этим в Университете Тафтса и в Принстонском университете. Не вдаваясь в подробности того, почему он покинул Принстон, Рай коротко сообщает, что ему не понравился тамошний климат.

Идея пришла к нему во время курса лекций, который он, начинающий профессор, читал на еще мало тогда известную тему: общая теория относительности Эйнштейна, теория искривленного пространства-времени.

– В институте подумали – черт побери, он же работал в Принстоне, так что наверняка должен разбираться в теории относительности!.. Но я знал о ней не больше, чем писали в популярной литературе. Я имею в виду общую теорию относительности, не специальную.

Мне стыдно было признаться, что я не знаю общей теории относительности. Я ведь запустил здесь исследовательскую программу по изучению гравитации, а теперь вдруг скажу всем, что совершенно не разбираюсь в общей теории относительности?.. Короче, это была проблема. Но не мог же я просто отказаться!

И я начал читать курс по теории относительности. К истории LIGO все это имеет вот какое отношение: эксперимент был придуман как раз во время этих лекций. В году то ли 1968-м, то ли 69-м. В освоении материала я опережал своих студентов всего на один день. У меня были страшные сложности с математикой. Поэтому я старался все объяснять при помощи мысленных экспериментов. Пытался сам все осмыслить. Математика всегда оставалась вне пределов моего понимания, но я не сдавался и продолжал стараться. Мои лекции посещали очень хорошие студенты – они не могли не заметить, что материал я объясняю довольно неуклюже, и все-таки им было интересно, потому что я всегда стремился рассказывать в основном об экспериментах, а это было редкостью. Никто прежде не читал курс по общей теории относительности, сосредотачиваясь на экспериментах… И студенты не прогуливали мои занятия. Потому что я рассказывал им много такого, чего они больше нигде не смогли бы услышать.

И вот они попросили меня обсудить гравитационные волны. Я прочитал статьи Эйнштейна на немецком языке, я ведь говорю по-немецки. И почерпнул оттуда простую идею: можно посылать лучи света, заставив их отражаться от тел, и измерять, что с ними происходит. Это единственное, что я по-настоящему понял во всей его чертовой теории.

Я поставил перед студентами задачу в виде мысленного эксперимента, потому что так ее хотя бы можно было решить, – предложил измерять гравитационные волны, посылая лучи света между телами. Идея заключалась в том, чтобы разместить в вершинах прямоугольного треугольника тела, свободно парящие в вакууме. Посылая между ними лучи света, мы можем выяснить, как гравитационная волна влияет на время, необходимое, чтобы свет дошел от одного тела до другого. Очень абстрактная задача. Трудно было даже представить, что она может иметь какое-то практическое значение…

Итак, пусть зеркала свободно парят в пространстве параллельно друг другу. Если измерять расстояние между ними, то удастся зафиксировать изменение формы пространства-времени, а значит, зарегистрировать гравитационную волну. Поскольку скорость света неизменна, время, которое требуется световой волне для распространения между двумя объектами, зависит от длины ее пути. Если свет проходит расстояние между зеркалами немного дольше, то получается, что расстояние между зеркалами увеличилось. Если же время распространения света между зеркалами оказывается чуть короче, значит, расстояние между зеркалами сократилось.

Даже самые точные часы в мире не в силах зарегистрировать такие маленькие изменения времени. И Рай придумал использовать плавающие зеркала для создания гораздо более прецизионного инструмента – интерферометра^[6]. В интерферометре свет распространяется вдоль двух плеч прибора, расположенных друг относительно друга под прямым углом, в виде буквы Г. Лазерный луч разделяется надвое, так что один луч распространяется вдоль одной части буквы Г, а другой – вдоль второй, перпендикулярной, части. Каждый луч отражается от зеркала, расположенного на дальнем конце соответствующего плеча, и возвращается в исходную точку, где оба луча интерферируют друг с другом. В месте интерференции лучей появляются чередующиеся зоны двух типов. Если свет прошел одинаковое расстояние в каждом из направлений, то световые волны в одних зонах складываются, образуя яркие светлые пятна, а в других – идеально компенсируют друг друга, образуя абсолютно темные пятна. Если же длина плеч разная, то лучи света также соберутся вместе, но уже неидеально, иными словами, синхронизация между ними нарушится. (Интерферометр сокращенно называют ifo, причем иногда это коротенькое слово произносят не плавно, а выговаривают каждую букву по отдельности, словно они разделены знаками препинания, – i.f.o.)

Рай продолжает:

– Эта идея захватила многих моих студентов.

Самый главный итог того давнего курса лекций – ко мне пришли работать аспиранты. У нас проводились и вечерние занятия – лаборатория была замечательная, – и я все думал об этом странном мысленном эксперименте с парящими зеркалами и лучами света, бегающими между ними. Постепенно мне стало казаться, что идея не такая уж отвлеченная, вполне осуществимая на практике…

Рай корпел над этой задачей целое лето и после успешно проведенных в его лаборатории расчетов и экспериментов создал в существовавшем еще тогда Фанерном дворце первый маленький прототип детектора гравитационных волн. Небольшому прибору с зеркалами в центре и на концах плеч буквы Г длиной в полтора метра каждое, безусловно, не хватало чувствительности, чтобы обнаружить настоящие изменения формы пространства-времени. Однако он демонстрировал справедливость самого подхода. Теперь Рай и его студенты могли разрабатывать алгоритмы для изучения гипотетических данных, которые будут получены, если Земли достигнут гравитационные волны от взорвавшейся звезды или если две черные дыры, все быстрее и быстрее вращающиеся вокруг центра своего столкновения и в конце концов сливающиеся в одну большую безмолвную черную дыру, заставят пространство-время зазвучать. Исследователи таки добились стабильной работы своего “чертова прибора”, но для этого им пришлось трудиться по ночам, после закрытия метро, потому что Фанерный дворец сотрясался, а зеркала раскачивались, когда поезд проезжал по красной ветке, пролегавшей рядом с институтом. Раю даже удалось договориться о перекрытии в выходные дни движения по улице Вассара, поскольку настройки прибора безнадежно сбивались, стоило по ней прогрохотать грузовику. Описывая этот экспериментаторский героизм, Рай довольно улыбается – так широко, словно уголки его губ приподнимаются воздушными шариками. Еще бы: ведь они смогли создать работающий прототип детектора в таких абсурдных условиях! Впрочем, возможно, именно абсурдные условия им тогда и требовались.

Поспешное возведение Фанерного дворца было попыткой правительства справиться со своей неготовностью к действиям в военных условиях. Страна, грубо вытолкнутая из зоны комфорта, осознала, что у нее нет армии квалифицированных ученых и инженеров и что нехватка специалистов весьма затрудняет проведение военных исследований. В условиях войны новые технологии разрабатывались под давлением обстоятельств так же стремительно, как строились здания. В то время было сделано несколько важнейших открытий в сферах радиолокационной и микроволновой технологий, и все они оказались немедленно востребованы в повседневной послевоенной жизни. Хотя в 1960-е годы основная лаборатория в Фанерном дворце по-прежнему существовала благодаря военным грантам, Рай уверяет, что эта финансовая поддержка осуществлялась без выставления армией каких-либо особых требований или условий – деньги предназначались для подготовки ученых и инженеров, которые должны были заниматься различными интересными исследованиями.

– Нет-нет, наша работа вовсе не была засекречена. Это определенно был самый замечательный способ получения финансирования. Военные в то время были заинтересованы в подготовке ученых (те же, кто ввязался во Вьетнамскую войну и во все прочее, этого просто не понимали). Они не желали попасть впросак, если в будущем снова возникнет необходимость в Манхэттенском проекте или в радиационной лаборатории… Так что все, чего они хотели, – это готовить хороших ученых, причем их не волновало, над чем конкретно те будут работать.

Само существование строения 20 – этого храма научной результативности, обиталища усердных граждан самобытной и независимой страны – подтверждало правильность такого подхода. После дерзновенных научных прорывов военного времени исследования продолжались – продолжались все пять десятилетий существования Дворца; возможно, они были даже еще более интересными, хотя и проводились в менее напряженной обстановке. Важно и то, что после войны сохранилась система финансирования научных проектов. Рай говорит, что свобода, которую давала поддержка армии, послужила для него главной приманкой, когда он принимал решение о возвращении в МТИ в качестве профессора. “Вам не нужно было писать обоснование проекта. Вы просто шли к заведующему лабораторией и просили деньги. Так мне дали пятьдесят тысяч долларов – огромную сумму по тем временам. И я смог купить все необходимое для того, чтобы построить полутораметровый прототип”.

Самобытная атмосфера Фанерного дворца способствовала и тому, что над учеными не так, как в иных местах, довлел пресловутый принцип “Публикуйся или погибни”. Поэтому Рай имел возможностьпридерживаться в своей научной деятельности высоких стандартов. От него не требовали публиковать в рецензируемых журналах результаты неоконченных работ, неосуществленные идеи или данные небрежно проведенных экспериментов. Рай всегда сторонился такого способа академического карьерного роста, как избыточная публикационная активность. “Я никогда не публиковал слишком много статей, хотя впоследствии мне это аукнулось”.

Рай был предприимчив, практичен, успешен, но не честолюбив. Он проводил эксперименты из чистой любознательности, оставаясь при этом равнодушным к своей карьере. “Я и думать не думал о том, что мой испытательный срок истекает. Для этой мысли попросту не было места у меня в голове. Я ощущал себя профессором, которого только что взяли на работу, и намеревался заниматься самыми интересными исследованиями, какие только можно вообразить. И к черту все остальное!” Подобная беззаботность действительно позволяла ему рисковать, занимаясь исследованиями. Но она же лишила его удобства нахождения в мейнстриме научных изысканий. Астрофизические источники гравитационных волн были плохо изучены. Эксперимент Рая представлялся многим его коллегам сложной манипуляцией с непредсказуемым результатом (представьте, что вы собираетесь довести до кипения на медленном огне жидкость с неизвестной температурой кипения) – или вообще мог закончиться ничем. Да и в случае удачного его завершения было не слишком ясно, зачем он нужен.

– До меня стали доходить слухи, что коллеги волнуются из-за неопределенности моего будущего. Они поняли, что начатый мною проект слишком уж долгосрочный. По их мнению, мне следовало заняться тем, что сулит скорые результаты. Но, видите ли, я не из тех, кто нуждается в советах. Я работаю над задачей, которую мне важно решить, и плевать, сколько времени это займет.

Во главе отдела астрофизики стоял Берни Берк, и он заделался моим наставником. Я этого вовсе не хотел, однако же он самолично возложил на себя такую обязанность. И принялся курировать мою работу. Это было вполне в духе Берни. Он даже пытался давать мне советы: “Послушай, тебе никогда не видать постоянной должности. – я, кстати, понятия не имел, что это такое. – если ты не бросишь того, чем сейчас занимаешься. Откровенно говоря, это же бессмыслица, то, что ты делаешь. И ты до сих пор ничего не опубликовал.” И все в таком роде. “Ты должен чего-то добиться и сразу написать статью.”

Рай не мог допустить, чтобы его студенты слишком долго занимались интерферометром. Предстояло разработать множество новых технологий, а следовательно, никто бы из них не успел защититься вовремя. Проект обещал быть долгосрочным, причем Рай не мог даже рассчитать, насколько именно будет превышен временной лимит, отпущенный аспиранту для защиты диссертации. Кроме того, он не исключал, что коллеги начнут высмеивать саму идею его эксперимента. В законченном виде задуманный им инструмент мог появиться только в отдаленном будущем. Пока же ему нечего было возразить на неоднократно высказанные замечания о том, что астрофизических явлений, могущих в силу своей мощности заставить громко звучать пространство и время, возможно, попросту не существует.

Рай оказался на развилке. Чтобы достичь поставленных научных целей, нужно было построить большой прибор. Очень, очень большой. В несколько тысяч раз превосходящий размерами существующий прототип. Длиной в несколько километров. Длиннее всей территории Массачусетского технологического института. Подобные масштабы могли показаться абсурдными, а это грозило бы отказом от проекта. Кроме того, Рай не публиковал статей с результатами эксперимента. Его аспирантам приходилось переключаться на другие, более “классические”, проекты. Из-за всего этого его могли не переутвердить в должности профессора, что было бы равносильно увольнению. Вдобавок неожиданно пришел конец комфортному существованию лабораторий, финансировавшихся из военного бюджета. “И все из-за Вьетнамской войны… По инициативе сенатора Мэнсфилда Конгресс принял две поправки, из-за которых была фактически прекращена поддержка исследований со стороны армии. Многие почему-то считали, что из-за этих денег ученые попадают в зависимость от военных, чувствуют себя обязанными им. И это было очень плохо, ведь Вьетнамская война страшно злила людей. В общем, вся эта история стала частью антивоенного движения. Хотя то, над чем я работал, никакого отношения ни к чему военному не имело. И в итоге я быстро и впервые в жизни написал обоснование проекта”.

Году примерно в 1973-м Рай подал в Национальный научный фонд заявку на финансирование, чтобы получить возможность продолжить работу над полутораметровым прототипом инструмента. Заявку отклонили. Без денег, без четкого плана, который требовался в том числе для того, чтобы удержать аспирантов в лаборатории, Рай был вынужден заняться другим космологическим экспериментом – по измерению реликтового излучения. (Кстати, за это надо было благодарить Берни Берка, который в трудную минуту пришел на помощь Раю и его аспирантам, предложив присоединиться к важным космологическим экспериментам.) На этом новом для себя направлении он не только преуспел, но и добился впечатляющих результатов, однако его – не такая уж вроде бы и безумная – идея о регистрации гравитационных волн была, казалось, обречена.

Где-то через год после истории с отклоненной заявкой на финансирование Раю позвонил немецкий физик из Института Макса Планка. “Это был Хайнц Биллинг. Он хотел выяснить, как далеко мы продвинулись в работе над интерферометром. Казался буквально одержимым этой идеей”. Рай не мог взять в толк, откуда Биллинг вообще узнал о его маленьком интерферометре в строении 20. Единственной публикацией по теме был внутренний отчет, который наверняка не получил широкого распространения. Когда он потребовал от Биллинга прямого ответа, немец объяснил, что узнал о работе Рая из той самой злополучной заявки, отправленной в Национальный научный фонд. Рай подозревает, что фонд тогда разослал его заявку на рецензию всем солидным экспериментаторам, занимающимся гравитационно-волновыми исследованиями. – В то время у них еще не было функционирующего интерферометра. Однако они начали работать над его созданием. Понимаете, мыслящих людей остановить невозможно. Собственно, группа из Института Макса Планка как раз и сделала большую часть первоначальных разработок, ведь у них были деньги. Я всегда этому сильно завидовал. У них были деньги и подобралась большая группа опытнейших профессионалов. И они сразу стали заниматься созданием интерферометра, а я свою работу продолжать не мог. Кажется, это было в 1974 году.

Рай и радовался, что немцы быстро продвигаются вперед, и завидовал им. Он обратился с жалобой в Национальный научный фонд, рассказав, что в Германии его отклоненный проект был не только одобрен, но и поддержан самым серьезным образом. Аргументированная претензия побудила фонд выделить Раю некоторую сумму денег, достаточную для того, чтобы довести до конца работу над прототипом в Массачусетском технологическом институте. Тем временем располагавшая средствами немецкая группа, состоявшая из прекрасных инженеров, блестяще завершила работу по созданию интерферометра. И все-таки их трехметровый красавец был, как и установка Рая, слишком мал для того, чтобы обнаружить гравитационные волны. Этакая игрушка, стилизованная миниатюрная модель настоящего интерферометра.

Идея распространялась все шире, она реализовывалась и, реализуясь, увеличивалась в масштабах, совершенствовалась технологически. Она оказалась в руках других ученых, которые паяли, приваривали, прикручивали разнообразные детали, переводя мечту из мира абстрактных идей в материальный мир металла и лазерного излучения. Сложности же, с которыми столкнулся Рай, были велики и, как он уже успел осознать, практически непреодолимы. Он не мог построить настоящий, полномасштабный прибор, самое главное записывающее устройство, этот астрономический венец звукотехники. И был вынужден наблюдать, как его идею реализуют другие. Однако Рай не отступился: добиваясь успеха в иных экспериментальных областях, он параллельно продолжал создавать оборудование и привлекать к работе над интерферометром аспирантов. Его детская мечта – “улучшить качество воспроизведения музыки” – постепенно сбывалась, воплощаясь в этом зыбком, недооцененном проекте, рожденном в хлипких стенах плохо оборудованной лаборатории.

– А потом, – говорит Рай, – произошло очередное важное событие. Я познакомился с Кипом.

Глава 3 Кип Торн

Кип Торн – знаменитый блестящий астрофизик, авторитет в области релятивистской теории гравитации. Он носит примечательную бородку с белым, обращенным книзу клинышком посередине. Прежних его длинных волос уже давно нет и в помине, но присущий ему богемный дух 60-х и 70-х годов поистине неистребим. В мире мало астрофизиков, могущих сравниться с Кипом по известности и эксцентричности. Его отличительные особенности – к примеру, манера укладывать волосы, их длина и цвет – всегда вызывали повышенный интерес.

В конце 1970-х ему, уже известному профессору Калифорнийского технологического института, хотелось заняться чем-то масштабным. И Кипу, теоретику, интеллектуалу и обладателю отлично развитого абстрактного мышления, пришло в голову, что в институте надо запустить некий экспериментальный проект. Чувствуя себя в долгу перед Вселенной, этот талантливый ученый, отправившись однажды на северо-восток страны, бродил по незнакомым местам, надеясь, что прогулка поможет ему отыскать ответ на вопрос, как получше распорядиться своим природным даром. Не то чтобы он вглядывался в небо с внимательностью старателя, отыскивающего золотую жилу, но он и впрямь думал о том, какую бы из тайн Вселенной можно было разгадать на Земле. И в конце концов решил, что неплохо бы открыть в Калифорнийском технологическом институте сезон охоты на гравитационные волны.

Семья Кипа Торна перебралась в штат Юта еще до того, как там появились железные дороги. Его образованные родители были одновременно традиционными мормонами и (нетипичное сочетание!) феминистами. Отец ученого, Д. Уинн Торн, химик-почвовед, занимал пост профессора в университете штата Юта. Законы тех лет, запрещавшие непотизм, не позволяли матери Кипа, Элисон (Корниш) Торн, доктору экономических наук, стать профессором в том же учебном заведении, где работал ее муж. И хотя Элисон и инициировала там программу по женским исследованиям^[7], официально она в университете не числилась. Когда после смерти отца Кипа миновало уже довольно много времени, мать заявила, что она сама, три ее дочери и двое сыновей (“маленькая мормонская семья”, – съязвил как-то Кип) порывают со своей церковью из-за отношения мормонов к женщине. Церковь охотно отпустила девочек, но – не мальчиков. “Нам было трудно убедить их”, – смеется Кип. Некрологу Элисон, помещенному на первой полосе городской газеты, был предпослан заголовок: “Смерть старой радикалки”. Прошло столько лет, а Кип по-прежнему восхищается матерью, и я подозреваю, что свой вольный дух – так я бы коротко охарактеризовала суть Кипа – он унаследовал от нее.

В детстве Кип мечтал стать водителем снегоуборочной машины, но в восемь лет мать сводила его на лекцию по астрономии – и он изменил своей прежней мечте. Трудно теперь рассматривать эту историю как простую случайность. С его отличными математическими способностями Кипу, кажется, было суждено пойти в астрофизики. Короче говоря, к тому времени, когда он встретил своего научного руководителя – авторитетного ученого Джона Арчибальда Уилера, – от мечтаний о снегоуборочной технике не осталось и следа.

В 1952 году, примерно за десять лет до поступления Кипа в Принстонский университет, его знаменитый наставник Уилер читал там первый курс лекций по теории относительности. Лучшим способом для самого Уилера узнать предмет глубже было – начать его преподавать. Судя по всему, это стандартная тактика для преподавателей физики. И вся дальнейшая жизнь Уилера оказалась связана с общей теорией относительности. Он взрастил сорок шесть докторов физических наук (среди которых нельзя не отметить самого прославленного, а именно – Ричарда Фейнмана^[8]). Уилер известен как “дедушка американской теории относительности”, наставник первого поколения знаменитых американских ученых, работающих в этой области (в их числе находится и Кип), а также нескольких последующих поколений. Помню, как я увидела его на одном из так называемых “принстонских обедов”, где гости должны представлять за общим столом свои научные работы. Уилер, несомненно, стал там звездой. Ему было уже за восемьдесят, и он напряженно вслушивался в речи докладчиков с помощью слуховой трубки. (Уж не померещилась ли она мне?)

Уилер начал заниматься теорией относительности сразу после того, как вышел из программы по созданию ядерного оружия. С 1942 года и до конца войны он проектировал реакторы для наработки плутония. Плутониевые заводы были огромными, рассчитанными на выработку 250 миллионов ватт, что почти в два раза превышает мощность, требуемую для освещения Таймс-сквер в Нью-Йорке. И вот эту электроэнергию заключили в специальное устройство, которое затем доставили на истребителе к цели и сбросили на землю, произведя взрыв мощностью 20 килотонн в тротиловом эквиваленте. Первое в мире испытание атомной бомбы (плутониевой) провели в американской пустыне. Оппенгеймеру^[9], наблюдавшему за взрывом, вспомнились тогда слова из древнеиндийской Бхагавадгиты: “Я стал смертью, разрушителем миров”^[10]. Меньше чем через месяц урановую атомную бомбу “Малыш” взорвали над японской Хиросимой, а три дня спустя плутониевую атомную бомбу “Толстяк” сбросили на Нагасаки.

Желая исполнить свой гражданский долг, Джон Уилер, в числе других, принялся заниматься военными разработками, несмотря на давление со стороны семьи и вынужденную приостановку собственных научных изысканий. Прежде, пока долг не призвал его, он нередко слушал новости по радио в чайной комнате принстонского Fine Hall, где царила подчеркнуто интеллигентная, в подражание атмосфере британских университетов, обстановка. Хотя Уилер и дружил с учеными-эмигрантами, в том числе близко – с Альбертом Эйнштейном, он все же считал, что слухам о немецких зверствах верить нельзя. И он им не верил. По его собственным словам, коллеги приходили в ужас, когда видели, как он беззаботно просматривает материалы нацистской пропаганды, приходившие ему, члену Немецкого физического общества, по почте. В своей автобиографии Уилер описывает, как симпатизировал Германии, веря, будто немецкое господство принесет Европе стабильность, рассказывает о своем разладе с родителями и о том, как постепенно, на протяжении войны, менялось его отношение к Германии. Уилер откровенно пишет о своих заблуждениях, которые он со временем осознал, и о том, как пришел к взаимопониманию с родителями, потому что не смог закрывать глаза на все накапливавшиеся свидетельства об ужасах фашистского режима. “Сейчас, по прошествии более пятидесяти лет, трудно воссоздать мой образ мыслей в то время. – признается ученый. – Даже когда я прилагал все усилия, чтобы помочь победить Германию, я твердо верил, что все люди по своей сути хорошие. К концу войны я был уже не так глуп. Но лишь посетив в 1947 году Освенцим, я полностью осознал кромешный ужас немецкого варварства”.

Джон Арчибальд решил внести свой вклад в военный проект, когда США 8 декабря 1941 года, на следующий день после атаки на Перл-Харбор, объявили войну Японии. Физики на время приостановили академические исследования и разъехались по стране, чтобы применить свои профессиональные навыки в Фанерном дворце Массачусетского технологического института и в лабораториях ядерных исследований в Лос-Аламосе, штат Нью-Мексико, и в Оук-Ридже, штат Теннесси. В начале 1942 года Уилер работал в Чикаго, затем он перебрался в штат Делавэр, а в 1944-м уже трудился над созданием и запуском гигантских плутониевых реакторов, которые должны были обеспечить США атомной бомбой для победы над Германией, в Хэнфорде, штат Вашингтон. Через несколько недель после запуска реакторов Уилер узнал, что его младший брат Джо, воевавший в Европе, пропал без вести. Это трагическое обстоятельство еще более укрепило Уилера в мысли о том, что США необходимо срочно разработать ядерное оружие. Он пишет: “Тело Джо, разложившееся до костей, нашли в апреле 1946 года. Восемнадцать месяцев оно пролежало рядом с телом его однополчанина в окопе на холме, где оба были убиты”. Когда его спрашивают, что он думает об использовании атомного оружия, Уилер отвечает так, как написал в своей автобиографии: “Нельзя забывать о том, что если бы программа по созданию атомной бомбы началась на год раньше и годом ранее завершилась, были бы спасены 15 миллионов жизней, и жизнь моего брата Джо в том числе”.

В 1950 году Уилер – по соображениям национальной безопасности, в связи с эскалацией холодной войны – присоединился к работе по созданию водородной бомбы. Многие друзья и коллеги ученого не соглашались с подобными доводами и осуждали его за участие в этом проекте. Раздоры огорчали Уилера, но он стоял на своем. Даже Оппенгеймер поначалу выступал против программы по созданию водородной бомбы – оружия потенциально неограниченной мощности. (Позже, правда, он все-таки работал в этом проекте.) Хотя Джон Уилер (в отличие от Эдварда Теллера^[11]) не свидетельствовал против Оппенгеймера на слушании 1954 года по допуску последнего к секретным исследованиям, он не был полностью не согласен со свидетельскими показаниями и принятым в итоге решением. Я специально формулирую вот так вот аккуратно, используя замысловатую конструкцию с двойным отрицанием, поскольку считаю себя не вправе более четко описать отношение Уилера к тому процессу над Оппенгеймером. Но Кип, лично разговаривавший об этом с Уилером, сказал, что я могла бы выразиться проще: “Уилер был согласен”.

Уилер также не был абсолютным противником работы Комиссии по расследованию антиамериканской деятельности, как не был и всецело против антикоммунистического угара, когда общественность ставила ученым в вину то, что они отмалчивались, живя в своем академическом мире отвлеченных идей. (Отцу Рая, кстати, было чего опасаться в те подцензурные времена. Он уничтожил все фотографии, на которых был запечатлен вместе с Лениным и Троцким, и, по словам Рая, “врал напропалую”. Он даже попросил сына переписать медицинские карты своих пациентов, используя код на основе греческого алфавита [а вместо а, в вместо b и т. д.]: кто-то из них, подобно самому Вайссу-старшему, мог увлекаться коммунистическими идеями, бывшими тогда в некотором смысле модными среди европейцев. Ведь любого человека, заподозренного в коммунистической деятельности, заставили бы выдать имена сообщников, включая и имя Фредерика Вайсса. Не исключено, что Уилер не слишком бы возражал против этого.)

Уилер счел для себя возможным вернуться к чистой науке, когда почувствовал, что его участие в работе на военных уже не так необходимо. Однако в дальнейшем опыт, приобретенный им в связанных с ядерной энергией исследованиях, сильно влиял на его научные интересы. Добытые тяжким трудом знания в области ядерной физики породили новые, ужасающие способы убивать людей. Бесстрастные, по определению лишенные всякой морали физические законы действовали и вне Земли. Понимание этих законов позволило ответить на ряд древних как мир вопросов. Например: почему Солнце светит? Опираясь на знания, которые позволили создать “Малыша” и “Толстяка”, ученые смогли разрешить эту загадку. Звезды сжигают в термоядерных реакциях легкие химические элементы и поэтому светятся. Так Солнце, подобно неустанно взрывающейся водородной бомбе, каждую секунду сжигает много миллионов тонн водородного топлива. Огромная выделяемая энергия поддерживает звезду в надутом состоянии и под большим внутренним давлением, оказывая сопротивление полному гравитационному коллапсу. И так продолжается очень долго. Однако через несколько миллиардов лет, когда ядерный синтез перестанет быть энергетически выгодным, то есть когда звезда, по сути, исчерпает топливо в виде легких элементов, жар в ее недрах ослабнет – и внутреннего давления, которое удерживало звезду от коллапса, станет недостаточно. Звезда начнет сжиматься под собственным весом. Но что же дальше? Именно этот вопрос, вопрос о конечном состоянии коллапсирующей звезды, Уилер считал наиболее важной физической проблемой своего времени.

Интерес Уилера к проблеме звездного коллапса, в свою очередь, пробудил у него интерес к теории относительности. Чтобы понять процессы коллапса затухающих звезд и суть их конечного состояния, требуется разбираться не только в ядерной физике, но и в теории гравитации, которая была и остается синонимом общей теории относительности, математического описания искривленного пространства-времени. Гравитация стремится сжать умирающую звезду, но ядерные силы оказывают этому сжатию сопротивление. Кто же из них победит?

Так случайно совпало, что в то время, когда нацисты в 1939 году вторглись в Польшу, Роберт Оппенгеймер и его студент Хартлэнд Снайдер опубликовали абсолютно новаторскую статью, где, исходя из идеальных условий, утверждали, что коллапс большой и плотной потухшей звезды ничем не ограничивается, а значит, в итоге звезда исчезнет вовсе. В войну все, что не связано непосредственно с выживанием, отодвигается на задний план, поэтому на их работу обратили внимание далеко не сразу. Когда же в конце 1950-х годов этой проблемой занялся Джон Уилер, то он подверг статью Оппенгеймера критике, решив, что ее упрощающие предположения нереалистичны и ведут к сомнительным заключениям. Уилер считал, что беспрепятственное сжатие звезды в точку невозможно. Однако позже он и его принстонские коллеги, вооруженные послевоенными знаниями о физике деления и синтеза атомных ядер, а также новыми электронно-вычислительными машинами, ответили на свои собственные критические замечания, завершив тем самым перечень возможных вариантов гибели звезд.

Подводя итог десятилетиям научных исследований, мы сегодня можем назвать три существующих конечных состояния потухших звезд. Звезды, подобные Солнцу, в конце своей жизни превращаются в белые карлики – прохладные сферы вырожденного вещества, сравнимые по размеру с Землей. Давления плотно упакованных электронов в белых карликах достаточно для того, чтобы противостоять дальнейшему гравитационному сжатию. Более массивные звезды завершают свой эволюционный путь в виде нейтронных звезд – еще более плотных сфер вырожденной ядерной материи диаметром около 20–30 км. Давления плотно упакованных нейтронов в них также хватает для того, чтобы препятствовать полному коллапсу. Но у самых массивных звезд нет возможности сопротивляться гравитационному сжатию: их беспрепятственный коллапс неизбежен.

В 1963 году в своей лекции о гравитационном коллапсе Уилер признал справедливость предположений, высказанных Оппенгеймером и Снайдером почти четвертью века ранее. Показательно, что Оппенгеймера в аудитории в те минуты не было. Возможно, он все еще чувствовал себя уязвленным из-за критики Уилера, а возможно, вовсе не стремился к примирению или не хотел чествовать докладчика за его научный вклад в решение проблемы. Как бы то ни было, он сидел снаружи, перед аудиторией, и разговаривал с друзьями. К тому времени у “разрушителя миров” были уже иные интересы, не связанные с этим его причудливым и в конечном счете наиболее значительным вкладом в теоретическую физику. В 1967 году, вскоре после смерти Оппенгеймера, Уилер во время своей лекции пытался подыскать удачный термин, который описывал бы конечное состояние тяжелых звезд, поскольку ему надоело повторять словосочетание “полностью коллапсировавший гравитационный объект”. И вдруг кто-то из слушателей выкрикнул: “А что насчет черной дыры?”.

(Как сказал Рай, “это далеко не полная история, но пусть так и останется”.)

Коллапсирующая звезда сначала преодолевает сопротивление электронного газа, а затем сопротивление атомных ядер. Когда вещество звезды сжимается до достаточно высокой плотности, искривление пространства-времени вокруг коллапсирующей массы становится настолько сильным, что даже свет оказывается захвачен на орбиту вокруг объекта. По мере дальнейшего сжатия свет уже не может вырваться наружу, словно пространство-время вокруг такого объекта расширяется быстрее, чем распространяется свет. Поверхность, представляющая собой рубеж невозврата (так называемый горизонт событий), определяется самой геометрией пространства-времени. С образованием черной дыры горизонт событий как бы отбрасывает темную тень. Черная дыра – это больше не звезда. Даже не материя. Раздавленное вещество исчезает совсем, оставляя в качестве своей тени горизонт событий. Черная дыра не представляет собой ничего, кроме собственной тени.

И Джон Уилер ввел в этот захватывающий мир черных дыр и квантовой механики Кипа Торна. Кип был представителем первого поколения физиков, взращенных на релятивизме. Ему посчастливилось начать свою научную карьеру в эпоху постановки важных астрофизических задач, которые ожидали, чтобы для их решения прибегли к теории относительности, и Кип использовал это удачное стечение обстоятельств самым что ни на есть замечательным образом.

Кип, блистательный ученик и добросовестный работник, был тогда молодым человеком (войну он претерпел ребенком), переболевшим пацифизмом. Когда я поначалу охарактеризовала его как пацифиста, Кип поправил меня, сказав, что это неверно. “Вовсе нет, – сказал он. – Пережив ужасы и последствия Второй мировой войны и узнав о сталинских чистках, я далеко ушел от пацифизма”. И тем не менее его политические взгляды не совпадали с взглядами его наставника. Кип полагал, что движущие силы холодной войны и гонки вооружений – это паранойя и невежество. Однако небесспорное участие Уилера в программе по разработке термоядерного оружия являлось неотъемлемым элементом интеллектуальной среды, в которой приходилось трудиться его соратникам. Водородная бомба представляет собой беспредельно мощное оружие геноцида. Слово, которое приходило Кипу на ум при мысли о сверхбомбе, было – “непристойный”. Его же собственные интересы лежали в области чисто академических исследований – чистой астрофизики. Чистое знание – достояние каждого, которое вместе с тем не принадлежит никому. Да, сверхбомба морально неприемлема, но законы ядерной физики, по которым она создана, лишены любых оттенков морали. Иногда – исключительно из любознательности – Кип задавал своим коллегам с допуском к секретным работам, связанным с ядерной физикой, технические вопросы, на которые те давали весьма уклончивые ответы. Его, разумеется, интересовали ядерные процессы, управляющие эволюцией звезд, а не те, что протекают в бомбах, но, как успел уже осознать Уилер, физика этих процессов одинакова и в недрах звезд, и внутри бомб.

Кип старался игнорировать свои политические разногласия с Уилером, любя его и искренне восхищаясь им за те же качества, за какие любили и ценили Уилера все остальные. Кипа притягивали интеллектуальная щедрость и выдающиеся способности наставника, а вовсе не его политические воззрения. Магию притягательности Уилера лучше всего передает цитата из его автобиографии: “Мне уже за восемьдесят, а я все еще продолжаю поиски. И знаю, что научные искания – это больше, чем простое стремление понять. Ученые движимы жаждой творчества, желанием создать картину мира и сформировать о нем такие представления, которые придадут ему еще чуть больше красоты и гармонии”.

Абстрактные математические объекты обернулись реальной астрофизической территорией, осваивать которую взялись Кип и другие представители его поколения. Пускай черные дыры мертвы и темны, но по некоей иронии они способны так искажать вокруг себя пространство и время, что превращаются в ярчайшие маяки Вселенной, несмотря даже на то, что любое доказательство их существования в 1960-х и 1970-х годах все еще подвергалось сомнению. Кип получил возможность заняться теоретическим описанием пульсирующих черных дыр, аккреции звездного вещества, излучения гравитационных волн. Когда он теоретизировал о кротовых норах и путешествиях во времени, сама действительность подталкивала его к мысленным экспериментам с участием развитых внеземных цивилизаций, и ограничены эти эксперименты были лишь физическими законами – но никак не развитием технологий. Его вклад в релятивистскую астрофизику фундаментален. Кип сам называл то время золотым веком. К 1970 году, в возрасте тридцати лет, он уже стал штатным профессором в Калифорнийском технологическом институте и снискал там уважение и известность за свои глубокие, тщательные и оригинальные теоретические исследования.

Поколение его наставника было призвано решать жизненно важные задачи. Шла мировая война, вершившая людскими судьбами. Научные исследования, хотя и носившие зачастую абстрактный характер, тоже служили благородной цели. Возможно, Кип ощутил себя обязанным не просто строить собственную научную карьеру, но посвятить свою жизнь чему-то возвышенному, достойному ревностного служения. Ему представился шанс сделаться первооткрывателем, адептом, проповедником (в атеистическом смысле слова) нового способа общения с Вселенной. Он оказался в состоянии помочь с доставкой на Землю природных ресурсов, дабы затем поделиться ими с обществом и посодействовать появлению чего-то важного, такого, что превзойдет все ожидания, включая и его собственные. Пока астрономы, прильнув к оптическим телескопам, жадно вглядывались в небо, Кип нашел возможность изучать Вселенную не при помощи световых волн, а при помощи звучания волн гравитационных. Перефразируя название романа Пинчона: Кип отыскал возможность исследовать Вселенную, вслушиваясь в музыку тяготения^[12].

Я описала бы Кипа как человека хотя и осмотрительного и аккуратного, однако же не робкого или опасливого. Свои расчеты он выполнял всегда вдумчиво, не торопясь, порой очень-очень медленно. Но его тщательность не свидетельствовала о колебаниях или нерешительности. Работы Кипа расцвечены смелыми догадками, дерзкими гипотезами и рискованными предсказаниями. Он, судя по всему, рассматривал гравитационные волны как самый интересный из возможных для него объектов исследования, но при этом отдавал себе отчет в том, что они с трудом поддаются измерению и вызывают много споров. Из-за обилия разнообразных неясностей в природе гравитационных волн разобраться нелегко, а изменение представлений о пространстве-времени может попросту смешать все карты. Реальны ли эти волны вообще? Не являются ли они артефактом неверных суждений о пространстве и времени?

Даже сам Эйнштейн подвергал сомнению существование гравитационных волн. В 1916 году он считал, что их нет. И в том же году, что они есть. В 1936-м он вновь признал их реальность, хотя за прошедшие двадцать лет не раз менял свою точку зрения по этому вопросу. На одной из лекций Эйнштейн сказал: “Если вы спросите меня, существуют ли гравитационные волны, мне придется ответить, что я не знаю. Но проблема эта крайне занимательна”.

К началу 1970-х годов скептицизм относительно гравитационных волн не то чтобы полностью рассеялся, но заметно уменьшился, так как уже успела сформироваться солидная теоретическая база. И пускай многие продолжали сомневаться в существовании гравитационных волн – Кип к их числу не принадлежал. Мало того: Кип заявил, что в 1962 году, когда он вместе с Джоном Уилером начал работать над своим диссертационным проектом, ему уже было совершенно ясно, что гравитационные волны существовать просто обязаны (и неважно, что дебаты по этому поводу продолжались еще добрых двадцать лет). В 1972 году в обзоре, написанном совместно с аспирантом Биллом Прессом, Кип изложил собственное видение проблемы (которое стало для него “руководством к действию” на ближайшие десятилетия), присовокупив к этому план исследований, могущих заинтересовать Калифорнийский технологический институт.

Концепция состоит в том, что гравитационные волны возникают из-за существования предельной скорости распространения сигналов. Когда две черные дыры вращаются друг относительно друга, искажения формы пространства-времени должны неотступно следовать за ними, однако форма пространства-времени не может измениться мгновенно, поскольку для этого потребовалась бы передача информации (о движении черных дыр) со скоростью, превышающей скорость света. По мере вращения черных дыр искажения пространства тоже перемещаются и изменяются, и эти изменения постепенно расходятся вовне волнами со скоростью света, унося энергию неистового движения астрофизических объектов.

Регистрация гравитационных волн сулит поистине астрономические выгоды. Эти “новые посланцы космоса, – не раз говаривал Кип, – откроют нам новое окно во Вселенную”. Однако сведения об астрофизических событиях и энергии, которые могли бы доставить нам гравитационные волны, весьма скудны. Гравитация – самое слабое из известных взаимодействий. Гравитационное притяжение между двумя электронами составляет меньше одной триллионной от одной триллионной от одной триллионной электромагнитного взаимодействия между ними. Гравитационному притяжению всей нашей планеты легко противостоять силой человеческих мышц: ведь мы можем прыгать. Только мощнейшие движения самых больших из мыслимых скоплений массы и энергии способны порождать значительные гравитационные волны – такие, которые сумели бы зарегистрировать чувствительнейшие приборы.

Время для осуществления задуманного было самое что ни на есть благоприятное. Золотой век теории относительности – вдохновенные мечты о космосе, полном неизведанного. Возможно, слышимая Вселенная окажется столь же богата и разнообразна, как и Вселенная видимая? Галилей направил свой телескоп на ближайшие к Земле астрономические тела – на Солнце и планеты. Он увидел горные хребты на Луне. Он наблюдал спутники Юпитера и кольца Сатурна^[13]и подтвердил, что Земля – не центр мира. В последующие столетия люди узнали о многочисленных астрономических объектах, расположенных за пределами нашей Солнечной системы и за пределами Млечного Пути. Не исключено, что создатели интерферометров тоже будут вознаграждены за свои труды подобным изобилием объектов изучения. Стоит лишь научиться записывать голоса космоса – и мы услышим отзвук непредставимых пока феноменальных явлений. Именно об этом мечтали встретившиеся в тот далекий уже день Рай и Кип.

В 1975 году оба они отправились в Вашингтон на заседание комитета НАСА. Кип намеревался собрать информацию, необходимую ему для составления заявки на проведение исследований по экспериментальной гравитации в Калифорнийском технологическом институте. Рай рассказывает:

– Я познакомился с Кипом в аэропорту Вашингтона. Никогда прежде я его не встречал. Подумал еще: “Что это за.?” Длинные волосы, браслеты какие-то. Короче, с виду типичный чокнутый. С такими я раньше не сталкивался. Выглядел он ужасно забавно. Хотя я тоже, наверное, показался ему чертовски смешным.

Позднее выяснилось, что мы работали в Принстоне в одно и то же время. И я привязался к Кипу. Он был очарователен, хотя и смотрелся тогда идиотом, вот просто абсолютным идиотом.

Вот как описывает Рай их следующую встречу:

– Мы проговорили всю ночь, то есть буквально всю ночь. Кип прикидывал, чем может заняться Калтех в области экспериментальной гравитации.

Кип тоже упоминает о нескольких ночах, проведенных в беседах с Раем:

– Таких ночей было немало – и в 1970-х, и в 80-х, и еще в 90-х. – Он смеется: – Но вот в какие из них мы бодрствовали до самого утра, я уже не припомню. Память у меня паршивая.

– Потому что не спите по ночам, – предполагаю я.

Наше с Кипом общение освежает его память. Вдобавок он (будучи человеком педантичным) обращается к записям из своего личного архива, чтобы уточнить конкретные даты. Итак, тогда он уже уяснил для себя, что эксперименты, связанные с гравитационными волнами, обязательно станут одним из пунктов его заявки для Калифорнийского технологического института, но, похоже, именно разговоры с Раем поспособствовали тому, что эти эксперименты заняли в ней центральное место.

Рай вспоминает:

– Мы нарисовали на листе огромную схему – список всевозможных задач, связанных с гравитацией. Но за какими из них будущее? Чем следует заняться? Я даже не пытался давить на него, Кип сам пришел к этой мысли. Решил, что из всех этих задач Калтеху нужно выбрать одну – регистрацию гравитационных волн с помощью интерферометров. Это казалось самым перспективным. Ну а затем Кип задумался о том, кого именно пригласить в проект, ведь одному тут явно не справиться.

И Рай продолжает:

– Кип уже тогда знал, чего хочет. Он задумал пригласить Владимира Брагинского, прекрасного, кстати, человека. Русского, который был с ним очень дружен. Не знаю, в курсе ли вы, но Кип некоторое время провел в Москве.

Кип вносит в этот рассказ небольшие коррективы, напоминая о многочисленных формальностях, связанных с процедурой подачи таких списков, об отборочной комиссии, об участии в отборе проректоров, ректоров, заведующих кафедрами, профессоров, преподавателей. Однако имя Владимира Брагинского в списке потенциальных руководителей экспериментальной программы должно было значиться непременно.

Существуют организмы, которые выживают вопреки или даже благодаря экстремальным условиям, – например, при запредельных давлениях и температурах. Так, есть бактерии, которые живут у гидротермальных источников на дне моря и используют в качестве источника энергии только водород. Советские ученые той эпохи вовсе не были экстремофилами, любящими подобные условия жизни. Но они действительно добивались больших научных успехов, хотя и находились под неописуемым давлением, существуя в неблагоприятной, так сказать, “бесплодной” среде; при этом им удавалось генерировать выдающиеся интеллектуальные достижения в самых элементарных жизненных условиях. Многие знаменитые засекреченные научные центры СССР вызывали на Западе в целом, и у Кипа в частности, восхищение. Ученого не особо страшил интерес, который проявлял к его поездкам в Москву КГБ. Что же касается Брагинского, то если его и тяготило пристальное внимание со стороны органов, то он этого не показывал и терпеливо подчинялся выдвигаемым требованиям, сдерживая свое раздражение и недовольство ради высоко им ценимых сотрудничества и дружбы с Кипом. В тех редких случаях, когда приятели выезжали за пределы Московской кольцевой автодороги, Брагинский был обязан сообщать властям маршрут, чтобы те могли контролировать передвижение машины, сверяя на каждом пункте автомобильной инспекции ее путь с заранее намеченным. Брагинский однажды признался Кипу, что всякий раз, когда тот посещал СССР, его, Брагинского, вызывали для беседы в КГБ. Бдительность по отношению к советскому ученому проявлялась и во время его поездок в США. Иногда он с коллегами отправлялся в заграничную командировку в сопровождении сотрудника КГБ. Кип замечает с иронией: “Такого человека всегда было легко вычислить. Им оказывался тот, кто ничего не знал”.

За ними следили власти обеих стран. Кип практически уверен, что в конце 1960-х и в начале 1970-х годов американские госорганы прослушивали его телефоны. Однажды случилось вот что: в дверь Кипа постучал мистер Бевинс из лос-анджелесского отделения ФБР – это был то ли четвертый, то ли пятый его визит, и всякий раз он пытался выведать о Владимире Брагинском что-нибудь новое. Кип, уставший от абсурда происходящего, распахнул дверь кабинета: “Он как раз здесь. Расспросите его сами”. И вежливо представил агента его объекту наблюдения. После долгой паузы, во время которой оба оторопевших гостя приходили в себя, опомнившийся первым Бевинс приподнял свою штанину: “Смотрите-ка, оказывается, я, как и вы, сделан из плоти и крови!” – словно бы осознав внезапно все значение равенства людей.

Брагинский убедил Кипа в том, что регистрация гравитационных волн увенчается успехом, и Кипу, разумеется, не хотелось оказаться в проекте в качестве простого консультанта русских. Рай говорит по этому поводу вот что: “Существовали определенные сложности. Кип знал, что на тот момент Брагинскому трудно было бы покинуть Россию. Шла холодная война. Я понятия не имею, каким образом ему вообще удавалось выезжать за границу, но ему удавалось. Так что я подозревал его в связях с КГБ. Правда, ездил он всегда один, без жены и детей, которые оставались дома как заложники.

Но пойми, это всего лишь мое предположение. Впрочем, выглядит оно весьма правдоподобно”.

Кип, однако, заверил меня, что Брагинский никоим образом не был связан с госбезопасностью, хотя и являлся членом коммунистической партии, “не занимая в ней никаких постов”. Возможно, Брагинского выпускали за рубеж из-за желания советских властей похвастаться перед Западом. То была эпоха политических спекуляций, пропаганды и краснобайства, и СССР извлекал пользу из чувства уважения, которое испытывали к Брагинскому иностранные ученые. Ему позволялось ездить в заграничные командировки, чтобы он демонстрировал превосходство советской науки. “И все-таки, – добавляет Кип, – возможно, просто ради того, чтобы показать, кто в доме хозяин, Владимиру несколько раз отказывали в выездной визе, а однажды аннулировали ее прямо в аэропорту, перед самой посадкой в самолет”.

Итак, именно Брагинский был бы самой подходящей кандидатурой для приглашения в Калтех, и мысленно он уже даже воображал себе собственную жизнь после переезда в либеральную, солнечную и беззаботную Калифорнию. Но суровые последствия этого поступка для тех, кого ему пришлось бы оставить на родине, страшно было представить. В итоге Брагинский так и не покинул Советский Союз, но даже оттуда, издалека ему все же удалось принять участие в работе над детекторами. Группа Брагинского и сегодня сотрудничает с LIGO.

Рай вспоминает, что через несколько месяцев после их встречи в 1975 году Кип спросил его, хочет ли он участвовать в проекте. А Рай ответил: “Позвольте сразу вас предупредить, что у меня ужасная ситуация. Я мало публиковался, так что никакая комиссия мою кандидатуру не одобрит”.

– Забавная тогда вышла история. Кип все же настоял на своеми уговорил меня подать заявку. Я отправил ему резюме, а спустя некоторое время получил от него записку: “Здесь же не хватает нескольких страниц, да?” После этого я понял, что стараться мне смысла нет.

– Большой роли при обсуждении кандидатуры Рая в Калтехе это не сыграло, – уверяет Кип. – Я нисколько не сомневался, что назначение Рая профессором обязательно состоится.

(Когда в декабре 1977 года был составлен список соискателей, Райнер Вайсс значился в шорт-листе вторым.)

Однако же в 1975 году, в ту ночь, когда они встретились в Вашингтоне перед заседанием комитета НАСА, Рай предложил другого кандидата, чье имя позже еще всплывет в Калтехе в процессе отбора претендентов. Рай вспоминает: “Я не был лично знаком с этим человеком и никогда его не видел, но знал, что он очень умен. Я говорю о Роне Древере. Именно его кандидатуру я и предложил тогда Кипу”.

Глава 4 Рон Древер

Рон Древер с самого детства отличался бережливостью. Рональд Уильям Прест Древер родился в заурядной шотландской деревне. Его семья считалась бедной даже по экономическим меркам того времени, хотя отец Рона, Джордж Дуглас Древер, выросший в промышленном городке неподалеку от Глазго, и сумел стать врачом (но, по всей видимости, не слишком удачливым). Мать, Мэри (Молли) Фрэнсис Мэтьюс, родилась в глубинке английского графства Нортумберленд, в местечке неподалеку от границы с Шотландией. Детство она провела в “большом старом фермерском доме”. Ее семья проживала наследство, достаточное для того, чтобы никому из домочадцев не потребовалось работать. Они могли просто жить, хотя и не то чтобы слишком хорошо, говорит Рон. В общем, большую часть жизни обстоятельства обязывали его быть бережливым; впрочем, особо это Рона не тяготило.

Первый дом, который родители Рона приобрели совместно, назывался “Саузкрофт” и располагался на главной дороге Бишоптона (округ Ренфрушир, Шотландия). В этом селении было примерно 700 жителей. Как я узнала от младшего брата Рона – Джона, или Иэна, – за дом они выложили 200 фунтов, все состояние, доставшееся их матери в приданое. В “Саузкрофте” мать Рона с радостью занялась садоводством, решив оставить в прошлом свое умение ухаживать за лошадьми и коровами. Отец украсил входную дверь табличкой с надписью “Доктор Древер”, и в доме, где нашлось место не только для медицинского отцовского кабинета, но и для аптеки (потому что сельские врачи были еще и провизорами), воцарилась беспокойная атмосфера быта провинциального эскулапа. Иногда пациенты становились невольными свидетелями того, как Рон, или его брат, или оба они вместе принимали ванну в единственной в доме ванной комнате. Автомобиля в семье не было. Мать Рона вообще не умела водить машину и, несмотря на капризы шотландской погоды, всегда ездила на велосипеде – как и его отец, добиравшийся до своих пациентов по неровным и разбитым дорогам.

Болели в селении часто, но заработки у врача были весьма скромные. В общине царила повальная безработица, местная экономика находилась в упадке – обычное, к сожалению, дело для того времени. Хотя подобные невзгоды, сказываясь самым неблагоприятным образом на здоровье местных жителей, и вынуждали последних чаще обращаться за медицинской помощью, услуги хорошего врача были им не по карману. А вот отец Рона редко брал деньги со своих пациентов. Они просили о приеме лично или – изредка – письменно, а иногда – даже по телефону. Местная телефонистка миссис Вудро принимала звонки на коммутаторе, который был возле почты, прямо на вокзальной площади; сначала она сообщала звонившему название селения, а потом переводила звонок в дом доктора Древера – его телефонный номер был “Бишоптон 57”. Со временем пожилой сельский врач (которого сыновья Древера прозвали Старым Пнем), то ли сознательно, то ли просто потому, что так сложились обстоятельства, передал всю свою практику доктору Древеру. Постепенно тот занял в Бишоптоне все официальные медицинские должности: врач местного казначейства, судебно-медицинский эксперт, промышленно-санитарный врач, страховой инспектор и даже врач почтового отделения.

Рон родился 26 октября 1931 года. Роды, проходившие в домашних условиях, оказались трудными. Принимали их местная акушерка из ближайшего города Пейсли и врач из какого-то соседнего городка, которых срочно вызвали, когда состояние роженицы ухудшилось. Отец Рона делал анестезию хлороформом, пропитывая им кусок ткани. Рона вытащили в этот мир с помощью пугающего и сегодня уже редко применяемого инструмента – акушерских щипцов. Рон рос трудным ребенком, и его брат Иэн полагает, что в этом, возможно, были виноваты именно щипцы. (Этот инструмент, медицинский и символичный, сохранился в специальной “родильной” сумке, которую Древер-старший продолжал использовать в своей практике.) Рон был капризен, иногда даже не в меру капризен, и вечно требовал поддерживать в доме чистоту и порядок. Иэн характеризует брата, используя особое шотландское словечко pernicketie — “привереда”. Однако близкие души в нем не чаяли. Рон всегда нуждался во внимании и никогда не испытывал в нем недостатка, так же, как и в заботе и ласке.

В непростом нраве сына его мать винила няню Уиллу. Но Иэн с ней не согласен: “Проблема заключалась вовсе не в матери, отце, Уилле или в ком-то еще. Просто была у Рона такая вот личная особенность”. Уже после того, как Иэн, покинув родительский дом, сам стал врачом, он впервые всерьез задумался, откуда брался тот вихрь, который всегда создавал вокруг себя его старший брат. “Знаете, я ведь и понятия не имел, сколько беспокойства доставлял Рональд, пока я сам не пошел в школу и не осознал, что мир, весь наш мир, вращался вокруг него”.

Брат Рона припоминает какие-то случайные эпизоды, красочно иллюстрирующие их с братом детство. “К нашей огромной радости, давний друг отца дал ему ссуду на покупку автомобиля Morris Oxford ‘Bullnose’. Это было большой удачей. Единственная проблема состояла в том, что у автомобиля в принципе отсутствовали двери: чтобы забраться в него, приходилось перелезать через высокий борт. Маме, часто нарядно одетой, особенно когда мы отправлялись в гости, было страшно неудобно это делать… Сам-то я эту машину не помню, но слышал о ней множество рассказов. К примеру, о колесе, которое однажды прокатилось мимо моего семейства у поворота за Дамбартоном. Все принялись высмеивать неизвестного бедолагу-водителя, потерявшего колесо, как вдруг наша собственная машина ужасно накренилась и осела, то есть это было наше колесо. Или о поездках в разные места, туда, где ярче светило солнце, и неважно, далеко ли был пункт назначения и насколько сложным мог оказаться маршрут. О пикниках в Троссачсе, об узких полузаброшенных дорогах, о местечках на берегах реки Клайд, куда наше семейство ездило навещать многочисленных замечательных тетушек, дядюшек и друзей”.

Дядя Рона, Джон Ричан Древер по прозвищу Рэк (“это значит холостяк”, пояснил Рон), был художником, но из-за того, что в находившейся в экономическом кризисе Шотландии спрос на изобразительное искусство оказался невысок, ему пришлось податься в судостроители. (Иэн рассказал мне, что Ричаны породнились с Древерами, еще когда обе семьи жили земледелием на Оркадских островах. Завоевавшие острова викинги дали местным жителям унизительные имена. “Ричан”, уверяет Иэн, означало “отбросы”, а “Древер” – “отребье”.) Рэк (“сама жизнерадостность, наша всегдашняя опора”, – уточняет Иэн) временно жил в их семье, когда писал статьи в газеты и учился на заочных курсах декоративно-прикладного искусства.

Всеми своими практическими навыками Рон обязан дяде Рэку. Именно он объяснил племяннику, как устроены двигатели и различные механизмы, познакомил со всевозможными любопытными инструментами и даже обучил искусству тонкой художественной резьбы.

Рон вполне мог бы чинить часы и радиоприемники для отцовских пациентов, многие из которых дарили ему вместо игрушек кусочки металла и дерева. В школе ему с трудом давалось письмо, зато он преуспевал в точных науках. Во время учебы в Академии Глазго^[14]его класс собрал из “ненужных деталей” телевизор, а Рон возглавил группу школьников, сумевших оснастить этот телевизор звуковой системой. Позже, в гараже “Саузкрофта”, ему удалось смонтировать и свой собственный телевизор. Именно по нему (диагональ всего-то несколько дюймов) семья Рона в 1953 году смотрела с друзьями трансляцию с коронации Елизаветы II. Не исключено, что это тогда был единственный телевизор во всей округе. Иэн помнит и сделанное Роном “радиоуправляемое устройство, за которым гонялась, чтобы обнюхать его, озадаченная кошка”. Младший брат до сих пор хранит в коробочке от граммофонных игл крошечный электромоторчик, который смастерил Рон.

Во время Второй мировой войны их отец, имевший за плечами горький опыт собственной службы во время войны предыдущей, решил, что семье надо держаться вместе; впрочем, боевые действия не обошли-таки стороной их скромное селение. Большой военный завод, построенный на соседнем болоте, стал одним из объектов немецких бомбардировок. Бомбы, не детонируя, увязали в иле. Позднее саперы британской армии достали их из болота и увезли в другое место, где и обезвредили, произведя контролируемые взрывы. Иногда братья Древер находили осколки от снарядов и гильзы – свидетельства проходивших в этой местности воздушных боев.

“Понимаете, я отвечал за Рона. Я бессознательно научился присматривать за ним и всегда старался держаться рядом, – беззлобно объясняет Иэн, который на три года младше Рона. – Мы всегда были близки. На Рональда бессмысленно было сердиться, он просто этого не замечал”. Позже братья вместе ездили на автобусе в Университет Глазго, как прежде – в Академию Глазго. “Наши родители никогда не переставали беспокоиться о нем”. После того как Рон получил диплом, они убедили его отказаться от исследовательской работы в Кембриджском университете, “волнуясь, что у него не получится жить самостоятельно”. Рон последовал совету родителей. “Да это и неважно, – заверяет меня Иэн, – ведь Рон всегда считал Глазго лучшим местом в мире”.

Рон обожал создавать вещи из ничего, мастерить что-то из любых подручных материалов: из кусочков резиновой трубки, из сургуча, из того, что осталось от предыдущих экспериментов или завалялось в университетской лаборатории либо дома, а однажды – из чего-то, что он отыскал в мамином саду. Ему нравилось быть рачительным. Самые первые сделанные собственными руками устройства радовали Рона не только потому, что безотказно работали, но и потому, что затраты на них были минимальными.

Во время учебы в Университете Глазго он задумал провести один эксперимент, а именно – проверить принцип Маха, наблюдая за явлением ядерного магнитного резонанса в магнитном поле Земли. “Странная это была затея, очень-очень странная.” – говорит теперь Рон. Расположившись посреди ухоженного сада своей матери, он воспользовался несколькими автомобильными аккумуляторами из семейного гаража и кое-каким оборудованием, позаимствованным из студенческой университетской лаборатории. Двадцать четыре часа просидел Рон на заднем дворе провинциального шотландского дома со старой (даже для того времени) камерой и видавшим виды осциллографом, проводя каждые полчаса необходимые измерения на ядрах лития, находившегося в банке с раствором. Принцип Маха утверждает, что инертные свойства каждого физического тела определяются всеми остальными физическими телами во Вселенной. Рона интересовала проверка конкретной формулировки этого принципа, согласно которой инерционная масса тела зависит от глобального распределения материи во Вселенной. Стало быть, изменение распределения материи в нашей Галактике, которая, по сути, представляет собой плоскую спираль с более плотным центром, будет изменять в том числе и инерционные массы ядер лития в банке. А изменение свойств ядер можно зарегистрировать с помощью ядерно-магнитного резонанса. Вместе с вращающейся вокруг собственной оси Землей вращается и материнский сад – относительно центра Галактики, самой плотной области Млечного Пути. Итак, Рон хотел проверить, изменяются ли ядерные свойства лития. Если да, то это свидетельствовало бы о том, что изменяется и инерционная масса – по мере вращения и изменения ориентации относительно плоскости Млечного Пути. Очевидно, что подобного эффекта не существует, так что Рон его и не обнаружил. Свою нехитрую экспериментальную установку он собрал из всякой всячины, и это его вполне устраивало.

Он узнал, что группа ученых опубликовала результаты аналогичного эксперимента, в котором использовались лабораторные магниты, и подумал: “Да ведь я тоже так могу! Мое оборудование вообще ничего не стоит!” Его совсем не обескуражил тот факт, что современно оснащенная лаборатория имела перед ним явное преимущество. Наоборот! Он вполне мог обойтись без дорогого магнита – у него же была Земля, предоставлявшая свое магнитное поле совершенно бесплатно. В конце концов он опубликовал результаты своего эксперимента, “который оказался даже немного чувствительнее, чем у тех ребят с затейливым оборудованием. Забавно, мое-то вообще ничего не стоило – так, всего несколько автомобильных аккумуляторов да немного проводов”.

Эксперимент Хьюза – Древера, названный по фамилиям Рона и одного из “тех ребят” (Вернона Хьюза из Йельского университета), сейчас считается проверкой точности принципа эквивалентности. Этот принцип предполагает, что в гравитационном поле свободно падающее тело будет невесомым. (Следует признать, что это не самая привычная формулировка принципа эквивалентности, но в данном контексте она уместнее.)

Благодаря этому своеобразному искусному эксперименту Рону предложили стипендию в Гарварде, где он и его научный руководитель Р. В. Паунд^[15]провели несколько хитроумных экспериментов, на которых я здесь останавливаться не буду. Сам Рон так описывал время, проведенное в Гарварде: “До того я жил, как типичный провинциал: не путешествовал, потому что у меня не было лишних денег; работа не позволяла мне ездить по выходным или в праздники за границу. Да я вообще тогда практически впервые покинул пределы своей страны. Отличный выдался год. Все оказалось совершенно потрясающим и совершенно не таким, как я себе напредставлял”.

Весьма продуктивно проведя время в Гарварде, Рон вернулся в Глазго – набравшись опыта, получив гранты и даже сумев обзавестись небольшой исследовательской группой. Он возился в лаборатории, приводя в порядок оборудование, часто в одиночку и без особого энтузиазма, пытаясь измыслить некий новый и захватывающий научный проект. В новолуние он выезжал в относительно пустынные места, чтобы наблюдать слабые, на пределе видимости, вспышки света на ночном небе. Он присоединился к группе близких ему по духу исследователей, и его научные интересы расширились. Все наблюдения Рона дали отрицательный результат (почти ничего увидеть не удалось), но от этого они не стали менее поучительными и менее интересными. Он обозревал небо до тех пор, пока не решил, так сказать, “копнуть глубже”. Вместо света объектом его исследований стал звук. Гравитационные волны все активнее овладевали умами представителей научного сообщества. Чем дольше Рон слушал, что говорят его коллеги в Великобритании – Хокинг, Сиама, Джелли и Айткен, – тем больше убеждался в том, что эти волны существуют и их можно зарегистрировать. Постепенно эта идея получила свое развитие, было сконструировано необходимое оборудование, были смоделированы дерзкие, но осуществимые эксперименты – так, шаг за шагом, развивалось новое научное направление, поддерживаемое воодушевленными энтузиастами.

Рон гордился тем, что, проложив кусками линолеума, вырезанного прямо из пола лаборатории, ненужные свинцовые кирпичи, он создал хорошо работающие фрагменты требуемой установки. Он мог соорудить нечто значительное и высокоточное, не имея ничего, кроме пары собственных рук, стеклореза, оконного стекла, обрывков бумаги, обыкновенной резинки и первых попавшихся болтов и гаек. И, рассказывая об этом, он просто сияет от удовольствия! Из ничего он мог сделать нечто, достойное восхищения.

Кип предложил Рону присоединиться к проекту Калифорнийского технологического института в 1978 году; к тому времени Рон, честолюбивый и хозяйственный, уже разработал в Шотландии свой собственный интерферометр. Он хотел создать недорогой, но достаточно большой прибор. Университет Глазго как раз расстался со старым синхротроном (разновидность ускорителя частиц), и Рону удалось переоборудовать освободившееся пространство под интерферометр, более чем вдвое превосходящий по размеру самый большой из имевшихся на то время в мире, но все же в четыре раза меньший, чем тот, который планировалось построить в Калтехе.

По словам Рона, Кип заманивал его большей финансовой поддержкой фундаментальных исследований в США в целом и в институте высочайшего уровня – Калтехе – в частности. Предложение звучало весьма соблазнительно, но Рону была важна научная репутация Университета Глазго. Недооцененного, как он полагал. В Глазго он мог делать все, что хотел, практически без бумажной волокиты, хотя и при минимальном финансировании (возможно, впрочем, что это последнее обстоятельство как раз было Рону по душе). К тому же его проект в Глазго выглядел конкурентоспособным. Тем не менее перспектива работы в Калтехе манила Рона.

Мучаясь сомнениями, он обратился за помощью к своим коллегам в Глазго, которые всегда были ему опорой (“Я питаю к ним самые что ни на есть возвышенные чувства”, – говорит Рон). Они посоветовали не упускать эту уникальную возможность, но Рон все никак не мог решиться и в конце концов остановился на варианте пятилетнего испытательного периода, чтобы можно было делить время между Университетом Глазго и Калифорнийским технологическим. “Я и понятия тогда не имел, – спокойно объясняет Рон, – насколько положение дел в США отличается от британского. Это было неочевидно для меня. Я не знал, что люди в Америке думают и поступают иначе. Я даже не представлял, что они совсем другие”.

Шотландский акцент Рона Древера мне довелось услышать лишь в давней магнитофонной записи. А вообще в своих речах он куда мягче, жизнерадостнее, чем я ожидала, и не скупится на добрые слова для героев всей нашей истории. Если сложный его нрав и дает о себе знать, то разве только в том, что он не готов сразу соглашаться даже с элементарными утверждениями. Когда в 1979 году Древер начал работать в Калтехе, он был известен как автор гениальных идей и талантливый экспериментатор. Но – что выяснилось довольно быстро – этот изобретательный и упорный человек обладал невыносимым характером. По словам Кипа, Рай Вайсс умел здраво мыслить, и теперь, оглядываясь назад, Кип (как он сам мне признался) жалеет, что прежде не придавал большого значения личным качествам своих коллег.

Рон культивировал вокруг себя ауру этакого Моцарта от науки (аналогия, предложенная Раем) – гения с душой ребенка, будто бы без всяких усилий рождающего чудесные композиции. Остальным же буквально навязывался образ Сальери – музыканта, незаслуженно зачисленного в ряды техничных исполнителей, трудившихся в тени моцартовского гения. Талантливые ученые чувствовали себя обделенными. Лаборатория стала для Рона чем-то вроде собственного “Эксплоратуриума”^[16]. Прежде чем согласиться на предложение Калтеха, Рон настоял, что поедет в Калифорнию лишь в том случае, если самолично возглавит проект и будет действовать, ни на кого не оглядываясь. “Я думал, это очевидно”. Как руководитель Рон отдавал преимущество нестандартным – весьма, впрочем, творческим – подходам, подчиняясь только собственным представлениям и зачастую предпочитая полет воображения математической точности. Способность интуитивно понимать что-либо, не прибегая к традиционной логике, несомненно, добавляла магического сияния его ореолу гения – но остальные, хотя и чувствовали себя при этом заурядными людьми, не намеревались отказываться от привычки делать выводы на основе расчетов и проверенных гипотез. Так что эта его необычная черта создавала некоторые сложности.

По признаниям многих, Рон каждый день обрушивал на своих ошеломленных сотрудников настоящий шквал идей. Они все появлялись и появлялись, а путей решения недоставало. Продвижение вперед происходило случайно; процесс работы напоминал поведение пылинок в горячем воздухе. Как только Рон уезжал в родную Шотландию, в Калтехе, так сказать, закручивались гайки, но стоило ему вернуться, как они стремительно откручивались обратно. Что же касается шотландской команды Рона, то в его отсутствие она проводила собственные успешные эксперименты, прекрасно при этом осознавая, что Рон, стоит только ему появиться, обратит все вспять.

Чтобы работа над проектом не тормозилась, пока Рон в очередной раз проводит несколько месяцев в Шотландии, в 1980 году в Калтех взяли Стэнли Уиткомба – на должность младшего преподавателя. Ему было поручено контролировать проектирование и строительство лаборатории, вплотную примыкавшей к технологическому отделу и даже перекрывавшей доступ солнечного света в некоторые из его помещений. Кроме того, Стэн обеспечивал проведение экспертиз и выполнял обязанности консультанта, понимая, насколько ювелирная это работа – создание интерферометра, – и потому выбирая зачастую интуитивный подход. (Рай характеризует его следующим образом: “Стэн надежен как скала. Потрясающий парень. И умен как черт”.) Пока Рон фонтанировал идеями, Стэн изо дня в день управлял всей командой. И в 1983 году эта команда соорудила установку, создала вакуум и настроила лазер и зеркала для рабочего прототипа. К тому времени уже была проверена эффективность придуманной Древером конструкции, протестирована стабильность работы лазера, проведена оценка уровня чувствительности детектора. Рон прикидывал, могут ли они рассчитывать на регистрацию гравитационных волн, Стэн же все это время выступал в роли агностика. Безграничный оптимизм Рона, возможно, объяснялся царившей в начале 1980-х годов атмосферой всеобщей эйфории: тогда считалось, что источники гравитационных волн имеются в изобилии и небо полнится их грохотом. Но если их даже и множество, они точно не громкие. (Кип, впрочем, уверяет меня, что слухи о царившем тогда “безудержном оптимизме” – если, во всяком случае, вести речь о физиках-теоретиках – сильно преувеличены. В доказательство он ссылается на собственную статью 1980 года в журнале Reviews of Modern Physics, где хоть и сказано, что законы физики не запрещают существование мощных источников, но также подчеркивается, что астрофизика считает гравитационные волны куда более тихими. По амплитуде они близки к нынешней цели детектора LIGO: характерный сигнал – около одной миллиардной доли триллионной части длины плеча интерферометра.)

Рон спроектировал установку во время одиннадцатичасового перелета между Глазго и Калифорнией. Испещрив страницы блокнотов подробными чертежами, он придумал несколько изящных трюков, реализованных затем Стэном Уиткомбом в Калтехе и его шотландским “дублером” Джимом Хафом в Глазго. Пока Рон отсутствовал, Стэн двигал проект вперед в Калтехе, а Джим – в Шотландии. Рон признает, что, наверное, обеим его группам приходилось нелегко.

Интерферометры оказались более шумными, чем ожидалось, и для решения проблемы отыскали несколько оригинальных путей, среди которых были и сейсмоизоляция, и стабилизация параметров работы лазера. В идеале одна установка должна была “опережать” вторую, чтобы как можно лучше использовать научно-исследовательские разработки, устранять выявленные на другой модели недостатки и оптимальным образом распределять нагрузку между странами. Однако установки оказались почти идентичными, разве что Глазго чуть-чуть опережал Калтех по времени.

Когда пятилетний контракт истек, Калифорнийский технологический институт и Национальный научный фонд захотели получить гарантии того, что проект будет успешно завершен. Рону было предложено сделать окончательный выбор между Глазго и Калифорнийским технологическим. Однако его все и так вполне устраивало, а недовольного ропота в обоих научных центрах он не замечал. Рона радовали длительные перелеты, во время которых он имел возможность спокойно поработать над очередным эскизом для чертежников Калтеха.

Он должен был решить, что ему предпочесть: перспективы Калифорнийского технологического института или привычный комфорт Глазго. Шотландия манила своей приятной дружелюбной атмосферой, культурой, которую он понимал лучше, чем американскую, присутствием готовых к сотрудничеству коллег. Рон чувствовал, что ученые и даже студенты в Калтехе не слишком нацелены на совместную работу, не любят трудиться в команде и склонны конкурировать друг с другом.

“Я только потом понял, что это – самое обычное дело. Люди часто не хотят работать вместе и стремятся к независимости. Тут-то и коренится главное отличие, а я так долго этого не осознавал. Думаю, потому у меня и возникло в будущем столько сложностей.” Когда в 1997 году Ширли Коэн брала у Рона Древера интервью, она попыталась поддеть его: “Но, Рон, с другой стороны, разве вы, придя в проект, хотели делиться с кем-то своей властью?” На что Рон ответил: “Нет, не хотел”. Тогда Ширли Коэн продолжила: “Выходит, вы хотя бы в какой-то степени должны понимать людей, которые желают быть независимыми”. И Рон осторожно согласился: “Что ж, может, и так”. Но у меня не создалось впечатления, что он говорил это искренне. По его мнению, проблема заключалась в недостатках американской культуры общения; в подтверждение своей мысли он привел в пример характерные для Глазго дружелюбие и готовность к сотрудничеству. (Впрочем, если судить по рассказам шотландских коллег Рона, в Глазго все складывалось далеко не так благополучно. Его описывают как жесткого, предпочитающего поддерживать соревновательность и даже склонного к диктаторству руководителя.)

В конце концов Рон пришел к выводу, что самое важное – это все-таки дальнейшее развитие проекта. Требовалось создать промежуточный прибор большого размера, чтобы затем поэтапно модернизировать его, и у Калтеха, полагал Рон, есть для этого все возможности. Итак, им было принято окончательное решение. В 1983 году Рон Древер получил в Калтехе штатную должность, сожалея при этом, что ради Калифорнии ему пришлось отказаться от дальнейшего участия в британском проекте.

Наконец-то Рону удалось полностью развернуться в Калтехе. Ставки были высокие – неизвестная фундаментальная физика. Неизведанные космология и астрофизика. Значение ожидаемых открытий было велико. Охота за гравитационными волнами, это несколько неоднозначное занятие, занимавшее далеко не центральное место в мейнстриме астрофизики, стала новой крупномасштабной инициативой – на сегодняшний день это самый значительный проект за все время существования Калифорнийского технологического института.

Рон настаивал на своем подходе к созданию прототипа установки в Калтехе. Между ним и Раем сложились напряженные отношения, и Раю пришлось вернуться обратно в Массачусетский технологический институт – к его собственному скромному прототипу, забракованному Роном (“несправедливо”, как потом скажет Рай) по причине использования устаревших технологий и отсутствия должной финансовой поддержки, а также из-за других присущих ему недостатков, перечислить которые Рон даже не удосужился. Немецкая группа по-прежнему работала, и, по мнению Рая, ее прототип заслужил признание как самый на тот момент высокоточный. Бывшая команда Рона в Глазго продолжила трудиться и без него, хотя и не рассматривалась больше в качестве соперника. Лишившись с уходом Рона Древера его уникального таланта, она смогла по собственному усмотрению пользоваться ресурсами местной лаборатории и справлялась со всем очень неплохо. Но у Рона были теперь Калтех, Кип и крупнейший в мире интерферометр, превосходивший любых потенциальных конкурентов. И Рон практически уверился в том, что никто из физиков не в силах поспевать за его идеями. Помимо таланта у него были дополнительные преимущества в виде нового положения и новой лаборатории. Горизонты манили. Собственная установка, собственные идеи, собственные решения. Логично, что будущее гравитационно-волновой астрономии тоже должно было принадлежать ему.

Однако Рон не учел, что его планы может спутать человеческая психология. Неприятности были неизбежны. Ему предстояло отыскать гибкое и гениальное решение технологических проблем, стоявших перед проектом, но того, что поискам этого решения может помешать его собственное прошлое, он не предвидел.

Нижеследующая неоднозначная история характеризует хронику охоты за гравитационными волнами, пожалуй, даже ярче, чем истории любого из ее главных участников. Еще до того, как на горизонте появились Рай, Кип и Рон, Джо Вебер, отойдя в сторонку от теоретиков с их классными досками, книгами и научными упорными спорами, решил просто внимательно прислушаться к голосу пространства-времени. Он задумал стать первым, кто обнаружит гравитационные волны, – если, разумеется, таковые вообще существуют. Вебер вышел на поиск волн в одиночку и вернулся с замечательным трофеем – результатом, который он, впрочем, не мог интерпретировать. Многие, вдохновленные его примером, последовали за ним, однако никаких волн не обнаружили. Научные споры вспыхнули с новой силой, но затем сообщество потеряло интерес к этому событию.

Джо Вебер упорно отстаивал верность своих наблюдений в течение последующих тридцати лет – слишком уж ценным было для него это сокровище, а капитуляция означала бы личную катастрофу. Он оказался заложником собственной целеустремленности и непреклонности, заложником ожидания чего-то невероятного, если не сказать невозможного, заложником своих амбиций. Материального интереса у него не было, ему были важны только знания, признание и уважение. Его пленила собственная, оказавшаяся неудачной, охота.

Глава 5 Джо Вебер

В 1969 году Джо Вебер объявил, что совершил открытие в экспериментальной астрофизике, сделав то, что ранее считалось невозможным. Он обнаружил доказательства существования гравитационных волн. Представьте себе его гордость, гордость быть первопроходцем, радость открытия, почти животное чувство наслаждения собственными свершениями. Практически в одиночку, вооружившись твердой решимостью, он вознамерился обнаружить гравитационные волны. Вебер заполняет несколько тетрадей, сотни страниц, расчетами, эскизами, идеями и в итоге создает экспериментальный аппарат – хитроумный инструмент, резонансную антенну, так называемую “антенну Вебера”, которая вибрирует в унисон с гравитационной волной. Эта антенна представляет собой сплошной алюминиевый цилиндр (длина – около двух метров, диаметр – один метр, вес – около 3000 фунтов, то есть примерно 1360 кг); можно, пожалуй, провести аналогию с гитарной струной, вот только играть на ней затруднительно. У антенны Вебера имеется всего одна естественная частота, на которой мощная гравитационная волна должна заставить ее (антенну) звучать, подобно камертону.

Джозеф (Йона) родился в Нью-Джерси в 1919 году в семье литовских евреев-иммигрантов. Сначала Йону стали звать Янки, а затем – Джо. Школьного учителя сбил с толку сильный акцент матери мальчика: ему послышалось “Джозеф”, и женщина кивнула в знак согласия, поскольку это было достаточно близко по звучанию к имени ее сына. Джозеф Вебер мог бы зваться Йоной Гебером, но семья предпочла иное написание своей фамилии – “Вебер”: так показалось удобнее.

Ради экономии семейного бюджета Джо Вебер ушел, не доучившись, из нью-йоркского колледжа Купер-Юнион и поступил в Военно-морскую академию. Он получил офицерское звание, был экспертом по радарам, штурманом, дослужился до капитана. Вебер находился на авианосце “Лексингтон”, когда тот был поврежден и потоплен японцами во время Второй мировой войны; позже командовал кораблем-охотником за подводными лодками. В 1982 году он дал интервью Кипу Торну: “Я оказался в числе тех, кому в июле 1943-го было приказано подыскать подходящий участок берега для высадки 1800 десантников бригадного генерала Теодора Рузвельта-младшего. После войны я стал начальником департамента электронной разведки. Так что мне были знакомы тонкости электронной разведки всего военно-морского флота”. У Джо характерное произношение, типичное для американцев его поколения. Домашние даже прозвали его Янки – после несчастного случая, который произошел с ним в детстве. В пять лет его сбил автобус; малышу потребовались специальные занятия по речевой реабилитации, в результате чего он приобрел типичный американский выговор.

Выйдя в отставку, 29-летний Вебер получает должность профессора в университете Мэриленда, причем оклад у него “один из самых высоких на то время – 6500 долларов в год”. Как ни странно, докторской степени у него не было, но приняли его на работу с условием, что он ее получит. И Вебер попросил известного физика Георгия Гамова стать руководителем его диссертационного проекта. Профессор Гамов спросил: “А что вы умеете?” И Джо ответил: “Я инженер в области физики микроволн, с большим опытом. Вы не могли бы предложить мне какую-нибудь тему для диссертации?” По словам Джо, Гамов сказал: “Нет”. Просто “нет”. Бравший интервью Кип понимал всю иронию этой истории, но для читателей я ее сейчас растолкую. Так вот: Гамов, Ральф Алфер и Роберт Герман предсказали существование реликтового электромагнитного излучения, оставшегося от Большого взрыва, спектр которого в настоящее время лежит в микроволновой области, то есть предсказали существование космического микроволнового фонового излучения – свечения, сопровождавшего возникновение Вселенной. Если бы Гамов сказал “Да”, Джо, возможно, получил бы Нобелевскую премию за обнаружение реликтового излучения. Но все обернулось по-другому: в 1965 году реликтовый фоновый свет был обнаружен двумя учеными из Лабораторий Белла, будущими нобелевскими лауреатами Пензиасом и Вильсоном, причем сделали они это открытие случайно, чуть ли почти того не желая. Однако в результате эти двое стали свидетелями того, чего раньше никто не наблюдал.

Повторяю: молодой и полный энтузиазма эксперт в области микроволнового излучения, инженер, идет к знаменитому Гамову, который предсказал микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва и являющееся лучшим подтверждением верности теории о происхождении и эволюции Вселенной, и спрашивает: “У вас не найдется проекта для такого инженера, как я?”, а Гамов по некоей непонятной причине отвечает: “Нет”.

Эта досадная история определила всю дальнейшую научную карьеру Джо. После странного отказа профессора Гамова Джо начинает заниматься атомной физикой, работает над концепцией мазера [по-английски maser, название дано по первым буквам словосочетания Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation] — усилителя микроволн с помощью вынужденного излучения, или, в более современной формулировке, квантового генератора микроволн на основе эффекта вынужденного излучения, и уже в 1951 году проводит первую публичную презентацию, содержавшую все его основополагающие идеи. С этих пор Джо получает признание – правда, не всеобщее – как независимый, самостоятельный соавтор открытия предшественника лазера [по-английски laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation – усилитель света с помощью вынужденного излучения]. Если бы судьба распорядилась иначе, за это открытие ему тоже могли бы дать Нобелевскую премию. И он получил бы патенты. И, соответственно, деньги. Джо едва было не добрался до самой вершины. Подобно Шеклтону^[17], он несколько раз становился “почти первым”: почти первым увидел Большой взрыв, почти первым запатентовал мазер, почти первым обнаружил гравитационные волны. Он и прославился именно благодаря этому “почти”. Объясняя в интервью Кипу свое желание после постигшего его разочарования в истории с мазерами заняться исследованиями в области теории относительности, он вскользь, однако без всякой иронии, замечает: “Мне казалось… эээ… что в ней нет никаких, эээ… особо спорных моментов”.

На черно-белых фотографиях он склоняется над своим цилиндром: пышные, зачесанные назад волосы цвета перца с солью, белая рубашка с коротким рукавом, очки в черной квадратной оправе. Он закрепляет в середине цилиндра кварцевые кристаллы, которые, сжимаясь в результате резонансных колебаний антенны, производят электрическое напряжение – и ток течет по проводам от антенны к электронному оборудованию, записывающему звучание этой гигантской струны. Это был весьма скромный, нетребовательный измерительный прибор. Антенна Вебера в университетской лаборатории Мэриленда помещалась в небольшой комнате и легко управлялась одним-единственным человеком. Создал он и другие антенны, установленные (примерно в миле от кампуса) в строении, смахивавшем на гараж. Позже, для уверенности при фиксировании синхронных событий, Вебер разместил свою антенну в Аргоннской национальной лаборатории близ Чикаго, на достаточно большом расстоянии от мэрилендских антенн, чтобы исключить такие источники сигналов, как, к примеру, автомобильные аварии и грозы. Он продумывал все до мелочей. Он был гениальным, упорным и дерзким. Его антенны не стоили больших денег. И они работали. Звучали изо дня в день, словно бы откликаясь на многочисленные сигналы, посылаемые нашей Галактикой. Вселенная вознаграждала ученого за старания шумным небом. Он даже не пытался идентифицировать источники. В отношении этого Вебер был агностиком – пускай, мол, разбираются теоретики. Он указал новые пути и экспериментаторам, и физикам-теоретикам, совершив одно из важнейших экспериментальных открытий века. Да, это заняло десять лет – немало, но все же не сто, как предсказывали скептики! – однако в итоге эксперимент, поставленный Вебером с небольшой командой единомышленников, завершился успешно.

В 1969 году Вебер выступает на скромной по масштабу конференции по общей теории относительности, участники которой все еще выражали сомнение в самом существовании гравитационных волн. “Указания на существование гравитационных волн” – так назывался его доклад. Источником волн могли быть столкновения звезд, или нейтронных звезд, или пульсаров, происходящие в районе центра Галактики. Его слова повергли присутствующих в шок, сменившийся ликованием. Грянули аплодисменты. Вебер – провозвестник будущего. Он на журнальных обложках. Он купается в лучах славы.

Кип отлично помнит, как пришло известие об обнаружении гравитационных волн. Хотя его и удивило, что Джо представил результаты так скоро, он все-таки решил отнестись к ним серьезно. Специалисты по прикладной физике, взбудораженные докладом Вебера, пытались понять природу источников, способных заставить его антенну звенеть так упорно и энергично. Теоретики также занялись поисками разнообразных источников – зачастую не для того, чтобы объяснить полученные экспериментальные данные, а, скорее, ради исследования полного спектра возможностей, которые в состоянии предоставить космос. Роджер Пенроуз сосредоточился на проблеме возникновения гравитационных волн при рождении Вселенной. Стивен Хокинг сталкивал друг с другом черные дыры. Но, по мере получения итогов теоретических расчетов, первоначальный энтузиазм постепенно угасал. Вебер подсчитал: для соответствия его данным в нашей Галактике ежегодно должны уничтожаться тысячи Солнц. Его отношение к проблеме источников сигнала было приемлемо для экспериментатора, который обязан оставаться беспристрастным и непредвзятым. Но для теоретика утверждение о гибели тысяч Солнц попахивало невообразимым нарушением закона сохранения энергии. Мартин Рис (теперь – сэр Мартин Рис) и его коллеги Деннис Сиама и Джордж Филд показали, что количество энергии, необходимое для объяснения результатов Вебера, слишком велико для нашей Галактики. Однако в произведенных ими расчетах имелись некоторые неопределенности, что позволило Веберу и дальше отстаивать свою позицию.

Джо пробыл какое-то время у Уилера в Принстоне и познакомился там с Кипом и авторитетным физиком-теоретиком Фрименом Дайсоном. Вебер и Дайсон обсудили вероятность того, что взрывающиеся звезды – сверхновые – могут рождать волны пространства-времени, и пришли к выводу, что, возможно, резонансная частота антенны Вебера чувствительна к этому явлению. Джо обыкновенно поддразнивал теоретиков из-за их надменности, однако же высказанное Дайсоном мнение оценил высоко: “Дайсон и писал, и говорил мне, что размышлял об этом. Поначалу, услышав о результатах моих измерений, он решил, что я сумасшедший, но затем он детально все проанализировал и сделал первые расчеты для гравитационного коллапса, которые и прислал мне. Эти расчеты приводятся в его книге «Межзвездный транспорт»”.

В “Межзвездном транспорте” представлены взвешенные и при этом оригинальные суждения о преимуществах тех или иных возможностей налаживания связи с инопланетянами. Дайсон включил туда статью “Гравитационные машины”, в которой рассматривал компактные потухшие звезды как перспективных кандидатов в источники гравитационных волн. Сегодня мы уже можем наблюдать компактные потухшие звезды, но в 1963 году их существование было под вопросом. Так вот, Дайсон предположил, что развитая цивилизация в состоянии расположить две вращающиеся друг вокруг друга компактные потухшие звезды таким образом, чтобы использовать полученную систему как рогатку – для ускорения космического корабля практически до скорости света. Он также предполагал, что подобные пары естественного происхождения могли бы стать источником мощного всплеска гравитационного излучения, которое установка Вебера вполне способна обнаружить. Идея Дайсона оказалась востребованной – но не для осуществления внеземного общения, а для поиска перспективнейших источников гравитационных волн.

Вебер зачитывает Кипу несколько вдохновляющих строк из статьи: “Фримен Дайсон. «Гравитационные машины». Потеря энергии за счет гравитационных волн обусловливает приближение звезд друг к другу со все возрастающей скоростью до тех пор, пока в последние секунды своей жизни они не сольются вместе, оставив след от этого события в виде гравитационной вспышки невообразимой интенсивности. которая может быть зарегистрирована с помощью существующего оборудования Вебера. Представляется целесообразным продолжать наблюдения с использованиемоборудования Вебера.”

Даже великий Оппенгеймер поддерживал Вебера. В середине 1960-х годов Джо отправился встречать Оппенгеймера, прилетевшего с визитом, в аэропорт и с радостью услышал, что знаменитость с большим энтузиазмом следит за исследованиями гравитационных волн. Джо вспоминает произнесенную тогда Оппенгеймером фразу: “«Твое теперешнее исследование – чуть ли не самое захватывающее из тех, какие здесь проводятся.» Я был поражен, его слова, разумеется, невероятно подбодрили меня. И он был не единственный, кто сделал мне подобный комплимент”. Но это лишь начало истории, как сказал Кипу Джо. Все свидетельства собраны, зарегистрированы и подшиты в дело.

Вектор науки может измениться очень быстро – и он изменился. Вскоре резонансные антенны Вебера появились в компании IBM, в Стэнфордском университете, в Лабораториях Белла, в Шотландии, Японии, Германии, Италии, Советском Союзе, Калифорнии, Луизиане и в Рочестере, штат Нью-Йорк. Повсюду. Буквально повсюду. В 1972 году НАСА даже установило устройство Джо (гравитометр лунной поверхности) на Луне. Возникали все новые конструктивные усовершенствования, усложнялись методы анализа. Но никто, никто, кроме Джо, так и не смог обнаружить гравитационные волны. Пространство было наполнено мертвой тишиной.

Рон Древер, в то время работавший в Глазго, и его сотрудники, а также другие группы исследователей в Великобритании – из Харвелла, Кембриджа, Оксфорда, Глазго – принялись создавать собственные гравитационные антенны, внося изменения в изначальную конструкцию, которая с каждой очередной воплощенной гениальной идеей все менее походила на простой музыкальный камертон. Рон Древер впервые заинтересовался гравитационными антеннами в начале 70-х годов, твердо поверив в правоту Вебера.

Стивен Хокинг и Гэри Гиббонс из Кембриджа обсуждали, как можно оснастить лабораторию, использовав для этого материалы, найденные чуть ли не на свалке (идеи эти, впрочем, не реализовались). В частности, Древер по их просьбе исследовал резервуар, применявшийся прежде как декомпрессионная камера для водолазов, и пришел к выводу, что эта вещь дешевая, но для целей проекта негодная.

В 1970-е годы Древер хотел навестить Вебера в его мэрилендской лаборатории, однако тот, ожесточившийся и подозрительный, отказал ему в этом. Тем не менее Рон все-таки приехал в Мэриленд, но был встречен там с нескрываемым презрением. Вебер приветствовал его словами: “Нельзя просто зайти с улицы и заняться гравитационно-волновыми экспериментами”. Рон был с этим полностью согласен, но Веберу отчего-то не понравился его оптимистический настрой. Древер, обескураженный приемом, вернулся в Великобританию и занялся постройкой в Глазго собственных антенн. Хотя у него уже были основания для сомнений, он по-прежнему держал свой разум открытым для новых перспектив. Однако его постигло разочарование: антенны регистрировали только шум. Очень скоро он и его сотрудники вынуждены были признать, что места сомнениям больше нет: к сожалению, Вебер ошибался.

Брагинский был первым, кто построил гравитационную антенну и объявил об отрицательном результате – отсутствии волн. После нескольких недель проведения эксперимента он осознал необходимость создания более чувствительных антенн или выработки совершенно иного экспериментального подхода. Более масштабными оказались эксперименты Рона Древера. Он посвятил им то ли год, то ли два, упорно пытаясь воплотить в жизнь “всякие безумные идеи” в рамках большого британского проекта в лаборатории Резерфорда в Кембридже. Немецкая группа, имевшая в своем распоряжении наиболее высокоточный прибор, также опровергла результаты измерений Вебера. И в конце концов энтузиазм в отношении наблюдений гравитационных волн угас.

Заявление Джо Вебера об обнаружении гравитационных волн, сделанное в 1969 году, принесло ему славу и превратило в одного из самых знаменитых ученых его поколения. Однако приведенные им сведения были достаточно быстро и решительно опровергнуты. В последующие десятилетия Вебер практически лишился поддержки – как моральной, со стороны коллег, так и финансовой. Из университета Мэриленда его едва не уволили. Комментируя однажды создавшееся положение, Вебер упомянул свою вторую жену, астронома Вирджинию Тримбл, двадцатью тремя годами моложе его. Вот что вспоминает социолог Гарри Коллинз: “ [Вебер] сказал мне с улыбкой, что когда он женился на ней, то купался в лучах славы, а ее почти никто не знал, однако же со временем их роли поменялись”.

Вебер не отступил, даже когда появились множественные свидетельства ошибочности его точки зрения и от него отвернулось ученое сообщество. Его заявления о непосредственном обнаружении гравитационных волн перепроверялись, и доказательства неправоты Джо всякий раз перевешивали. Он никогда не наблюдал гравитационные волны. Вместо этого он регистрировал сбой оборудования, или ошибался в аналитических расчетах, или даже – что было бы хуже всего – бессознательно искажал данные.

Ричард Гарвин, физик-экспериментатор из IBM, движимый то ли заявлением Вебера, то ли своей недоверчивостью, довольно быстро собрал и откалибровал собственный детектор, настроенный на узкий диапазон частот, характерный для антенны Вебера. Однако небеса хранили молчание, так же, как и в опытах прочих экспериментаторов по всему миру. Гарвин очень расстроился. Предыдущий обмен мнениями убедил его в том, что Вебер не станет прислушиваться к разумным доводам и даже принимать во внимание полученные данные, и потому он решил подстеречь Джо на публике и открыто выступить против него. В 1974 году, на конференции по теории относительности, проходившей в Массачусетском технологическом институте (эти конференции становились раз от разу оживленнее именно благодаря полемике с Джо), Гарвин вышел вперед и принялся осуждать Вебера за неверную интерпретацию сделанных им измерений. Вебер и Гарвин тогда едва не подрались. Оба угрожающе замерли друг напротив друга перед залом, полным миролюбивых релятивистов, и один только страдавший от последствий полиомиелита астрофизик Фил Моррисон осмелился воздеть свою трость и тем самым помешать схватке. Противники разошлись. Вебер был полон решимости, Гарвин – презрения.

Джо, почувствовав себя гонимым, еще более укрепился в своей вере. Эксперимент Гарвина смело можно было назвать куда менее точным, чем эксперимент Вебера. Сконструированный на скорую руку детектор был меньшего размера и эксплуатировался всего месяц. Да и вообще – проведенные эксперименты никогда не бывают идентичными, а их сравнение требует кропотливой работы. Как ученый Вебер имел полное право, более того – был обязан указать на недостатки при сопоставлении двух экспериментов. Признать свое поражение, основываясь на неверной логике и скудных данных, он не мог.

В следующие двадцать пять лет обстоятельства не благоволили к Джо. Недоброжелатели ловили его на вопиющих ошибках. Он выдвигал заведомо ложные гипотезы. К примеру, Джо заметил, что раз в сутки, когда центр нашей Галактики находился в зените, детектор регистрировал целый пучок событий. На этом основании Вебером был сделан вывод о том, что сигнал может приходить из области плотного галактического ядра, где логично ожидать избыточную гравитационную активность, которая, соответственно, является источником интенсивных гравитационных волн. Астроном Тони Тайсон сидел в первом ряду вместе с Джоном Уилером и Фрименом Дайсоном на коллоквиуме в Принстоне, где Вебер и продемонстрировал свой график с большими пиками, повторяющимися каждые двадцать четыре часа наблюдений; по его мнению, это были мощные всплески гравитационных волн, приходящих из плотного галактического центра. “Мы все так и подскочили, – вспоминает Тайсон, – воскликнув: «Погодите-ка, Джо, но ведь гравитационные волны должны пронзать Землю насквозь!»” Это обстоятельство ставило вывод Вебера под сомнение. Поскольку гравитационные волны беспрепятственно проходят сквозь Землю, его антенны должны были бы регистрировать события раз в двенадцать часов – когда центр Галактики над головой и когда он под ногами. После того как Веберу указали на ошибку в его рассуждениях, он заново проанализировал данные и вернулся через пару недель с кластерами событий, происходящими каждые двенадцать часов. Такая гибкость в анализе данных только усилила недоверие к ним.

Тони Тайсон решил прояснить ситуацию, построив свой собственный детектор в Лабораториях Белла. В течение года он собирал данные и – “ни черта не увидел”. Однако соблазн обнаружить новую физику никуда не делся, и он захотел сделать детектор более чувствительным, чтобы расширить границы наблюдений. Дэвид Дуглас в университете Рочестера построил точную копию антенны Тайсона с тем, чтобы они, находясь на большом расстоянии друг от друга, могли искать совпадающие события. Благодаря поддержке АТ&Т^[18], материнской компании Лабораторий Белла, им удалось получить во временное пользование длинный коаксиальный кабель, который проложили между лабораторией Тайсона, лабораторией Дугласа и лабораторией Вебера. Таким образом, каждый из исследователей мог напрямую скачивать чужие данные на цифровые носители и проводить с ними свой собственный анализ.

Изучив данные, полученные с помощью независимых детекторов, Вебер заявил о сигналах, совпадающих с теми, что были зарегистрированы с помощью его детектора в штате Мэриленд. Совпадение сигналов с разных далеко отстоящих друг от друга и независимо управляемых детекторов действительно можно было интерпретировать как обоснование гипотезы о том, что источники сигналов имели астрофизическую природу, а не являлись следствием земных помех. Однако же Дуглас и Тайсон не обнаружили в своих данных ничего, кроме шума.

Тайсон предположил, что Джо вытягивал ложные сигналы из шумов в своих собственных данных, причем эти сигналы совпадали с теми ложными сигналами, которые Тайсон намеренно вводил в данные Вебера для калибровки детектора. “Я думал, что мы проинформировали Джо о калибровочных сигналах. Но, может, мы этого не сделали”, – говорит озадаченный Тайсон. Если Джо полагался на совпадение с этими ложными сигналами, то он мог обнаружить совпадение где угодно. Еще больший удар нанесло по теории Джо то обстоятельство, что разные группы использовали разные временные стандарты. Тайсон и Дуглас использовали среднее время по Гринвичу, тогда как Джо – североамериканское восточное время. Когда Джо записывал событие в 02:00, утверждая, что одновременные события были обнаружены Тайсоном и Дугласом также в 02:00, фактический временной сдвиг составлял четыре часа. Одновременных событий не наблюдалось. Даже если бы ситуация складывалась для Джо самым благоприятным образом, устоять после совершения таких ошибок было бы невозможно. В конце концов Вебер устранился от анализа данных, чтобы исключить любое обвинение в своей личной предвзятости, но было уже слишком поздно. Люди перестали ему верить. Он сознательно поддался соблазну ложных надежд, превратился в генератора ложных утверждений и был публично разоблачен в ходе очень унизительных для него научных форумов. Фальсификатора уличили. Тайсон говорил о Джо: “Он был великим инженером, но никудышным аналитиком”.

В конце 1980-х годов заслуженный профессор (professor emeritus) Вебер, чтобы поддерживать существование мэрилендской лаборатории, которая к тому времени представляла собой практически пустую бетонную коробку, стоявшую между лесом и полем для гольфа, использовал собственные денежные средства. Иногда ему даже приходилось демонстрировать кошелек с наличными, чтобы решить то или иное дело. О вывеске на фасаде он особо не заботился, и непогода не пощадила былую гордость слов “Обсерватория гравитационных волн”.

Глава 6 Прототипы

На территории кампуса Калифорнийского технологического института расположено строение, которое внешне выглядит как обычный трейлер. Его сложно отыскать даже при наличии айфона, карты с GPS и знания точных долготы и широты. Мне пришлось пройти по промышленной площадке, а затем свернуть в неприметный проход, ведущий к единственной двери с табличкой “40 метров” – это разговорное название прототипа интерферометра в Калтехе, а также наименование здания, в котором он размещается – своего рода подразделения Центральной инженерной службы. На электронной карте это место не отмечено, точного адреса в кампусе у него тоже нет.

Когда я, не заметив цели, оставила ее метрах в ста за собою, Джейми, на дисплее у которого высвечивались мои координаты, позвонил мне по телефону. “Я выйду вам навстречу, – сказал он, стараясь казаться более раздраженным, чем на самом деле. – Возвращайтесь обратно тем же путем, каким шли”. Так я и делаю – направляюсь в недра промзоны.

Джейми Роллинс, бывший аспирант Рая Вайсса, несколько лет проработал на прототипе “40 метров”, а затем занимал различные посты в организациях, связанных с научным сообществом LIGO. Остановившись в паре метров от него, я вопросительно указываю на дверь, ведущую в трейлер. Потом, приняв смущенный вид, подхожу поближе. “Я же дал вам карту”, – говорит он, притворяясь озадаченным.

Эта единственная дверь служит входом в импровизированное строение. Нет, не так: на самом деле это даже не строение, а что-то вроде временной выгородки, установленной здесь тридцать лет назад для разработки и тестирования детектора. Все основные работы по эксперименту проходят именно в этом трейлере. Однако в лаборатории должны поместиться две 40-метровых трубы, идущие в двух ортогональных направлениях, так что по законам природы никакой трейлер размером с обычный грузовой фургон не может заключать в себе такой детектор. Я не обходила всю конструкцию по периметру, но к ней явно должны быть пристроены какие-то дополнительные сооружения. Десятилетия труда, вместившиеся в это скромное одноэтажное строение, будут увенчаны достижением, которое, как я попробую убедить вас, заслуживает того, чтобы о нем рассказывали и писали снова и снова. Я переступаю еле заметный порог трейлера и оказываюсь там, где все посвящено подготовке эксперимента, в ходе которого будут измерены волны пространства-времени с амплитудой всего десять миллиардной триллионной длины установки.

Характерные величины, с которыми имеет дело этот эксперимент, варьируются от бесконечно малых значений до астрономических масштабов. Сигналы бесконечно малы. Их источники – астрономические. Чувствительность определяется бесконечно малой величиной. И награда за вероятный успех тоже астрономическая. Стремление человека познать Вселенную поистине огромно, и столь же огромен ожидаемый триумф.

И само сооружение, и прототип “40 метров” не принадлежат кому-то одному. Коллектив, работающий над проектом, может быть заменен другим, ученые приходят и уходят, а установка живет своей жизнью, равнодушная к тем, кто рядом. Бесчисленное количество студентов прошло через этот трейлер; каждые несколько лет полностью менялось руководство лаборатории “40 метров”. Любой элемент конструкции должен быть тщательно спроектирован, изготовлен, испытан, отъюстирован, задокументирован и затем интегрирован в работающий прибор. Лучшие технические решения тщательно испытываются, обсуждаются и, наконец, воплощаются в жизнь в двух полноценных обсерваториях LIGO (расположенных не в Калтехе и не в МТИ), где масштабируются и перенастраиваются отдельные элементы. Ни одна операция не терпит суеты, так что экспериментаторы выказывают редкое терпение, выполняя отточенные, свидетельствующие о длительной практике действия. Ученые, конечно, двигаются не в таком замедленном темпе, как астронавты на космической станции, но они столь же уверенны и неспешны. Иногда лаборатория пустеет. Это значит, что участники эксперимента, находясь в душной комнате управления установкой, следят за работой интерферометра.

Джейми протягивает мне защитные очки, а другие надевает сам. Как ни странно, они очень похожи на те, которые он носит изо дня в день. Затем мы натягиваем на обувь бумажные бахилы, чтобы уличная пыль не попала на пол лаборатории. Бахилы эти всего двух видов – очень большие и маленькие; я беру маленькие. Наряженные в бахилы и очки, мы проходим через небольшое помещение, в котором, сгорбившись над компьютерами, сидят парочка аспирантов и парочка постдоков^[19], минуем узенькую комнату управления с чернобелыми мониторами и в конце концов, пройдя через двустворчатую дверь, попадаем в помещение, где находится сам прибор. Над дверью, на самой двери и сбоку от нее виднеются таблички, интуитивно распознанные мною как предупреждения об опасности. Однако текст на них я не зафиксировала. Несколько недель спустя я отправила Джейми письмо с просьбой напомнить мне, что же в точности было там написано, и вот какой ответ я получила:

“Там очень,
очень много слов
ОПАСНО
ОГРАНИЧЕННЫЙ ДОСТУП
ЛАЗЕР
ну и т. д.”

Знаки опасности помогают посетителям сосредоточиться и показывают, что не стоит бесцельно шататься по лаборатории. Продуманно “оформленный” вход сигнализирует о необходимости быть внимательным и осторожным – как если бы дверь скрывала за собой производственное помещение, совмещенное с магазином фарфора. На полу лежит широкая клейкая лента, чтобы сохранять лабораторию в чистоте. Лента липнет к бахилам и извлекает из них частички пыли и грязи, которые успели попасть на подошвы за короткое время путешествия от корзины с бахилами до дверей, ведущих в лабораторию.

Экспериментальная физическая лаборатория заметно отличается от любых других помещений, в которых вы бывали прежде. Жесткое, агрессивно яркое освещение – здесь не до эстетики. Помещение наполнено звуками, издаваемыми различными работающими устройствами, гармоничным гулом, мерным шумом компьютерных вентиляторов, смешанным с шорохами, исходящими от подвижных частей установки. Здесь вы никогда не встретите специальных поглотителей звука, поскольку звук работающей установки позволяет судить о ее состоянии.

В лаборатории установлены две сорокаметровые, около полуметра в диаметре, трубы из нержавеющей стали. Это так называемые “плечи” интерферометра, и располагаются они в форме буквы Г, под прямым углом друг к другу. Подвешенные там и сям кабели делают и без того неширокий проход вдоль труб совсем уж узким. Мне стало несколько не по себе, к тому же очки норовили то и дело сползти с носа.

– Насколько надежны в них фильтры? – спрашиваю я, надеясь, что можно обойтись и без очков.

– Очень надежны. Если даже один рассеянный фотон проникнет в помещение и попадет вам в глаз, то пиши пропало. [Уверена, что он дико преувеличивал.] Защитные очки снимать нельзя. Мы тут девакуумировали оптическую камеру до атмосферного давления, и я целую неделю провозился внутри. Не представляете, какое это было для меня испытание.

После этих слов я до самого конца ознакомительного тура по лаборатории старательно придерживала свои защитные очки.

В начале 1980-х годов Древер перевез все, что у него было, в Калтех, на 40-метровый прототип. И тут следует отметить одно обстоятельство: Древер полагал, что прототип принадлежал ему, – то, что другим представлялось немыслимым, для Рона было очевидностью. “Я думал, это и так понятно”, – говорил Древер.

Древер никогда не считал, что право собственности на интерферометр принадлежит Раю либо кому-то еще. И, справедливости ради, здесь они с Раем сходились во мнениях. Рай часто повторяет, что если тщательно покопаться в истории, то выяснится, что он не был первым, кого осенила идея использовать интерферометр в качестве гравитационно-волнового детектора. В 1970-х “в Соединенных Штатах один парень, о котором я был наслышан, ученик Вебера, которого звали Боб Форвард. так вот, он тоже работал над этим. Исследовал эту возможность. В общем, идея. не только моя. Другие тоже этим занимались”.

В своем интервью 1997 года Древер сказал: “Был такой человек, Роберт Форвард”. Форвард, работавший на тот момент с Хьюзом в Малибу, сумел убедить компанию в том, что ему нужно построить собственный интерферометр.

Рай вспоминает:

– Форвард позаимствовал идею у того, с кем я ее обсуждал. Он говорит, что рассказал ему о ней Фил Чапмен, который, в свою очередь, узнал про нее от меня. Не думаю, впрочем, что все было именно так. Судя по всему, идея все же принадлежала Веберу. В свое время он предлагал использовать интерферометрию для обнаружения гравитационных волн.

А позже мы узнали одну поразительную вещь. Кип провел некоторые разыскания и выяснил, что двое ученых из Московского государственного университета обнародовали эту самую идею в советском “Журнале экспериментальной и теоретической физики” задолго до того, как я даже начал размышлять об этом. [М. Е. Герценштейн и В. И. Пустовойт, 1963.] И я ничего про это не знал. Я не знал их имен; правда, теперь оба эти имени появляются в наших научных публикациях. Они выдвинули идею, аналогичную той, которую разрабатывали потом Боб Форвард и Вебер: использовать свет для прецизионного измерения расстояния. Как видите, интерферометрические детекторы зародились во многих местах. Моим же крупным вкладом стало исследование возможностей реализации этой идеи, а точнее – проведение анализа помех, имевшего, как подсказывала мне интуиция, важнейшее значение. Так что скромным мое участие не назовешь.

Но это была всего лишь догадка, а не завершенный эксперимент, – продолжает Рай рассказ о ходе своих тогдашних мыслей. – В то время что-либо подобное еще не публиковалось. Однако внутренний голос подсказывал мне, что дать этому пропасть нельзя, и я изложил идею в квартальном отчете. в таком объемном, длинном отчете. И на этом все закончилось; мы ничего больше не публиковали на эту тему. Однако основу мы тогда заложили.

Кип независимо от Рая упоминает важность анализа помех, проделанного последним. Все источники помех – от уличного движения и землетрясений до квантовых флуктуаций света лазера – были изучены и описаны в отчете Рая, который Кип назвал “Тур де форс” (“Проявление силы”). Основная идея эксперимента была в очень понятной форме представлена в статье Герценштейна и Пустовойта, но об оценке шумов речи там не шло, как не исследовался и вопрос принципиальной возможности проведения подобных измерений. “Идея стала реальностью благодаря работе Рая, – подчеркивает Кип. – Рай выявил все доминирующие источники шума, с которыми интерферометр LIGO в конечном счете будет иметь дело, разработал способы борьбы с ними и провел анализ шумов для аппарата, конструкция которого сочетала в себе все эти способы. Это было гораздо более серьезное «проявление силы», чем полагает даже сам Рай. Оглядываясь назад, можно сказать, что все это просто поражало”.

Рай говорит мне:

– Я не стал ничего публиковать, потому что это была всего лишь идея. И я до сих пор думаю, что поступил правильно. Я не в состоянии идти по обоим путям сразу, хотя и хочу этого. Вот в чем сложность. Это важно в философском аспекте. Я не знаю ваших мыслей на сей счет, но, по-моему, идея и воплощение ее в жизнь – это совершенно разные вещи. Я жутко злюсь, когда кто-нибудь публикует свою идею, но при этом палец о палец не ударил, чтобы попытаться ее реализовать. Проделать тяжелую работу ради осуществления замысла. Доверия заслуживает лишь тот публикатор, который приложил усилия для реализации своей идеи.

В 70-е годы Рон Древер отыскал внутренний квартальный отчет Рая, существовавший в виде микрофильмов, и увеличил почти нечитаемую фотокопию до размеров стандартного документа. Британская группа, наряду с другими своими сумасшедшими идеями, рассматривала и использование лазеров, но Древер не в состоянии припомнить, откуда взялась эта идея – то ли ее предложила немецкая группа, то ли она была подсказана отчетом Рая, то ли просто витала в воздухе. В Глазго было туго с финансами, так что использование лазеров представлялось чем-то непомерно дорогим. Лазер сам по себе мог стоить около 10000 фунтов стерлингов, и это казалось настолько заоблачной суммой, что мысли сами начинали течь в другом направлении. Древер тоже видел заявку, которую Рай подал в Национальный научный фонд, и оценил ее очень высоко. Группа Биллинга в Германии вскоре начала работать над интерферометром, и хотя у нее и прежде были некоторые идеи, связанные с лазерами, реалистичность предложения Рая окончательно убедила немцев в правильности выбранного направления.

Древер продумывал технологию с использованием интерферометров в течение двух лет и еще в самом начале работ в Глазго, в 70-е годы, познакомился с Форвардом. Он тоже затрудняется назвать истинного автора идеи использования интерферометра в качестве гравитационно-волнового детектора, но, по его не слишком четкому представлению, она тогда витала в воздухе. Однако же основополагающая мысль – которая, по мнению Рона, принадлежала Раю – была вот какая: многократно отраженный в плече интерферометра луч лазера может существенно увеличить чувствительность установки. Древеру пришла в голову вариация этой же идеи – резонатор Фабри – Перо, использование которого, естественно, заметно бы уменьшило расходы. Рон словно бы участвовал в дружеском состязании с немецкой группой, у которой, судя по всему, было больше денег, больше поддержки, больше вообще всего. И, надо признать, он завидовал немцам. Идея использования резонатора Фабри – Перо, посетившая Древера, могла дать ему конкурентное преимущество. Он рассказал о своем замысле на конференции в Йене, в Восточной Германии, тогда еще находившейся за “железным занавесом” холодной войны. Древер говорит, что было “достаточно волнующе попасть на автобусе за этот «занавес» и увидеть, насколько убого там все выглядит в сравнении с Западной Германией”.

Затем, на протяжении следующих десятилетий, сложность конструкции интерферометров возрастала по мере того, как каждая группа делала свой вклад в развивающийся проект. Прежде мне приходилось видеть только простые чертежи интерферометра. Но от них до реального интерферометра так же далеко, как от биологии одноклеточных до анатомии человеческого организма. Настоящий интерферометр – это итог десятилетий исследований, открытий, работы конструкторов и, наконец, физического труда. Я никогда бы не могла совершить подобное восхождение. Я – один из тех очкариков, которые стоят у подножия горы, дают советы, строят теории и подбадривают альпинистов, экипированных высокогорными ботинками, ледорубами и прочим полезным снаряжением. Я испытываю восхищение теоретика перед реальным экспериментом.

Я рассматриваю до смешного детальную схему аппарата, прямо-таки настоящий плакат, прикрепленный к стене лаборатории Калифорнийского технологического института, вдоль одного из плеч интерферометра. Профессионально изготовленный чертеж иллюстрирует сложную архитектуру прототипа. Он содержит гораздо больше линий, чем, казалось бы, необходимо для изображения траектории проходящего через аппарат лазерного луча, которая представляет собой (что вроде бы следует из мультфильма про эксперимент) простую поездку в два конца. Нет, прочитать этот чертеж мне явно не под силу. И я решаю его сфотографировать – на память. Но, боюсь, все не так просто. Чтобы вступить в Международное научное сообщество LIGO (LIGO Scientific Collaboration — LSC), вы должны подписать “Меморандум о взаимопонимании” и тем самым юридически взять на себя часть ответственности в работе над проектом. Я этот меморандум не подписывала и потому не уверена, что вправе делать такой снимок.

– Я ведь не являюсь членом LSC, так почему мне можно все это разглядывать?

Джейми смеется и легонько подталкивает меня локтем:

– Что, собираетесь соорудить такой же у себя дома?

Если вы и впрямь решили собственными силами соорудить интерферометр, то вам придется сделать следующее. Найти место с низкой сейсмической активностью. Затем построить два тоннеля (чем длиннее, тем лучше), соединив их под прямым углом, в виде буквы Г. Когда гравитационная волна движется в пространстве, расстояния между свободно движущимися телами растягиваются и сокращаются на очень незначительную величину. Эта величина зависит от длины тоннеля – точнее, от длины плеча интерферометра. Изменение длины при прохождении типичной гравитационной волны составит около десяти миллиардной части триллионной длины плеча. Если сделать плечо слишком коротким, прибор будет недостаточно чувствительным к гравитационным волнам и не заметит колебаний пространства.

В точке пересечения плеч интерферометра необходимо установить мощный высокоэнергетический лазер. Затем направить лазер на делитель луча, который, как следует из его названия, разбивает лазерный луч, посылая одну его часть вдоль первого плеча, а другую часть – вдоль второго. Принципиально важно откачать из тоннелей весь воздух, удалить все загрязняющие вещества и твердые частицы так, чтобы свет беспрепятственно распространялся в пустом пространстве. Это одна из важнейших задач – сохранять высокий вакуум. Ничто не должно рассеивать лазерный луч, поглощать его или взаимодействовать с ним как-то иначе. Луч света за стотысячную долю секунды пройдет расстояние, равное длине плеча интерферометра.

В конце плеч с помощью тончайших нитей необходимо подвесить очень хорошие зеркала. Подвеска зеркала должна быть устроена так, чтобы позволить ему почти свободно перемещаться в поперечном направлении. Когда пространство будет осциллировать (колебаться), зеркало начнет свободно качаться, повторяя колебания пространства, подобно пробке на волнах.

Подвешенные таким образом зеркала отражают свет обратно, туда, откуда он пришел, чтобы два луча смогли соединиться в начальной точке. При интерференции лучей света световые волны могут складываться, образуя светлое пятно, и могут вычитаться друг из друга, образуя темное пятно. Вместе чередующиеся темные и светлые пятна создают интерференционную картину. Если одно из плеч интерферометра немного удлинится, а другое станет чуть-чуть короче, то интерференционная картина изменится, отражая малейшую разницу в пройденном световыми лучами расстоянии, равную доле радиуса ядра атома водорода, или разницу во времени распространения света, равную одной тысячной триллионной от триллионной доли секунды. Ну вот, теперь у вас есть рабочий интерферометр.

Построили? Хорошо. А теперь повторите все операции заново. Потому что вам нужны два интерферометра.

По меньшей мере, два. Расположите второй подальше от первого. Второй прибор служит не только для подтверждения регистрации сигнала, но и для выяснения местонахождения источника звука. Польза от наличия на Земле двух детекторов сравнима у человека с пользой от обладания двумя ушами.

Итак, еще раз. Построить тоннели в форме буквы Г. Создать вакуум. Посветить лазером. Подвесить несколько зеркал. Заставить свет рекомбинировать. Исключить помехи. Записать звуки. Все просто.

Легче легкого.

Вы же уже почти поверили, что тут нет ничего сложного. Рай Вайсс начал с элементарной идеи: давайте подвесим зеркала таким образом, чтобы они свободно парили в пространстве и качались на его волнах. А затем вокруг свободно парящих зеркал построим интерферометр. Не так давно Рай, ругаясь на чем свет стоит, выскочил из лаборатории прямо в процессе настройки в одной из обсерваторий улучшенного детектора LIGO. Увидев это, кто-то из коллег, не зная, что сказать, бросил лениво: “Ну, Рай, как дела?”

“Машина чертовски сложная, – прокричал Рай на ходу, даже не взглянув на спросившего. – Охренеть можно, до чего сложная!”

Глава 7 “Тройка”

Принципы академической этики повсюду одинаковы, независимо от специфики области научных исследований. В сообществе ученых делать ложные утверждения сродни преступлению. Проверяемость является основой любого научного знания. Фальсификация данных эксперимента не принесет вам славы. Если вы в этих данных видите искомый сигнал, а весь мир этого сигнала не наблюдает, то это не сулит вам ничего хорошего в плане научной карьеры. Вебер, должно быть, верил в собственную статистическую интерпретацию своих данных. Я не думаю, что он намеренно исказил свои результаты, скорее всего так не думает и большинство ученых, однако полностью отбрасывать этот вариант не следует.

После неудачной истории с “открытием” Вебером гравитационных волн у Рая Вайсса, Кипа Торна и Рона Древера были все основания дистанцироваться от этой темы, чтобы никоим образом не запачкать свою безупречную научную репутацию. Однако каждый из них считал, что направление исследований, указанное Вебером, таит в себе сокровища огромной ценности. Рону потребовалось некоторое время для рассмотрения альтернативных возможностей – и только после этого он обратился к интерферометру. Рай зацепился за идею использования интерферометра для поиска гравитационных волн. А Кип, прежде чем с головой окунуться в новый проект, отправился за консультацией к экспериментаторам.

В своей книге “Черные дыры и складки времени” Кип цитирует Эйнштейна: “Годы исканий в незнаемом истины, которую ощущаешь, но не можешь выразить, жгучее желание и колебания от веры до опасения, что кто-то еще достигнет ясности и понимания, известны только тому, кто сам испытал это на себе”. Быстрый подъем Вебера к славе и его болезненное публичное поражение должны были вызвать у этих троих чувство опасения. В то время многие экспериментаторы покинули данную область исследований. Общество вряд ли бы одобрило идею инвестирования – забавы ради – вполне реальных долларов в новые технологии. Антенны Вебера были хотя бы дешевы, в отличие от интерферометра, который невозможно построить из обрезков линолеума или старых аккумуляторов из шотландского гаража. Ученые боялись рисковать, и потому многие из них тему поиска гравитационных волн посчитали для себя закрытой.

Но Кип, Рон и Рай были охвачены “жгучим желанием” продолжить поиск, продолжить борьбу за “истину, которую человек ощущает, но не может выразить”. Они упорно трудились, и их “годы исканий истины в незнаемом” превратились в десятилетия, что было гораздо большим сроком, чем сами они изначально предполагали. Эти трое исследователей стремились добиться “ясности и понимания”. Они были одержимы идеей, и им не могла помешать ситуация, сложившаяся после крушения надежд Вебера. Вдобавок их мотивировала конкуренция между группами. Отступиться никто из них не мог. Путь был один – к вершине.

Пока Рон Древер и Стэн Уиткомб, активно поддерживаемые Кипом, строили 40-метровый прототип установки в Калифорнийском технологическом институте, Рай продолжал собственные разработки. Несмотря на то, что группы, трудившиеся в Калтехе и МТИ, тесно общались между собой, каждая из них вела самостоятельные исследования на совершенно различных прототипах, основанных на разных технических решениях. Рон, во всяком случае, полагал, что Рай ему в каком-то смысле соперник. На Рона произвели сильное впечатление ранние работы Рая, и мне очень жаль, что я не смогу, цитируя Рона, воспроизвести его шотландский акцент: “У него давно уже было много всякого, у него были вакуумные резервуары, лазер, много чего важного давно было сделано. Странно только, что он с этого никуда не сдвигался. целые годы”.

Раю недоставало денег, недоставало мощной поддержки. Вот что он рассказывает:

– Я отлично помню, как пытался объяснить коллегам в отделе, почему хочу искать гравитационные волны и черные дыры. Но мне отвечали, что никаких черных дыр не существует. Мол, забудь об этом.

И это ответ на вопрос, отчего LIGO не была построена в Массачусетском технологическом институте. Мои друзья по факультету не выступали против проекта, но в институте были влиятельные люди, которые большую часть своей жизни упорно считали, что все, что рассматривалось в качестве доказательств существования черных дыр во Вселенной, может быть разъяснено без самих черных дыр. И это определяло тон дискуссий в МТИ. Атмосфера была полностью отравлена. В общем, МТИ не было тем местом, где к современной гравитации относились доброжелательно.

Первые аспиранты Рая, писавшие диссертации по гравитационным волнам, получали отрицательные отзывы из своих диссертационных советов. Полутораметровый прототип интерферометра, над которым они работали, не был настолько чувствительным, чтобы зарегистрировать сигналы от истинных астрофизических источников. Он не уловил бы даже звуков взорвавшегося Солнца. Один из членов совета съязвил: можно увидеть гораздо больше, просто глядя в окно. Рай до сих пор не в состоянии забыть эту обидную реплику. И при разработке технологии прототипа, и при разработке алгоритмов для анализа гипотетических данных командой Рая была проявлена невероятная изобретательность. Один студент занимался поиском взрывающихся звезд, другой – столкновениями черных дыр. И хотя чувствительность прибора была на шесть порядков грубее, чем требовалось для обнаружения этих источников, у них существовали планы на будущее. “Однако ребятам внушали мысль о том, что необходимо получить физический результат”. Рай и его ученики просто не могли делать научные утверждения. Они были не в состоянии внести свой вклад в современную астрофизику.

Рай никогда не верил, что интерферометр, способный обнаружить астрофизические источники, мог быть небольшого размера. Он слишком хорошо знал физические ограничения, проявлявшиеся в виде шумов прибора. Сменяя один другого, его аспиранты занимались снижением уровня шумов, чтобы довести уровень фона до уровня ожидаемого сигнала. И все же уровень фона оставался в сотни тысяч или даже в миллионы раз выше, чем любые ожидаемые сигналы из космоса. В ходе этих исследований прогнозируемый размер реального детектора неуклонно увеличивался. Рай знал, что у него никогда не будет возможности построить еще один прототип. Он хотел заниматься наукой и работал, не обращая внимания на то, что твердила ему интуиция. Он не понаслышке знал, что такое впустую затраченные усилия, головная боль и кошмары управления персоналом. Но наука требовала от него большой масштабный проект, и он был просто обязан создать огромное устройство – не в полтора метра, и не в три, и даже не в сорок. Единственным решением являлось строительство аппарата длиной в несколько километров. “Мне не нравятся большие установки. Но он [эксперимент] был возможен только при наличии большого объекта. Иного пути не было. Этого требовал научный подход. Я никогда не верил в то, что реально работающий детектор может быть небольшого размера”.

Приближался конец 1970-х. Рай работал с прототипом почти десять лет и за это время выжал из своей маленькой модели все, что можно. Он отправился в Вашингтон, намереваясь поговорить с Ричем Айзексоном – тот курировал в Национальном научном фонде направление гравитационной физики и был единственным человеком, кто мог решить судьбу проекта. Фонд уже выделил какие-то скромные средства на развитие установок нового поколения. Эти деньги достались Древеру (Калифорнийский технологический институт) и – небольшая их часть – Раю (МТИ). Рая пугала сама мысль о расширении проекта. В своей маленькой лаборатории он и его люди могли делать все вручную. Расширение же проекта обещало стать дорогим и трудоемким. Но эксперимент требовал больших земельных участков, расположенных на значительном удалении от Калтеха и МТИ, требовал наличия более сложной установки – короче говоря, все в новом проекте предполагало существенное увеличение масштаба. Так что Раю непременно следовало найти с Национальным научным фондом общий язык.

Программный директор Рич Айзексон был “очень честным, и его невозможно было обвести вокруг пальца, когда разговор заходил о гравитационных волнах. Почему невозможно? Да потому, что он сам работал в этой области”. Айзексон был одним из первых, кто с помощью убедительных расчетов сумел доказать, что энергия может быть потеряна за счет образования гравитационных волн. Айзексон – и как ученый, и как официальное лицо Национального научного фонда – был глубоко заинтересован в поддержке этого проекта со стороны ННФ: ведь никто другой даже не намеревался оказать ему помощь. Гравитация как дисциплина находилась вне зоны компетенции Департамента энергетики, Министерства обороны и даже НАСА. Айзексон же разглядел привлекательные для Национального научного фонда перспективы нового научного направления и понял, что может появиться многообещающий бренд гравитационно-волновой астрофизики, а главное, откроется возможность для изучения явлений Вселенной, невидимых в телескопы. Конечно, наблюдение гравитационных волн было делом рискованным и к тому же технологически почти неосуществимым, но, с другой стороны, в случае успеха это стало бы одним из наиболее фундаментальных достижений современной науки.

Айзексон и Рай любили прогуливаться по берегу Уолденского пруда, находившегося в нескольких минутах езды от дома Рая. Ученый арбитр, обязанностью которого было искать компромисс между деньгами и наукой, вел разговор, а иногда и спорил с одним из своих подопечных так, будто на кону стояли не просто знания, а человеческие жизни. Однако на этот раз Рай сам отправился в Вашингтон, и я не уверена, что поблизости от штаб-квартиры Национального научного фонда нашлись бы привычные их глазу пейзажи; здесь дела обсуждались за столом переговоров, а не во время прогулок. Но мне все равно приятно представлять, как эти два человека беседуют на открытом воздухе, понимая, что недоброжелателям проще подслушать их в помещении. Рай рассказал о своем опыте работы с прототипом, не забыв упомянуть о существующих ограничениях и о противостоянии с академической средой. Несмотря на энтузиазм Айзексона, связанный с научной значимостью проекта, препятствия на пути его осуществления, казалось, ставили на нем крест. Стоимость задуманного определить было трудно, но даже приблизительные предварительные оценки давали цифры, сопоставимые с бюджетом всех исследований по астрономии вместе взятых. К тому же нельзя было не учитывать провал Вебера, “запятнавший” эту область исследований. Идти по его стопам значило восстановить против себя то самое сообщество ученых, интересы которого Айзексон должен был защищать.

Рай дает пояснение:

– Я нередко навещал Вебера в его мэрилендской лаборатории. Мы с ним, так сказать, приятельствовали без приязни. Но я отдавал Джо должное, я это, разумеется, повторяю сейчас и его жене: он заслуживает уважения за то, что стал первопроходцем в этой области астрономии. Он обладал воображением, однако хорошим экспериментатором я бы его неназвал. После него всем нам пришлось нелегко.

Все эти проблемы с Вебером, вообще вся эта история – это же очень серьезно, ведь так?..

(Хотя, добавлю от себя, Айзексон считает нанесенный Вебером ущерб не таким уж значительным. Все усугублялось из-за постоянного возвращения к этой истории, и в настоящее время отношение к ней закостенело.)

Рай сказал Айзексону, что не сможет продолжать работу без уверенности в том, что она принесет научный результат. Он предложил скооперироваться с производственными партнерами и провести тщательный анализ, чтобы определить целесообразность и масштаб затрат на строительство научно обоснованного интерферометра. Если результаты окажутся убедительными и сооружение полномасштабного детектора будет выглядеть осуществимым, то Айзексон получит документально подтвержденные аргументы в пользу поддержки нового проекта. Рай же, со своей стороны, мог бы собрать коллектив ученых, всех тех, кто по-прежнему интересовался возможностью регистрации гравитационных волн. “Я соберу их вместе, обещаю, так я ему и сказал”.

В случае отрицательного результата каждый из них просто пойдет дальше своим путем. Рай, по крайней мере, точно. Представляю, как они пожимали друг другу руки, чтобы скрепить договоренность.

Рай и его команда из МТИ потратили три года на исследование, результаты которого были изложены в документе, получившем название “Синяя книга”. Когда Рай был уже практически готов представить свои выводы Национальному научному фонду, он встретился с Кипом и Роном в Италии, на конференции, посвященной общей теории относительности.

– Со мной был мой сын. Я тогда вообще впервые взял его с собой. Ему было тринадцать или четырнадцать. Помню, туда приехали немцы, приехали шотландцы, группа Древера и Кип тоже были там. И мы обсуждали, как объединить наши усилия, когда исследование подойдет к концу.

Ну, так вот, Бенджамин, мой сын, был со мной, когда я встретился с Кипом и Древером. Я рассказал им обоим про “Синюю книгу”, и Кип, который к тому времени уже работал на меня, заявил: “Зачем нам открывать это для всех? Людям это не интересно, а нам, наоборот, очень интересно”. Он хотел, чтобы сотрудничество ограничивалось только двумя университетами: Калтехом и Массачусетсом. Не знаю, почему я тогда согласился на это, но я согласился. Отчасти потому, что очень уважал Кипа. Я и до сих пор питаю к нему любовь и уважение. Короче, он предложил, а я подумал – почему бы и нет? В общем, все дело было в моем отношении к Кипу.

Я тогда еще не знал Рона Древера; до той самой ночи в отеле я и не догадывался, насколько у него сложный характер. И вдруг, совершенно внезапно, до меня дошло, что я имею дело с человеком, у которого полностью поехала крыша. Я все твердил и твердил ему про свой план, про то, как мы будем работать вместе, но он был абсолютно непоколебим. Он заявил: “Не для того я пришел в Калтех, чтобы работать с тобой. Я хочу заниматься собственным проектом. Так зачем же мне с тобой сотрудничать?” Мы проспорили с ним всю ночь, в смысле – до позднего вечера. Сын тоже был там, и он просто не верил своим ушам. Кип все пытался найти компромисс. А Бен потом сказал мне: “Чего ты добиваешься? Этот тип явно не хочет работать с тобой. Так какого черта ты ему навязываешься?” И я ответил: “Но он же не сможет сделать все сам. И я не смогу. Проект слишком большой. Мы должны отыскать какой-то способ объединиться”.

На самом деле эта проблема так и не была решена. Я мог бы еще целый год уговаривать Рона работать вместе, но Кип в конце концов убедил меня в необходимости подготовить совместный доклад Калифорнийского технологического института и Массачусетского технологического.

(Ради исторической точности приведу здесь слова Кипа: “«Синяя книга» была, безусловно, подготовлена в МТИ, некоторые добавления туда внес Стэн Уиткомб из Калтеха”.)

Итак, Рай продолжает:

– Мы сделали презентацию – в октябре 1983-го. я надеялся, что окончательную. Меня до смерти напугала указанная сумма – реализация идеи должна была обойтись в семьдесят миллионов долларов. огромные деньги, но именно столько насчитали промышленные эксперты. Эксперимент должен был проходить на двух площадках, это было ясно, но в целом – не предложение, а голый скелет. Рон Древер, втянутый во все это Кипом, кричал и топал ногами. Он не хотел в этом участвовать, он хотел проводить собственные исследования. Делать все сам. Кип, который тогда еще плохо представлял себе, как творится большая наука, пытался его переубедить.

Тут наши с Кипом версии того, как все происходило, расходятся. Я понимал, что такой проект не мог быть осуществлен одним университетом. И должен был убедить в этом Кипа. Кип теперь уверяет, будто это было похоже на свадьбу под дулом пистолета. Но свадьба была неизбежна. Я точно знаю. Думать иначе попросту нелепо. И Национальный научный фонд в конце концов дал добро, хотя времени им потребовалось довольно много.

И знаете, богом клянусь, некоторые уже задумывались о Нобелевских премиях. Представляете? По-моему, есть в этом нечто греховное. Да точно есть. Мне кажется, ключ ко всему именно в этом. Вот почему Рон Древер вел себя тогда совершенно невыносимо. Как-то в Вашингтоне я попытался обвинить его в этом, но разве он признается? Вот и в Национальном научном фонде рассуждали о премии так, будто она уже в кармане. Ведь если бы так и было, то перед ННФ открылись бы новые возможности, он стал бы тем самым фондом, который финансировал исследования, удостоенные Нобелевской премии по физике. Понимаете? Это для них очень важно. Вот почему я думаю, что этот момент сыграл важную роль.

Ладно. Так на чем мы остановились? У нас было ненадежное соглашение между Калтехом и МТИ. Но на самом-то деле договоренность была не между Калтехом и МТИ, а между Роном и мной.

И довольно скоро произошло то, что неизбежно должно было произойти. В Калтехе быстро сообразили, что МТИ не тянет. в смысле – что Калтех, когда захочет, может действовать шустро, а МТИ нет.

МТИ, сказать по совести, вообще перестал что-либо делать. Они только обрадовались, когда Калтех взвалил на себя весь проект. Я был зол как черт. Я обиделся на них навсегда. Не на тех, кто работал в Калтехе, конечно. Они-то как раз и вытягивали проект. Я чертовски разозлился на МТИ.

(Позднее Рай скажет: “Все это было тогда. Не сейчас”. МТИ – это люди, и со сменой администрации в середине 1990-х годов атмосфера в институте изменилась. “С тех пор и по сей день МТИ активно поддерживает проект. Это важно”.)

Древер не желал рассматривать свой переход в Калтех в контексте всеобщего объединения с МТИ. Он воображал, что его таланта достанет, чтобы построить небольшой, полезный для науки интерферометр. Рай же, напротив, понимал, что это невозможно. Но Рон никак не хотел уступать. “Он всегда был не от мира сего”. Кип, так же, как и Рай, понимал это и пытался переубедить Рона. Рай так описывал сложившуюся ситуацию: “У Кипа на руках был ребенок. Гениальный ребенок”.

Рон жаловался на Рая: “Я чувствовал, что он пытается вклиниться в проект, которым мы пытаемся заниматься. Он всегда был нашим конкурентом. И все-таки, несмотря на то, что в ход шли всевозможные аргументы, нам удавалось сохранять достаточно дружелюбную атмосферу”. Рон протестовал: “Рай Вайсс был одним из пионеров в этой области. Он проводил эксперименты – на мой взгляд, очень медленно, – причем очень малого масштаба. Да они и не могли идти быстрее. Когда я работал в Калтехе, мы на голову опережали Рая Вайсса, к тому же мы делали все намного быстрее и намного лучше, и это касалось абсолютно всего. Рай не прилагал достаточно усилий. Он, по сути, сделал один небольшой интерферометр, который не слишком хорошо работал. И проблема, на мой взгляд, крылась не столько в том, что этот интерферометр был маленьким, а в том, что его не очень хорошо спроектировали”. (Рай, разумеется, с этим не согласен.)

Рон был “в шоке” и сильно переживал, когда узнал про проведенные исследования и “Синюю книгу”. Он понимал, что с помощью интерферометра небольшого размера проблемы решить невозможно и что никто не готов начать строить огромный, ошеломляюще дорогой детектор. И, конечно, он не хотел, чтобы Рай стал одним из руководителей проекта. Амбициозные планы Рая по строительству громадной установки раздражали Рона, который вместо этого хотел увеличивать масштаб проекта поэтапно, в несколько стадий, с созданием интерферометров промежуточных размеров. Но Кип убеждал его в том, что строительство полномасштабного интерферометра имеет жизненно важное значение, а проект по созданию для целей НИОКР^[20] последовательности промежуточных машин, каждая из которых заведомо недостаточно чувствительна к космическим источникам, просто не получит поддержку. В конце концов, после долгих переговоров, Национальный научный фонд поставил в споре точку: либо объединять усилия, либо закрывать проект. И хотя Рон еще несколько раз пытался переубедить ННФ, решение последнего осталось неизменным. Очередное увеличение масштаба установки должно было обеспечить уровень чувствительности детектора, достаточный для обнаружения космических источников, и проект только такого масштаба будет одобрен и, соответственно, профинансирован. Разумеется, осуществление подобного замысла требовало объединения усилий.

Рон стал очень раздражительным, и главной причиной этого был, конечно, Рай. “Он был принципиальным противником всех моих идей. Он хотел пробовать и делать все по-своему, и это не могло не нервировать. На совместных совещаниях он выдумывал странные планы и всякое такое, и я чувствовал, что он пытается устраивать спектакль. Но все равно – рабочими техническими решениями становились те, которые мы готовили вместе. И это мне не нравилось”. И Рон добавляет, что идеи всегда исходили от него.

Уверенность Рая в выбранной технологии основывалась на результатах работы немецкой группы ученых. Их прототип был лучшим в мире. Они досконально исследовали все возможности своего прибора и достигли ожидаемых рабочих характеристик, которые предсказал Рай в докладе 1972 года. Плоды их усилий легли в основу материалов, включенных в “Синюю книгу”. Ко времени перепалки, что случилась между Кипом, Раем и Роном в кулуарах итальянской конференции, посвященной общей теории относительности, группа МТИ, возглавляемая Раем, уже завершила свое исследование, к которому были привлечены промышленные эксперты: элементы конструкции прошли испытания, и стал ясен масштаб будущих затрат. Тщательному изучению подверглись трубы, здания, лазеры, источники питания – и наконец, по истечении трех долгих лет, Рай и его коллеги по МТИ Питер Солсон и Пол Линсей собрали все результаты и спецификации в 419-страничной “Синей книге”. Доклад “Исследование крупномасштабной системы гравитационно-волновых антенн” был представлен Национальному научному фонду в октябре 1983 года. Согласно проведенной оценке, стоимость проекта, касавшаяся только основных элементов конструкции, должна была составить чуть меньше ста миллионов долларов для двух инструментов километрового масштаба. При этом сами детекторы в представленный бюджет не вписывались. До нужной суммы не хватало еще сотен миллионов долларов. И тем не менее замыслы начинали потихоньку воплощаться.

В резюме “Синей книги” говорилось: “Вероятно, положительные выводы этого исследования могут выглядеть предсказуемыми. Однако все могло сложиться иначе: основная концепция могла оказаться ошибочной, выбранные технологии могли быть неадекватными, общая стоимость могла выйти за пределы разумного. Но никакое из этих обстоятельств не имеет места”.

“Синяя книга” ни в коей мере не гарантировала грантовой поддержки. Само по себе исследование с привлечением представителей промышленных фирм вовсе не являлось заявкой на проведение эксперимента. “Синяя книга” только предоставляла детальное обоснование достижимости целей, поставленных перед экспериментом.

Рай, Рон и Кип в течение месяца после выпуска “Синей книги” прилагали все усилия, чтобы сформулировать и согласовать план развития. За этим последовала убедительная презентация проекта в ННФ. Кип вдохновлял представителей фонда открывающимися перспективами для астрофизики. Рон, мастер плетения красивых словес, очаровывал их своим замечательным акцентом и рассказами о креативном дизайне. Рай же подкреплял все это железобетонными аргументами – выводами, к которым пришли участники проведенного исследования. Итогом стало разрешение на создание устройства для записи звучания небесных сфер.

Вскоре проект наконец получил имя: “LIGO”. Рай до сих пор испытывает из-за этого двоякое чувство: с одной стороны, именно он предложил такое название и ставит это себе в заслугу, а с другой – его мучает вина. Кип настаивал на “лучевом детекторе”, однако Раю показалось, что от подобного названия попахивает научной фантастикой. У себя дома, сидя на кухне, Рай и придумал LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory — лазерная интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория). Позже буква O в аббревиатуре LIGO обошлась им слишком дорого и чуть не привела к краху всего проекта. Но эта печальная история произошла в Конгрессе США лишь несколько лет спустя.

Рай разобрал свой маленький полутораметровый интерферометр и построил пятиметровый промышленный прототип для отладки элементов установки. Этот прибор эксплуатировался в крыле F Фанерного дворца вплоть до самого сноса строения. Сегодня он продолжает свое существование по соседству с офисным ульем, где Рай показывал мне свою реликвию – динамик из Brooklyn Paramount. Ученые колдуют над теперь уже ставшей массивной установкой, “ампутируя” старые и “пересаживая” в нее новые технологические решения.

Никаких формальных договоренностей достигнуть так и не удалось, но, рассказывает Рай, “мы сделали вид, что мы одна группа. Нас было трое – Кип, Рон и я. [В итоге] мы составили некую странную компанию, «Тройку»”.

Кип же уверяет меня, что “в реальности история была куда сложнее”. Если пуститься в подробности, то можно проследить напряженную работу по формированию “Тройки”, длившуюся несколько лет и достигшую своей кульминации осенью 1983 года. “Налаживание сотрудничества между МТИ и Калтехом шло крайне трудно. И мучительно”.

Но все эти перипетии – образовывавшиеся и распадавшиеся альянсы, приход и уход руководителей – скреплялись одним главным стержнем: игра началась.

Глава 8 Джоселин Белл Бёрнелл

Астроном Сьюзен Джоселин Белл Бёрнелл как-то сказала про Рона Древера: “Ему слишком нравилось быть гениальным”. Она приехала в Глазго из Северной Ирландии, чтобы изучать физику в университете, и по воле случая среди прочих студентов попала к Древеру. Он рассказывал своим подопечным про наиболее интересные идеи, которые рождались у него голове, в том числе и про те, которые легли в основу опыта Хьюза – Древера (хотя Белл Бёрнелл и не подозревала, что он провел его во дворе своего деревенского дома). Ничто из этого потом не помогло им сдать экзамены. Они также не дождались от него помощи при выполнении домашних заданий по физике твердого тела. Несмотря на разочарование, она ценила его глубокое понимание фундаментальной физики, сочетавшееся с замечательным талантом экспериментатора. Древер, в свою очередь, гордился своей бывшей студенткой, сделавшей затем фундаментальное открытие в физике. Он говорил о ней: “Она была явно лучше по сравнению с большинством из них. Я знал ее достаточно хорошо”. Древер написал ей рекомендательное письмо для поступления в аспирантуру главного радиоастрономического центра в Англии, которым в середине 60-х годов являлась обсерватория “Джодрелл Бэнк”. “Они не взяли ее, потому что она была женщиной. Но это не официально, вы же понимаете. Она была крайне разочарована”. И Рон, имея в виду явный абсурд происшедшего, смеется и добавляет: “Затем она сделала свой второй лучший выбор – Кембридж”. По его мнению, это был неожиданный и счастливый поворот: “То есть она поступила в аспирантуру Кембриджа и открыла пульсары. Представляете?”

Позже Джоселин Белл Бёрнелл занялась рентгеновской астрономией и начала работать в группе, готовившей к запуску британский рентгеновский астрономический спутник “Ариэль-5”. Ранним утром 10 октября 1974 года “Ариэль” был успешно запущен, а в полдень она услышала объявление о присуждении Нобелевской премии за открытие пульсаров. У этого события были два важных аспекта, которые имели особое значение для Белл Бёрнелл. Во-первых, Нобелевский комитет окончательно признал астрофизику в качестве раздела науки, достойного Нобелевской премии по физике. (Еще в 1920-е годы этого – безуспешно – пытался добиться Эдвин Хаббл^[21].) Во-вторых, ее не оказалось среди награжденных. Премия досталась Энтони Хьюишу и Мартину Райлу.

Она была кембриджской двадцатичетырехлетней аспиранткой, когда вместе со своим руководителем Энтони Хьюишем занялась поиском квазаров – ярких радиоисточников, которые по своим размерам похожи на звезды. В те времена квазары еще называли квазизвездными радиообъектами и их природа представлялась загадочной. Джоселин Белл в полевых условиях занималась установкой радиоантенн, сыгравших важную роль в развитии астрофизики. Они успешно использовались для поиска квазаров, но с их помощью было невозможно определить размеры этих объектов. Наряду с сигналами от квазаров прибор записывал на длинные бумажные ленты многочисленные радиовсплески. Джоселин Белл просмотрела сотни (тысячи?) метров таких записей. Большинство аномалий были обусловлены антропогенными источниками или же помехами иного рода. Но один странный сигнал объяснить никак не удавалось. Он имел астрономическое происхождение. Как рассказывала сама Джоселин, осознание того, что она обнаружила нечто действительно важное, приходило постепенно. В узком профессиональном кругу радиоастрономов источник периодического сигнала прозвали LGM (Little Green Men — маленькие зеленые человечки). Но оказалось, что существуют еще более точные часы, чем те, которые создала цивилизация маленьких разумных зеленых человечков. Это были пульсары.

Пульсары представляют собой сильно намагниченные и быстро вращающиеся нейтронные звезды. Магнитное поле гигантских астрономических магнитов в миллионы, триллионы или, в экстремальных случаях, в тысячи триллионов раз сильнее магнитного поля Земли. Масса нейтронной звезды не превосходит две массы солнца. Ее размер не превышает тридцати километров в поперечнике. Период вращения быстро вращающейся нейтронной звезды равен примерно одной секунде, хотя встречаются и такие, которые за секунду делают вокруг своей оси сотни оборотов. Заряженные частицы, ускоренные почти до световых скоростей, двигаясь в магнитном поле звезды, формируют узконаправленный радиолуч, который вращается вместе с нейтронной звездой, состоящей из ядерной материи с огромной плотностью. Чайная ложка материала нейтронной звезды имела бы массу, эквивалентную массе горного массива на Земле. Гравитационное притяжение нейтронной звезды настолько сильное, что на ее поверхности человек фактически растечется и сольется с поверхностью звезды. Из-за сильных гравитационных эффектов на поверхности нейтронной звезды практически отсутствуют какие-либо неровности: гравитационное притяжение разрушает любые возвышения. Неровности на поверхности типичной нейтронной звезды настолько малы, что десятисантиметровая складка квалифицируется как горный массив (хотя это и зависит от неизвестных особенностей устройства коры нейтронной звезды). Вращающаяся нейтронная звезда с завидной периодичностью посылает в космос сигналы. Когда вращающийся в пространстве радиолуч освещает Землю, это производит эффект тиканья чрезвычайно точных часов – в некоторых случаях даже более точных, чем точнейшие атомные часы. Но в 1967 году открывшая первый пульсар Джоселин Белл Бёрнелл могла наверняка утверждать лишь то, что наблюдаются серии импульсов с периодом чуть меньше одной секунды и что приходят эти импульсы из космоса.

“Это был чудный миг, – говорит Сьюзен, вспоминая о появлении в данных второго подобного источника периодических сигналов. Тот самый миг, когда странности начали претендовать на превращение в открытие. – Обнаружив один странный сигнал, я была готова увидеть и другие”. Ей удалось отыскать первые четыре пульсара из всех, что открыли ученые.

Год спустя пульсар был обнаружен в центре Крабовидной туманности, представляющей собой светящийся газ, выброшенный во время взрыва сверхновой. (Крабовидная туманность видна с Земли и, судя по историческим хроникам, впервые была описана как астрономическое явление в 1054 году нашей эры.) Отсюда следовало, что нейтронные звезды возникают в результате коллапса ядра, оставшегося после взрыва гаснущей звезды. Сейчас мы уже знаем, что в нашей Галактике существуют несколько сотен миллионов нейтронных звезд и что сотни тысяч из них являются пульсарами.

Хьюишу не требовалось объяснять, почему он стал Нобелевским лауреатом. Как научный руководитель он дал своему студенту задание – даже если задание это заключалось в поиске квазаров. Сложнее понять, почему среди получателей премии не оказалось Джоселин Белл Бёрнелл. Я спросила, не считает ли Сьюзен, что ее бывший научный руководитель мог бы для нее расстараться, а она спокойно ответила: “Когда вы получаете премию, не ваша забота объяснять, почему ее присудили именно вам”. И добавила, что ее слава тоже не обошла стороной. В качестве справедливой компенсации она продолжает получать, кажется, все прочие существующие в мире премии, медали, почести и награды. Дама (Сьюзен) Джоселин Белл Бёрнелл: Дама-Командор Ордена Британской империи, член Королевского общества, президент Королевского общества Эдинбурга, член Королевского астрономического общества, обладательница множества почетных медалей, десятков званий почетного доктора и т. д., и т. д., и т. д.

Открытие пульсаров оказалось важным также и для теоретической астрофизики. Радиомаяк нейтронной звезды был обнаружен в нашем собственном Млечном Пути, всего в нескольких сотнях световых лет от нас. Это событие подвело итог полувековым дебатам о конечном состоянии гравитационного коллапса звезд – тем самым дебатам, начало которым положил Уилер. Пульсары стали первым доказательством существования нейтронных звезд. Если нейтронные звезды могут образовываться в результате гравитационного коллапса гаснущих звезд, то точно так же могли образовываться и черные дыры. Эйнштейн не признавал существования черных дыр. Для него эти объекты существовали только в качестве любопытного математического решения, имеющего ограниченное применение. Материя должна была противостоять такому катастрофическому сжатию. Однако разработчики ядерного оружия пришли к иному выводу. Достаточно массивное ядро потухшей звезды будет испытывать беспрепятственное сжатие, минуя состояние нейтронной звезды, и будет продолжать сжиматься до тех пор, пока на его месте не образуется черная дыра. Но до 1967 года не было ни одного надежного наблюдения, которое могло бы окончательно разрешить эту теоретическую неопределенность. И вот Джоселин Белл Бёрнелл нашла доказательства существования нейтронной звезды. Это открытие, и само по себе крайне важное, имело важнейшие последствия: оно значило, что черные дыры реальны. (Один знаменитый астрофизик, встретив как-то Джоселин на научной конференции, сказал ей: “Мисс Белл, вы совершили величайшее астрономическое открытие двадцатого века”.)

Но хотя обнаружение пульсаров и сделало черные дыры более “достоверными”, наблюдатели еще несколько десятилетий терпеливо накапливали данные, прежде чем большинство астрофизиков признало их существование. Реальная черная дыра расположена в созвездии Лебедя – в этой случайной, как и все прочие созвездия, конфигурации звезд. Некоторые звезды, определяющие контуры Лебедя, находятся от нас на тысячи световых лет дальше, чем другие звезды того же созвездия. Звезды коварным образом выстраиваются так, что получается некий рисунок, который якобы проецируется на поверхность (воображаемой) небесной сферы. Такие светящиеся точки, удачно оказавшиеся рядом друг с другом, Птолемей соединил в узор, напоминающий очертания лебедя, откуда и произошло название созвездия.

Черные дыры получают или свое собственное имя, или производное от названия созвездия. Эту черную дыру мы называем Лебедь Х-1. Поскольку астрономические названия преследуют информативные цели, это эффектное наименование отражает направление обнаружения черной дыры и природу ее открытия. Черная дыра находится в двойной звездной системе, и это значит, что мертвая звезда не одинока. У нее имеется спутник – живая голубая звезда. Двойная система является интенсивным источником Х-лучей – электромагнитного излучения чрезвычайно высокой энергии, достаточно высокой для того, чтобы пройти сквозь мягкие ткани вашего тела, но не настолько высокой, чтобы пройти сквозь ваши кости. Вы могли бы получить свой рентгеновский снимок, используя излучение источника Лебедь Х-1.

Обнаруженная в 1964 году черная дыра в созвездии Лебедя была, вероятно, первой из когда-либо обнаруженных черных дыр. Но бурные споры о гравитационном коллапсе, приводящем к их образованию, продолжались до середины 1970-х годов и утихли лишь в 1990-е. Большая голубая звезда – сверхгигант – вращается на очень близкой к черной дыре орбите. При этом черная дыра обладает массой, примерно в пятнадцать раз превосходящей массу нашего солнца. Газ атмосферы голубого сверхгиганта втягивается черной дырой, и в виде тонкого диска он будет вращаться вокруг черной дыры до тех пор, пока не исчезнет под горизонтом событий. Черная дыра постепенно поглощает своего компаньона. В процессе падения на черную дыру газ разогревается до миллионов градусов и начинает ярко светиться. В результате вся область вокруг черной дыры превращается в мощный источник рентгеновских лучей.

В действительности двойная звездная система находится на расстоянии шести тысяч световых лет от Солнечной системы, и ее физическое положение никак не связано с фактическим расположением других звезд в созвездии. Как уже говорилось, их всех объединяет только направление. Черная дыра и голубой сверхгигант делают полный оборот друг вокруг друга с периодом, равным примерно пяти суткам. Это астрономическое шоу идет без перерыва.

Некоторые чрезмерно осторожные астрономы до сих пор рассматривают компактный объект Лебедь Х-i как “предположительно черную дыру”, то есть – не исключают, что он и впрямь является таковой. Да, мы не видим черную дыру. Мы имеем дело с неким объектом, окутанным вязкой разлившейся горячей материей, выкачиваемой с поверхности голубого сверхгиганта, но данный компактный объект настолько мал (около 88 км в поперечнике) и настолько тяжел (по крайней мере в пятнадцать раз превышает массу Солнца), что он должен быть черной дырой. Таких чрезмерно осторожных астрономов немного, однако причина их сомнений ясна. Мы никогда еще непосредственно не наблюдали ни единой черной дыры.

Когда внегалактическое происхождение тех квазизвездных радиообъектов, которые планировали исследовать Хьюиш и Белл Бёрнелл, стало очевидным, их назвали квазарами. Они представляют собой яркие и маленькие, наподобие звезд, астрофизические объекты, равномерно распределенные вне плоскости галактики – и это означает, что в действительности квазары находятся далеко за пределами Млечного Пути. Их отделяет от нас порядка миллиарда – а то и больше – световых лет, что указывает на их почтенный возраст (чтобы добраться до нас, их свет путешествует миллиарды лет) и уникальность (это означает, что Вселенная теперь уже не производит квазары в прежнем количестве).

Квазары представляют собой ядра древних галактик, и ядра эти светятся настолько ярко, что мы можем наблюдать их даже на огромнейших расстояниях. Сверхмассивная черная дыра (предположительно), в миллионы или миллиарды раз превышающая массу Солнца, втягивает в себя галактический мусор – целые звезды, газ, пыль, планеты с их обитателями, – и все это в виде горячей массы, кувыркаясь, несется куда-то в небытие. Скрутив эту массу в светящуюся струю, черная дыра выстреливает ею в космическое пространство на расстояние в миллионы световых лет; именно этот сигнал мы впервые зарегистрировали с Земли в 1960-ых и долго еще не могли взять в толк, что же это, черт побери, такое было.

Квазары – это разновидность активных галактических ядер, в центре которых находятся сверхмассивные черные дыры. Активные галактические ядра, обладающие массой в миллиард масс Солнца, сконцентрированной в объеме размером с нашу Солнечную систему, – это мощный аттрактор относительно более плотного галактического центра. Вокруг галактического ядра могут вращаться десятки тысяч более мелких черных дыр. Сверхмассивная черная дыра может возникнуть из зародышевой черной дыры, которая со временем разрастается до фантастически огромных размеров.

Практически все, что мы знаем о нашей Вселенной, о ее истории и устройстве, мы знаем благодаря наблюдениям, проводимым астрономами и физиками-экспериментаторами, которые получают информацию в электромагнитном диапазоне излучения, иными словами – в виде света. почти всегда в виде света, хотя иногда и в виде частиц высокой энергии. Эта информация приходит и от объектов, возраст которых сравним с возрастом Вселенной, и от объектов, расположенных от нас в непосредственной близости. По тому, как варьируются цвет, интенсивность и спектр источников света, ученые пытаются реконструировать подробную карту Вселенной, ее историю, разворачивающуюся во времени почти на четырнадцать миллиардов лет. Однако в богатейшей палитре того, что мы можем видеть, меня больше всего интересует пустое пространство, пустота, абсолютная темнота, бескрайние просторы пространства-времени.

Черные дыры – темные. В этом их сущность. Это их отличительная особенность, которая и дала им имя. Они теряются на фоне темного неба. Они – тень на фоне яркого неба. Вы никогда не увидите их в телескоп. Поскольку почти всю информацию о Вселенной мы получаем, наблюдая свет, одиночные черные дыры, вокруг которых недостаточно космического мусора, практически невозможно наблюдать на фоне окружающей их темноты. Хотя, это не совсем верно.

Мы видим, что черные дыры уничтожают соседние с ними звезды. Мы видим, как в центрах галактик вокруг темных и неприметных сверхмассивных черных дыр вращаются звезды. Мы видим струи вещества, выбрасываемые черными дырами на расстояния в миллионы световых лет и заметные в самых дальних галактиках наблюдаемой части Вселенной. Но мы действительно никогда не видели черную дыру^[22] и именно поэтому с таким трепетом ожидаем возможности ее услышать.

Наверняка должны существовать такие черные дыры, которые никак нельзя увидеть. Они одиноки. Либо вращаются вокруг подобной же черной дыры. Ничто не падает на них. Ничто в их окрестностях не светит достаточно ярко. Мы не можем разглядеть тень от них – во всяком случае, пока не можем. Но если черные дыры сталкиваются, то мы могли бы услышать, как они заставляют звенеть окружающее их пространство и время, распространяя со скоростью света волны в искривленном пространстве-времени Вселенной. Если в гравитационных обсерваториях получится хотя бы незначительно выделить этот сигнал из шума, то мы сможем записать звучание звезд в последние секунды перед их столкновением. Мы сможем услышать, как неровности на поверхности вращающейся нейтронной звезды скребут пространство-время. Мы сможем записывать звуки от столкновения нейтронных звезд, возможно, образующих новую черную дыру. И мы сможем регистрировать звуки от слияния черных дыр, образующих более тяжелую черную дыру и испускающих миллиарды триллионов триллионов триллионов ватт энергии в виде гравитационных волн.

На Белл Бёрнелл, “верующую в гравитационное излучение”, как она сама о себе говорила, обнаружение пульсара Халса – Тейлора произвело неизгладимое впечатление. В 1993 году Рассел Алан Халс и Джозеф Хотон Тейлор-млад-ший получили Нобелевскую премию по физике за измерения, подтвердившие существование гравитационных волн – хотя и косвенно, методом дедукции. В течение нескольких лет Халс и Тейлор тщательно наблюдали за двойной системой, известной в каталогах как PSR B1913 + 16. (PSR значит пульсар; цифры обозначают прямое восхождение и склонение в угловых координатах, указывающих направление на небесной сфере.) Они наблюдали за компактной нейтронной звездой, находившейся на расстоянии двадцати одной тысячи световых лет от нас и посылавшей радиоимпульсы в сторону Земли с частотой семнадцать раз в секунду. Нейтронная звезда – это гигантский магнит, который, подобно маяку, вращает свой радиолуч в пространстве. То есть это пульсар. Прецизионные измерения модуляции этих импульсов показали, что пульсар с периодом в 7,75 часа вращается вокруг другой менее заметной нейтронной звезды. Это само по себе уже достаточно необыкновенно. Затем они заметили, что с каждым годом время полного оборота двойной системы уменьшается на 76,5 микросекунды, и сделали вывод, что энергия орбитального вращения тоже должна уменьшаться.

Энергетические потери в точности совпали с предсказаниями теории гравитации Эйнштейна. Вращаясь на орбите, нейтронные звезды как бы перепахивают пространство-время, распространяя вокруг гравитационные волны, на образование которых расходуется их энергия. Или, попросту говоря, гравитационные волны, унося потери энергии, заставляют звучать окружающее пространство-время. В ходе этого блестящего исследования теория и эксперимент удивительным образом “поддержали” друг друга.

Спустя примерно триста миллионов лет эта двойная система израсходует всю свою энергию на образование гравитационных волн и две нейтронные звезды сольются в одну. По идее, последние часы их существования могли бы быть зарегистрированы в обсерватории, аналогичной LIGO, если, конечно, люди тогда по-прежнему будут жить на Земле и по-прежнему будут функционировать наземные астрономические обсерватории, что по многим причинам до смешного маловероятно. Но до тех пор, пока для этой двойной системы не пробьет последний час, гравитационные волны, излучаемые ею, будут слишком слабы, чтобы измерить их здесь, на Земле. Однако мы не настолько амбициозны, чтобы пытаться услышать пульсар Халса – Тейлора. Мы преследуем другие цели. Пары, состоящие из нейтронной звезды и черной дыры, в последние минуты их жизни производят настолько мощные колебания пространства-времени, что мы можем зарегистрировать эти волны даже на расстоянии сотен миллионов – или больше – световых лет. Мы в состоянии видеть нейтронные звезды, находящиеся в нашей собственной Галактике, но они слишком слабы, чтобы наблюдать их на расстоянии миллионов световых лет. От пульсара Халса – Тейлора, для сравнения, нас отделяет всего двадцать одна тысяча световых лет. Этот пульсар находится в пределах нашей Галактики Млечный Путь. Поэтому астрономы с их традиционными телескопами не могут сфотографировать большинство компактных пар до столкновения. В тот момент мы должны будем их услышать^[23].

Мы не можем строго доказать, что энергия пульсара Халса-Тейлора расходуется на образование именно гравитационных волн. Мы можем только утверждать, что предсказания для потерь энергии в двойной системе за счет гравитационных волн очень точно объясняются наблюдениями. И благодаря дедукции делаем вывод о том, что гравитационные волны должны уносить энергию. По-видимому. Это отличное пари, достойное ставки в миллиард долларов.

Глава 9 Вебер и Тримбл

Пока Джо Вебер в одиночестве возился на краю леса со своей морально устаревающей установкой, проект LIGO получил одобрение и гарантии финансовой поддержки от Национального научного фонда. Пока Джо настраивал свой доморощенный прибор, Калтех и МТИ организовали совместную базовую лабораторию, собрали все самое необходимое и выработали долгосрочную стратегию научных исследований. Пока для Джо шел двадцатый год сбора данных, свидетельствовавших о его сомнительных достижениях, научные журналы возвестили начало новой экспериментальной эпохи, в которой ему уже не было места.

Кип знал Джо с середины 1960-х годов, еще до того, как он объявил о своем вызвавшем полемику открытии. Вебер заинтересовал Джона Уилера, и, соответственно, Кип тоже с ним познакомился. Тогда Джо еще не был столь сварливым. Они вместе бродили по Альпийским горам. Стали почти что друзьями.

Я спрашиваю Кипа, любил ли Джо спорить.

Кип смеется:

– Нет, потому что с ним никто не спорил.

– Мне показалось, что он несколько подозрителен, – говорю я.

– Это верно, ему присуще нечто вроде подозрительности. Да уж, что есть, то есть.

– С одной стороны, какая-то паранойя, а с другой – вполне конкретные жалобы. Все вперемешку.

– Так оно и бывает. Все переплетено, – кивает Кип.

Когда Кип записывал свое интервью в офисе Джо в 1982 году, последний уже знал, что Калтех успешно разрабатывает новые технологии интерферометра, и намеревался взять реванш. Кип сказал мне: “Самое печальное – это то, что Джо безмерно уважали за сделанное им, но он, кажется, даже не догадывался об этом”.

Я слушаю интервью Кипа в архиве Калтеха, нелепо расположенном в подвале горделиво высящегося здания и соседствующем там с лабораториями. В самом начале записи слышны звуки, похожие на те, что сопровождают подготовку сцены к спектаклю. Возможно, дело происходит в кабинете Джо в университете Мэриленда – кабинете, заваленном, судя по рассказам журналистов, грудами бумаг. Я могу представить себе это помещение – царящий там беспорядок, стандартные металлические шкафы, рулоны бумажных лент. Я напрягаю слух, чтобы расслышать Джо, который, судя по всему, нарезает круги по кабинету. Он говорит, что этот день, 20-ое июля, – это день рождения одного из его старших братьев. У Джо их трое, сам он – младший. Что ж, хороший способ завязать беседу.

Джо рассказывает о своей профессиональной карьере. Он держится, подобно обвиняемому, который ни в чем не виноват, но которого постоянно допрашивают и тем самым вынуждают повторять одну и ту же историю бесчисленное количество раз. Повторять перед публикой, повторять самому себе, говорить о том, что предшествовало его предполагаемому преступлению. Время от времени его повествование прерывается – он объясняет Кипу, как вообще здесь очутился. Джо словно бы подбирает аргументы в свою защиту, хотя никаких обвинений против него Кип не выдвигает. Почти час на Кипа сыплются даты, цитаты из заявок, отрывки из публикаций и технические сведения, подтверждающие правоту Джо. Несколько раз Кип останавливает запись, а потом включает ее снова: это значит, что оба они отвлекались на розыск в кабинете каких-то документов.

Но вот Кип осторожно подводит разговор к наиболее противоречивому моменту в истории Джо: “Давайте вернемся назад. Вы упоминали, что ваш выбор отчасти был связан с тем, что физика гравитационных волн казалась вам наименее спорной областью исследований.” Возможно, поднятая Кипом тема всколыхнула в Джо некие неприязненные чувства и к разочарованию прибавилась досада. Так или иначе, но Джо явно ощущает опустошенность. И теперь им движет желчность.

“В журнале Science от 15 мая 1981 года целая страница была посвящена критике моих результатов и доводам в пользу того, что Гарвин куда лучше меня, что он более талантливый ученый, – говорит Джо. – Да, он действительно проделал важную работу в области гравитационного излучения, разгромив все, чего я когда-то добился. Важен сам тот факт, что физика, которой я сейчас занимаюсь, является самым увлекательным из всего, что я когда-либо делал. Я упоминаю об этом в первую очередь вовсе не потому, что хочу оградить себя от оскорблений. Вообще-то я, конечно, мог бы подразнить этих стервятников куском свежего мяса, швырнуть его им и со всех ног помчаться прочь, чтобы поскорее заняться чем-нибудь другим, просто все это. это. все эти неприятности, они, конечно, не отразились на моем здоровье, однако все это очень прискорбно. Они повлияли на членов моей семьи, и, думаю, это ужасно несправедливо.”

Джо показал статью в Science своему семейному адвокату, и тот предложил ему обратиться в суд. Джо мог бы получить десять миллионов долларов компенсации за нанесенный ему моральный ущерб, но это заняло бы по крайней мере пять лет, которые Вебер не готов был провести в суде. “Вопрос в том, на что вы хотите тратить свою жизнь”, – говорит Джо.

И продолжает рассказ: “В определенный момент руководство дало мне две недели на то, чтобы убраться восвояси. А еще был момент, когда Дик Гарвин написал письмо в администрацию Калифорнийского университета. [Вебер одно время занимал по совместительству должность в Калифорнийском университете в Ирвайне, чтобы быть поближе к своей жене, профессору Тримбл].и вице-президент университета вызвал меня и уведомил, что в течение двух недель я буду уволен. Да-да, у него было это письмо, и он сказал, что я буду уволен. И в конечном итоге так и случилось. Черт побери, ни из какого другого места меня так не вышвыривали!..

Ярость и профессиональная ревность этих парней для меня непостижимы. Не могу понять, почему каждый из них убежден в том, что должен отрезать фунт моей плоти^[24]. Зря стараются. У меня крепкое здоровье. Больцман ^[25] в подобной ситуации покончил с собой. Но я, знаете ли, о самоубийстве и не помышляю. Просто упорно пытаюсь найти во всем этом какой-то смысл.”

Кип: “Джо, я и правда стараюсь восстановить истинный ход событий, вся эта история должна быть сохранена [тут Джо, прерывая его, издает некие звуки, выражающие то ли пренебрежение, то ли благодарность]. Я испытываю к вам огромное уважение за вклад в получение, в развитие астрофизики в направлении, в котором за вами последовали все остальные. Это говорит само за себя”.

Джо реагирует на его слова: “И раньше, и сейчас, и вообще всегда люди должны просто, засучив рукава, делать свою работу. Зачем было меня увольнять?.. Если вы занимаетесь наукой, то главная причина, по которой вы это делаете, заключается в том, что вам это нравится, а если вы не получаете удовольствия, то и не должны заниматься ничем подобным. И мне, говорю откровенно, мои занятия приносят радость”.

Кип: “Я полностью согласен с таким подходом”.

Джо: “Вот и прекрасно”.

Рассказав про свои огорчения, Джо приободряется и предлагает Кипу совершить экскурсию по лаборатории. Он начинаетперечислять, что именно предстоит им там увидеть: “Позвольте рассказать, чем мы располагаем. У нас есть.”

Конец записи. Я возвращаю старомодную аудиокассету в ее столь же старомодный футляр и отдаю архивариусу. Я покидаю деревянную библиотеку, прохожу по лабиринту лабораторий и, поднявшись на лифте, выбираюсь из подвала. Вернувшись в неизменную жару Пасадены, я устремляюсь по дорожке на встречу с Кипом.

Когда Кип уже собрался уходить, я задаю ему вопрос:

– Вы знаете о письме Фримена Дайсона?

– Каком письме?

– Ох, это так ужасно. Фримен, чувствуя свою ответственность за то, что поощрял Джо, просит его в этом письме отступиться.

Кип, явно изумленный, смеется: “Ну, знаете ли, он, наверное. эээ. большой оптимист”.

Вот это письмо:

Дорогой Джо,

со страхом и тоской наблюдаю я за крахом наших надежд. Я несу немалую личную ответственность за то, что посоветовал Вам “высунуться”. Несмотря ни на что, я считаю Вас великим человеком, с которым судьба обошлась крайне несправедливо, и сейчас меня больше всего заботит необходимость спасти то, что еще можно спасти. Поэтому я вновь даю Вам совет о том, как следовало бы поступать в такой ситуации. Великие люди не боятся публично признать, что они допустили ошибки и изменили свое мнение. Я знаю Вашу цельную натуру. Вам достанет воли признать, что Вы неправы. Если Вы это сделаете, Ваши враги обрадуются, но Ваши друзья обрадуются куда больше. Вы сохраните свою репутацию как ученого и увидите, что те, чье уважение Вам дорого, будут уважать Вас за это.

Пишу коротко, потому что длинные объяснения ясности не добавят. Но знайте: что бы Вы ни решили, я не отвернусь от Вас.

С добрыми пожеланиями,

неизменно Ваш

Фримен

[5 июня 1975]

Зимой 2000 года Джо Вебер поскользнулся на обледенелой дорожке перед зданием своей гравитационной обсерватории в Мэриленде. 81-летнему человеку стоило большого труда поддерживать обсерваторию в рабочем состоянии. Он оставлял свой автомобиль на вершине холма, поскольку не был уверен, что сумеет съехать вниз по крутому склону, и остаток пути до здания обсерватории проделывал пешком. Его нашли только спустя два дня – с множественными переломами костей и повреждениями грудной клетки, что впоследствии привело к развитию лимфомы. Восемь месяцев спустя, ночью 30 сентября, его супруге Вирджинии Тримбл позвонили из больницы и сообщили о кончине мужа. Тогда как раз сдавался в печать “Бюллетень Американского астрономического общества”. Некролог успели разместить именно в этом выпуске.

Еще задолго до смерти Джо Вирджиния Тримбл приняла решение не тратить силы на защиту полученных им результатов. “Наука – это самокорректирующийся процесс, но корректировка вовсе не обязательно происходит при нашей жизни”, – справедливо заметила она, когда мы встретились с ней в компьютерном зале кампуса Калифорнийского университета. Она продолжает отстаивать свою точку зрения: Вебер обнаружил нечто; было ли это гравитационными волнами или чем-то еще – неясно. Хотя велись бурные споры, никто так и не создал точной копии его инструмента. По сути, сравнивалось несравнимое.

– Джо говорил, что никто и никогда не сумел полностью повторить сделанное им, поэтому заявления об отсутствии подтверждения его результатов были не совсем обоснованными. Две группы, которые провели эксперименты, лучше других воспроизводившие эксперимент Джо, – одна в Японии и другая в Риме, под руководством покойного Эдуардо Амальди, – наблюдали события, похожие на те, что Джо наблюдал в Мэриленде. Была опубликована пара статей, где отмечались совпадения между Римом и Мэрилендом во время SN 1987А [взрыва сверхновой на достаточно близком от нас расстоянии, чтобы быть видимым невооруженным глазом в 1987-м]. В самом начале, еще до Копенгагенской конференции, состоявшейся в июле 1971 года, Владимир Брагинский прислал открытку, где сообщил о подтверждении им результатов. Брагинскому тогда не дали выездную визу, так что в Копенгагене его не было. Возможно, эти слова означали, что ему удалось повторить эксперимент. Конечно, позже, после всего, что случилось, он изменил свое мнение. Я пыталась продемонстрировать эту открытку, когда выступала на последнем Техасском симпозиуме, проходившем в Сан-Паулу в декабре 2012-го, но проектор ее перевернул.

Вирджиния показала мне скан жизнерадостной новогодней открытки, обклеенной почтовыми марками, в которой Брагинский писал:

Уважаемый профессор Вебер,

поздравляю Вас с Новым годом! Я надеюсь повидать Вас в Дании и сказать, что мне удалось подтвердить Ваши эксперименты. Искренне Ваш.

На открытке видна подпись: Брагинский. “Подтвердить Ваши эксперименты” вполне может означать “повторить Ваши эксперименты”, это признает и сама Вирджиния. (Брагинский вскоре опубликовал отрицательные результаты, что положило начало его “довольно-таки ожесточенной борьбе” с Джо Вебером.) Я с трудом различаю дату, однако Вирджиния связывает ее с копенгагенской конференцией: “Семьдесят первый, – говорит она, – это было еще до нашего знакомства”.

Ради исторической справедливости надо сказать, что Брагинский все-таки получил тогда выездную визу, и Кип отлично помнит его участие в конференции. Там был один драматичный момент: после некоего антисоветского выступления вся делегация СССР покинула зал, но Брагинский, вняв просьбам Кипа, потом вернулся и произнес примирительную речь. Позже у него были из-за этого неприятности.

Она называла его Вебер, а он ее – Тримбл. Они поженились в марте 1972-го, после того, как провели вместе три уикенда. “Веберу никогда не было сложно решиться на что-то”, – смеется она. Будучи двадцатью тремя годами старше жены, Вебер всегда настаивал на том, чтобы она делала то, что хотела и считала нужным. Возможно, учтя опыт семейной жизни со своей первой супругой Анитой, которая, пожертвовав карьерой ученого, целиком посвятила себя воспитанию их четверых сыновей, вдовец решил спокойно и с пониманием относиться и к работе Вирджинии, и к ее тяге к независимости, и к ее IQ. (В журнале Life, обложка которого кажется теперь винтажной, в статье под названием “IQ 180: что скрывается за лицом красавицы”, посвященной восемнадцатилетней на тот момент ученой, говорится, что, по ее мнению, мужчины подразделяются на три категории: “те, кто умнее меня, таких я встречала всего один-два раза; те, кто так думает, – имя им легион; и, наконец, те, кому вообще нет до этого дела”.)

Разочаровавшись в мужчинах, Вирджиния поклялась выйти за первого же, кто попросит ее руки. Но она все-таки предоставила своему последнему парню шанс вмешаться в ситуацию, отправив ему письмо: “Я собираюсь замуж за Джо Вебера, если хочешь помешать этому, позови меня в Калифорнию”. Она не знала, что бедолага как раз в это время поехал в Принстон (очередное разочарование, поскольку они пообещали рассказывать друг другу о планируемых поездках). Так что ее письмо он не получил. Вирджиния, во всяком случае, на это надеется. Они дружат и по сей день.

И она, как и планировалось, вышла за Джо. “Мы оба чувствовали, что заключили отличную сделку. Нас многое объединяло, к примеру, мы решили просыпаться пораньше и плотно завтракать. Или вот обговорили, что если муж приглашает молодую жену в ресторан, он должен заранее позаботиться о заказе столика”.

Однажды вечером Джо спрятал свечи и спички, чтобы убедиться, что она не растеряется в такой ситуации, и открыл для себя, что она может петь Кадиш на неизвестный ему лад. Она ответила на вопросы ученых мужей, совершила омовение в микве с несколькими женщинами (если, конечно, я правильно поняла – я плохо разбираюсь в религиозных ритуалах) и, сдав устный экзамен, стала иудейкой. И хотя оба они – и Джо, и Вирджиния – называли себя атеистами, Джо гордился тем, что женился на правильной еврейке, и объявил об этом своим сестрам. Она и сегодня придерживается традиций, хотя и не следует им буквально: к примеру, в день нашего с ней разговора Вирджиния упомянула о том, с каким нетерпением ждет пения в синагоге.

Оба они хорошо знали жизнь. Отец Джо был плотником, не мыслившим себя вне профсоюза. Когда Веберы увидели, что их мебель выставлена на газон, они поняли, что отец не может больше выплачивать ипотечный кредит. Вирджиния же рассказывала, что если она, вернувшись домой, обнаруживала на подъездной дорожке автомобиль отца, то сразу понимала, что его опять уволили. “Он был неплохим химиком и никаким бизнесменом”.

– Мне частенько везло, – продолжает Вирджиния. Она полагает, что независимое финансирование из фонда Вудро Вильсона облегчило ее поступление в Калифорнийский технологический институт. Куратор Вирджинии, знаменитый астроном Джордж Эйбелл, выдвинул ее кандидатуру на получение стипендии, традиционно зарезервированной за гуманитариями, и она с успехом занялась изучением астрофизики, хотя вообще-то ее интересовали иероглифика и археология. В Калтехе она позировала (обнаженная?) на уроках рисования в классе Фейнмана^[26]. И подрабатывала, озвучивая рекламные ролики. А еще она стала прекрасным астрономом. В калифорнийскую Паломарскую обсерваторию женщин не допускали, но Вера Рубин нарушила это табу, и потому спустя год Вирджиния Тримбл уже занималась там наблюдениями. Так что ей, можно сказать, опять повезло. На третьем году учебы, когда она уже в достаточной мере продемонстрировала свое упорство (в основном, как подозревает Вирджиния, выражавшееся в том, что она не вышла замуж), Национальный научный фонд выделил ей стипендию. Попав в Калтех, она пришла в восторг. “Вы только посмотрите на всех этих красавцев, думала я”. Сегодня, в свои семьдесят, в коралловом платье, с которым прекрасно сочетаются и туфли, и губная помада, и серьги в виде полумесяца, и золотое кольцо с головой животного, она просто ослепительна. Все та же красавица. И все те же IQ 180.

– Вообще-то, у нас обоих легкая степень синдрома Аспергера, мы оба с ним странноватые. – Вирджиния на удивление откровенна со мной. – Он говорил: “Лучшее, что произошло в моей жизни, это брак с Вирджинией”. Мне всегда было легко обращаться к нему за помощью. Когда в прошлом сентябре я упала и сломала бедро, то пролежала четыре дня на полу квартиры, распевая песни и декламируя стихи, пока меня не нашли. Я не хотела даже вспоминать о том, как Джо провел два дня на льду. Ненавижу холод. Но я все время думала вот что: “Такого никогда бы не случилось, будь Джо рядом”.

– Джо не рассматривал для себя возможность сотрудничества с LIGO?

– Ему никто этого не предлагал, так что не знаю, что бы он ответил.

– Он был недоволен, узнав о финансировании проекта LIGO?

– Нет, не недоволен. Ему просто было плохо. Он всегда отличался жизнерадостностью. Если бы было иначе, я бы за него не вышла. Люди, с ним работавшие, считали его обаятельным. Он всегда хорошо относился к сотрудникам. И секретарши его любили.

Все, что случалось с ним неприятного, он перерабатывал в байки. Во время Второй мировой, когда был потоплен авианосец, на котором он находился, Вебер был на волосок от гибели, но рассказывал он всегда про обезьяну, швырявшуюся в него на берегу кокосами.

Он говорил, что стал первооткрывателем трех основных областей экспериментальной физики. Квантовой электроники, гравитационного излучения и когерентной регистрации нейтрино. [Должна добавить от себя, справедливости ради, что первое утверждение совершенно бесспорно: за этот научный вклад Вебер был достоин включения в список номинантов на получение Нобелевской премии. Второе утверждение дискуссионно, а третье и вовсе звучит сомнительно.]

А в заключение Вирджиния сказала то, с чем нельзя не согласиться и благодаря чему о Вебере никогда не забудут: “Его целью было привнести уравнения Эйнштейна в экспериментальную лабораторию. И он полагал – и полагал, мне кажется, оправданно, – что ему это удалось”.

Глава 10 LHO

Первое поколение детекторов гравитационной обсерватории LIGO, введенных в эксплуатацию в районе 2000 года, не услышало никаких космических звуков. Эти инструменты доказали, что технологически регистрация гравитационных волн возможна, но они были недостаточно чувствительны для обнаружения волн. Или же на тот момент в космосе не происходило ничего, что можно было бы услышать. Но оставим в стороне подобные рассуждения. Мы поднимаемся к вершине. И настанет время, когда усовершенствованные детекторы второго поколения будут полностью работоспособны. По пути наверх мы потеряли Вебера и, судя по всему, теряем Рона Древера. Однако, несмотря на это, нас становится все больше. Когда кто-то уходит, его место занимает другой, и подъем к вершине продолжается. Экспедиция жива; набранный темп сохраняется.

Лаборатория LIGO-WA, также известная как LHO (первые буквы английских слов LIGO Hanford Observatory — Обсерватория LIGO в Хэнфорде), расположена на удаленной площадке, на территории, находящейся в собственности государства: это юго-восток штата Вашингтон, Хэнфорд, где были построены первые в мире промышленные атомные реакторы. Именно там в последний год войны их проектировал дедушка американского релятивизма – Джон Уилер. Установки по выделению плутония нарабатывали этот радиоактивный элемент для “Толстяка”, второй и последней (на сегодняшний день) бомбы, сброшенной с самолета на город. Этот и без того малонаселенный район стал по-настоящему труднодоступным, когда в 1943 году сюда частично перевели секретный Манхэттенский проект, в связи с чем военное ведомство выселило местных жителей с площади почти в боо квадратных миль. Холодная война способствовала расширению территории ядерного объекта – там должны были храниться пугающие запасы оружия. С конца 1980-х годов Хэнфорд перестал играть роль центра ядерного производства и превратился в центр очистки от ядерных загрязнений. Надо же было что-то делать для предотвращения попадания в воды реки Колумбия зараженных отходов бывшего производства!

Короче говоря, место было почти неиспользуемое и малопригодное. Не то чтобы совсем пустыня – скорее, так называемая кустарниковая степь, которая в отсутствие дождей может похвастаться куда большим количеством растительности, чем настоящая пустыня. Заросли многолетних кустарников навевают мысли о заброшенном фермерском хозяйстве. Плоское безграничное пространство кажется абсолютно пустым до тех пор, пока на горизонте не появляются силуэты реакторов, увенчанные плюмажем систем охлаждения (чем-то напоминающих атомные грибы) и причудливым образом сливающиеся с плывущими над ними кучевыми облаками.

В нескольких милях друг от друга расположены небольшие строения, которые и составляют лабораторию LIGO. Это новые белоснежные и приземистые сооружения, контрастирующие в архитектурном плане с находящимися на периферии территории LIGO пузатыми реакторами. Все тут выглядит ухоженным, зеленые кусты тщательно подстрижены, земля покрыта слоем специально завезенной сюда гальки; общее зрительное впечатление – не совсем законченная, однако же тщательно изготовленная диорама.

Я приехала довольно рано, потому что намеревалась побывать на ежеутреннем совещании, которое проходит в 8:30 в зале управления детектором. Майкл Лэндри, ответственный за работы по модернизации детектора LIGO в LHO, выслушивает отчеты о положении дел. В комнате вольготно расположились примерно два десятка человек; людей значительно меньше, чем столов, стульев и компьютерных мониторов. Один парень, балансируя, сидит на огромном мяче для фитнеса. Совещание проходит быстро и эффективно. В заключение Майкл объявляет: “Сегодня работаем, как обычно, соблюдая все меры безопасности. Мы закончили”.

Сюда, в зал управления, люди заходят в течение всего рабочего дня. Они носят халаты, похожие на медицинские, только, по-моему, более интенсивного синего цвета. Халат – это дополнительная защита от внешних загрязнений. Больше аналогий с больницей я проводить не буду, только упомяну еще шесть мониторов, висящих на одной стене зала управления, и семь – на противоположной, которые отображают параметры работы установки и подают сигнал в случае опасности. Камеры и датчики находятся во многих точках вдоль всего детектора. Зал управления никогда не пустует. Операторы дежурят 24/7, сменами по восемь часов. Во время сбора данных установка блокируется, и это значит, что зеркала удерживаются в соответствующем положении внутри узкого интервала на фиксированном расстоянии друг от друга. Сложная система обратной связи корректирует зеркала, возвращая их в первоначальное положение в случае, если они отклонились от своего штатного положения, по аналогии с термостатом, поддерживающим выбранную температуру. Прибор измеряет крошечные отклонения положения зеркал от заданного значения и отслеживает процесс его восстановления.

Если положение зеркал выходит за границы допустимого интервала, то звучит тревожный сигнал и экран мигает желтым или красным цветом. Иногда, шутки ради, кто-нибудь меняет звучание этого сигнала тревоги.

Все как-то странно ухмыляются, когда пытаются объяснить мне, как именно функционирует полуавтоматическая система управления детектором. Операторы признаются, что их работа немного напоминает искусство тех, кто владеет черной магией. И не надо сравнивать это с вашими попытками вернуть изображение на экран телевизора стуком по его корпусу. Тут все гораздо загадочнее. Черная магия. Многие здесь твердили эти слова, отводя взгляд в сторону и криво усмехаясь. Думаю, дело тут вот в чем: они попросту не желают пугать меня, привлекая мое внимание к реально существующей проблеме. А состоит она в том, что до сих пор не очень ясно, как поддерживать установку в рабочем режиме. Чтобы овладеть управлением ею посредством графического интерфейса, требуются месяцы обучения. Когда усовершенствованный детектор LIGO будет полностью собран, число каналов сбора информации достигнет 200000, а количество систем управления – 350. И что тогда? Кто сможет контролировать все это? Как удержать стабильный лазерный луч в детекторе?

В ветреный день или при обилии грузовиков на дорогах рядом с Хэнфордом удерживать положение зеркал внутри допустимого интервала вообще не удается. Гораздо проще поддерживать детектор в рабочем состоянии в ночное время. Операторы, с которыми мне удалось поговорить – они, как правило, наняты из местных и не обязательно из ученой среды, – рассказывали, что им нравится дежурить ночами в пустом зале управления, способном вместить сотню человек.

Вокруг зала, задумчиво постукивая себе по голове гаечным ключом или отверткой, курсируют примерно два десятка специалистов в темно-синих халатах. Ладно, не удержусь: они действительно похожи на врачей, особенно когда обсуждают состояние своего пациента, сгрудившись у мониторов.

Удаленность LMO и некоторая загадочность стоящих перед ней задач способствуют сплочению команды. Заглядывая в открытую дверь, люди смотрят на экраны и на необычайно большие цифровые часы, одни из которых показывают местное время, а другие – время по Гринвичу. Они перебрасываются шутками и задают разнообразные вопросы, полагая, что наверняка найдется тот, кто на них ответит. “Как пишется бездействующий?” Я выкрикиваю ответ и, выйдя из зала управления, направляюсь в лабораторию.

Она представляет собой огромный ангар, где находится лазерное и вакуумное оборудование – LVEA (Laser and Vacuum Equipment Area). Если в Калтехе сорокаметровый прототип умещается в трейлере, то для этой полномасштабной обсерватории мало любое здание. Площадь LVEA составляет примерно 30 000 квадратных метров, причем содержимое ангара – это лишь, так сказать, “верхушка” интерферометра. Сразу за стеной лаборатории начинаются две четырехкилометровые лучевые трубы (диаметром в 1,2 метра), уходящие через поросшую кустарником степь в юго-западном направлении. Толщина их стенки – всего 3 мм, сделаны они из нержавеющей стали и снабжены кольцами жесткости для поддержки всей конструкции. Трубы состоят из сваренных вместе 60-метровых сегментов и проходят внутри цементных тоннелей, вдоль которых проложены вспомогательные дороги – для подъезда к небольшим лабораториям, расположенным на концах тоннелей.

Две самые крупные пустоты в земной атмосфере – лучевые трубы обсерватории LIGO – находятся именно здесь, за двойной дверью лаборатории. Внутри этих труб заключено меньше материи, чем в пространстве между галактиками, известном как межгалактическая среда. Плотность остаточного газа в трубах в восемь раз ниже, чем в космическом пространстве. (Хотя в космосе существуют области и с еще более низкой плотностью.)

Разработанная учеными вакуумная система детектора экономически эффективна и впечатляет своими масштабами. На Земле существуют вакуумные камеры и с меньшей плотностью остаточного газа, но ни одна из них не сравнится размерами с установкой LIGO. Вакуум в трубах был создан в 1998 году, и с тех пор детектор еще ни разу не был дева-куумирован до атмосферного давления. При проведении работ по модернизации детектора LIGO были заменены все его элементы – кроме вакуума. Вакуум в детекторе должен сохраняться в течение всей жизни эксперимента. Нарушение вакуума положит эксперименту конец. Как сказал однажды Майк Лэндри, “мы все тогда сможем разойтись по домам”.

(Рай, впрочем, готов с этим поспорить: “Да, это не очень просто, но и не невозможно. Если понадобится, мы сумеем восстановить вакуум”.)

Однажды в три часа ночи начальник службы безопасности ядерного объекта зашел в здание обсерватории с вопросом: “Вы ничего не слышали?” Майк проехал по вспомогательной дороге и обнаружил грузовик, который врезался в цементную оболочку одного из плеч интерферометра. Хэнфорд патрулируется сотрудниками службы безопасности федерального подчинения, и эти симпатичные могучие ребята в устрашающей униформе вооружены до зубов. Однако же некоторые из них обожают втопить газ и разогнаться в темноте, забыв о своем плохом знании местных географических реалий. Пересекая поросшую редким кустарником равнину на скорости 50 миль в час (примерно 8о км/час), один из любителей быстрой езды врезался в плечо интерферометра, заработав в результате перелом плеча собственного. И ребра, кстати, тоже.

Хотя эта авария не нарушила вакуум, такое вполне могло случиться. Если бы отверстие в трубе оказалось размером с десятицентовую монету, то всасываемый из атмосферы воздух со зловещим свистом уничтожил бы весь эксперимент. Но наличие достаточно большого отверстия могло иметь летальные последствия – это было бы сравнимо с разгерметизацией на космической станции, с той лишь разницей, что в данном случае пустота находится внутри самого корабля.

Автомобили представляют для эксперимента серьезную помеху, даже если не врезаются в трубы. Обсерватория чрезвычайно чувствительна к колебаниям земной поверхности. Это, помимо всего прочего, еще и очень чувствительный сейсмограф. Например, детектор ощущает грузовики, проезжающие по близлежащим трассам. Проблемы создают и акустические шумы. Были обнаружены корреляции шумов детектора со временем прилета и отлета самолетов в местном аэропорте.

Солнце и Луна вызывают колебания зеркал, и для восстановления их исходных местоположений требуются дополнительные магниты. Сейсмометры регистрируют локальные движения земной коры, и для компенсации этих перемещений требуется устанавливать гидравлические системы. Все эти различные помехи необходимо отличать от истинного сигнала. Мы слышим и звучание самого прибора. Он урчит от приливного действия небесных тел, ворчит при оседании земли, реагирует на остаточное тепло в элементах своей конструкции, на квантовые флуктуации и на давление в лазере.

Зеркала интерферометра заслуживают того, чтобы рассказать о них отдельно. На глаз они кажутся совершенно прозрачными, практически невидимыми. Они – идеальные отражатели оптического света. Вся их мощь заключается в способности отражать лазерный луч. Производство зеркал поручили компаниям, являющимся общепризнанными лидерами в этой области. Чтобы получить максимально возможную отражающую способность и минимизировать потери, зеркала были покрыты восьмьюдесятью отражающими слоями. Коэффициент отражения этих зеркал составляет 99.999 %.

Зеркала весом в 42 килограмма подвешены на необычайно тонких стеклянных волокнах, потому что их нельзя просто прикрутить к своду тоннеля. Если бы зеркала были жестко зафиксированы, они не были бы чувствительны к колебаниям пространства-времени, не раскачивались бы на поверхности гравитационных волн. Вот оно, основное затруднение – неизбежная схватка между стабильностью и чувствительностью. Толщина стеклянных волокон примерно в два раза превышает толщину человеческого волоса, поэтому они легко ломаются даже при случайном прикосновении.

Руководитель LHO Фред Рааб видит в эксперименте баланс между изяществом и грубой силой. Луч света мегаваттного лазера, отражаясь между зеркалами резонатора, являет собой источник опасности. Когда положение зеркал выходит за допустимые пределы, мегаваттный луч лазера сбрасывается на фотодиод, рассчитанный на поглощение только очень малой доли фотонов. И однажды фотодиод сожгли. После этого для его защиты были разработаны специальные створки из нержавеющей стали, которые моментально смыкаются в случае аварии. Но был случай, когда луч упал на металлические створки, подпалив и их. Расплавленный материал створок испарился внутрь вакуумного объема.

Очередной инцидент был связан с землетрясением в Китае, которое привело к раскачиванию одного из вторичных зеркал. При этом луч попал на стеклянные волокна и, как лазерный резак, расплавил их. После пары подобных случаев были разработаны и установлены сейсмические фиксаторы зеркал. Впрочем, обычно землетрясения, которые регистрируются по всему миру, приводят к менее катастрофическим последствиям.

Мы с Майком Лэндри облачаемся в чистые защитные костюмы, чтобы войти в LVEA и рассмотреть работающую установку вблизи. Все помещение большого ангара классифицируется как чистая комната класса 10 000, что означает верхний предел на количество пылинок, содержащихся в одном кубическом футе воздуха^[27]. Для сравнения, в воздухе Нью-Йорка содержится в среднем около 35 миллионов загрязняющих частиц на кубический фут: микробов, пыли и разнообразных химических соединений. (При посещении лаборатории в Луизиане я прошла часовой инструктаж по правилам работы в чистом помещении, который включал в себя практические занятия с использованием хирургических перчаток, арахисового масла и флакона изопропилового спирта.) В помещении прохладно (пот – одно из загрязняющих веществ), а высота потолка примерно 30–40 футов^[28]. Над нашими головами проходят рельсы, по которым перемещаются краны. Рельсы рассчитаны на 5 тонн – максимальный вес перемещаемых грузов. Все в ангаре носят каски.

Камеры интерферометра герметично отделены от тоннелей мощными задвижками – чтобы камеры могли быть доступны для обслуживания в условиях окружающей атмосферы без заполнения объема труб воздухом. Скопление камер, вид на которые открывается с высоты галерей и ведущих к ним лестниц, прозвали Пивным садом: оно и впрямь навевает мысли то ли о больших пивных кегах, то ли о подводной лодке Герберта Уэллса. Верхняя часть любой из камер может быть открыта, чтобы при помощи крана извлечь наружу всю ее начинку. После окончания работ камеры снова герметизируются, а воздух из них откачивается до уровня вакуума, поддерживаемого в трубах так, чтобы задвижки могли быть вновь открыты.

После двух месяцев работ по сборке узлов интерферометра специалисты открыли видоискатель на конечной станции обсерватории в Луизиане и обнаружили на внутренней стороне стекла живого пятисантиметрового паука. Насекомые создают проблемы для эксперимента. Так же, как и мыши. “Извини, приятель”, – сказал Майк, наступив на паука в маленькой комнате, где мы переодевались в чистые защитные костюмы. Несколько минут спустя, уже в самой лаборатории, старший экспериментатор, прервавшись на полуслове, сфокусировал взгляд чуть выше маски Майка и снял с пластиковой прокладки одного из наиболее прецизионных элементов детектора заблудившегося мотылька. Поднимая с пола хрупкие останки насекомого, Майк снова извиняется: “Так уж вышло, приятель”.

Трубы пронизывают стены лаборатории и уходят на несколько километров вдаль по засушливой местности. Между трубой и внутренней стеной цементного четырехкилометрового тоннеля, который соединяет LVEA с конечными станциями, есть небольшое пространство, позволяющее взрослому человеку пройти вдоль всей трубы. Но этого никто не делал – до тех пор, пока Рай Вайсс не обнаружил внутри тоннеля колонии мышей, ос, черных вдов (ядовитых пауков) и змей. Осы любят питаться черными вдовами, которых они помещают в шестиугольные гнезда своих сот, какое-то время держат там живыми под наркозом, а потом сжирают. Моча черной вдовы содержит соляную (хлористоводородную) кислоту, которая разъедает нержавеющую сталь труб. В некоторых местах на трубе и впрямь видны следы паучьей жизнедеятельности. По той же причине плавательные бассейны не изготавливают из нержавеющей стали: сталь в присутствии хлора коррозирует. Впрочем, проведя некоторые исследования, Рай констатировал, что “черные вдовы, конечно, заслуживают внимания, однако главными виновниками являются все-таки мыши”.

В Луизиане Рай прошел по всем туннелям ради того, чтобы обнаружить в трубе крошечную трещинку, размер которой не превышал одну тридцатую от толщины человеческого волоса. Я постоянно слышу разговоры про Рая. Рай недавно пробирался по туннелю. Рай нашел в трубе осколок стекла. Рай разорил осиное гнездо. Рай поймал мышь. Рай очистил тоннель от всякой нечисти. Сегодня Рай снова в тоннеле.

Рай разрешил мне присутствовать при проведении им измерений резонансных колебаний труб. Подъездная дорога должна быть расчищена от сухих растений перекати-поле. Высушенные кусты под действием ветра перекатываются по равнине, скапливаясь вдоль цементного тоннеля, подобно частичкам пыли на стене. Чтобы расчистить путь, сухие растения собирают и упаковывают в прямоугольные тюки, похожие на тюки сена, которые потом увозят и оставляют за периметром диорамы. Это несколько напоминает работу скульптора, который размещает в своей мастерской всяческие материалы: что-то в дальнейшем пригодится, а что-то нет. Мне эти растения нравятся как в первозданном виде, так и в виде прямоугольных тюков. Они помогают искусно созданной территории вписаться в естественный ландшафт.

Рай предупреждает: “Дайте знать, если запах покажется слишком неприятным. В Луизиане ситуация намного хуже. В прошлом году я заработал там грибковую пневмонию”. Воздух становится свежее, когда мы открываем несколько из четырнадцати входов в цементный тоннель, который защищает одно из плеч интерферометра. Запах не слишком противный, но вентиляция явно не помешает. “Я часто бываю в тоннеле”, – говорит Рай. Он уже много лет отвечает за состояние лучевых труб. Труба вибрирует. Рай стучит по ней, и она отзывается громким медленно затихающим гулом. По мере улучшения чувствительности эксперимента все эти низкочастотные колебания становятся заметны. Они присутствовали и прежде, но на них не обращали внимания, потому что чувствительность установки была недостаточно высока. Рай позволяет мне помочь ему в подготовке к измерениям – примерно так вы позволяете ребенку затянуть тиски или подержать кабель. Несмотря на то, что официально он на пенсии, Рай в свои 80 делает все, что в его силах, чтобы помочь проекту. Он занимается этим еще и потому, что иначе на эти работы пришлось бы отвлекаться кому-то из экспериментаторов. Рай хлопает по трубе, пинает ее ногой, бьет кулаком.

– Все это требует большого терпения, – говорю я, стыдясь очевидности своего заявления. – У вас оно есть? – Я явно осмелела.

– Нет, как нет его и у вас, – отвечает Рай.

– Почему вы так думаете?

– Но вы же то и дело заканчиваете за меня (фразу… – произносит он, впрочем, вполне миролюбиво.

Наверное, у меня такой огорченный вид, что Рай решает больше не заниматься критикой:

– Бросьте. Все в порядке.

Мы подсоединили несколько связанных вместе кабелей и закрепили на трубе небольшой прибор, а потом меня отправили в машину дожидаться, пока Рай проведет диагностические измерения собственных вибраций трубы. В салоне становилось все жарче, потому что я забыла открыть окошко, хотя Рай и предлагал мне это сделать, так что я потихоньку запекалась под солнцем пустыни. Однако любой шум мог помешать измерениям. Я представила себе лязг дверной ручки или хлопанье дверцы и решила покорно истекать потом в белесом мареве летнего дня.

Накануне нашего отъезда из Хэнфорда и в течение нескольких дней, что мы провели вместе, Рай вспоминал время, когда проект LIGO только зарождался. Он говорил о “Тройке” и о 1980-х. Структура управления проектом представлялась

безнадежной. Рон Древер был принципиально не способен делиться властью и полагаться на чужие суждения, в том числе и на суждения Рая. Но чтобы проект стал успешным, члены команды в Калтехе должны были действовать вместе, несмотря на нрав Рона. Рай говорит мне:

– Я решил тогда делать все ради того, чтобы продвигать проект. Видите ли, с Роном было очень трудно. В то время я питал к нему большое уважение, причем по многим причинам. Я начал лучше понимать его как ученого. Прояснил для себя, почему он думал не так, как думают другие или, к примеру, я. Он мыслил образами. И абсолютно не помнил, о чем думал накануне, так что принимать решения оказывалось попросту невозможно. Процесс его мышления можно было наблюдать. Он выстраивал логику решения того, какого размера должен быть луч лазера либо сколько должно быть зеркал – или. не знаю. чего угодно в интерферометре. И вот вы с ним это обсуждаете, приходите к единому мнению, возможно, он даже соглашается с тем, что его точка зрения неправильна – или хотя бы частично неправильна, – однако на следующее утро этот же разговор начинается заново, ровно с того же места. И вы с ним снова приходите к тому же выводу. И так продолжается день за днем, а решения нет как нет. И это была лишь одна из проблем.

Однажды Рон заявил [Кипу]: “Ты меня обманывал, когда приглашал сюда. Я думал, что получу это, и это, и это, а посмотри, в каком положении я оказался. Тут и этот жуткий Вайсс, и люди из МТИ, которые готовы меня сожрать!..” Ну, и еще в том же духе. Я знаю, что Кипу эти слова были ужасно неприятны, потому что ничего такого и близко не было. Просто Рон, как я думаю, не предполагал, что ему вообще придется с кем-то сотрудничать.

Древер снова разыгрывал из себя Моцарта, и Рай в мрачные минуты начинал сомневаться в собственных способностях, терзаемый мыслями о том, что судьба предназначила ему роль Сальери. У Рая были свои представления об установке, о ее конструкции, но ему пришлось отказаться от личных амбиций ради того, чтобы их общее дело двигалось вперед. Он подбирал площадки для размещения обсерваторий, занимался кооперацией с производственными партнерами, участвовал в испытаниях зеркальных покрытий, настраивал свой собственный лазер. Да даже и сейчас он готов трудиться везде, где и когда это необходимо, – бороться с осами, лазить по тоннелям, тестировать системы, разрабатывать электронику. Передать не могу, сколько раз я слышала, как люди говорили: “А давайте-ка спросим у Рая!”

– В общем, Кип был с нами неотлучно; в смысле – ему пришлось быть с нами.

Кип пытался удержать их вместе, пытался отыскать баланс между эго и авторитетностью – и все ради того, чтобы сочетание различных индивидуальностей оказалось эффективным. Он порекомендовал разделить сферы полномочий, присвоил каждому одинаково важные титулы – например, ведущий специалист, ответственный за одно, и ведущий специалист, ответственный за другое. Выполнять функции арбитра Кипу помогали его невозмутимый темперамент и персональный компьютер. Он был тогда единственным, кто владел такой штукой. “Тройка” могла ввести с помощью Кипа в алюминиевый корпус компьютера почти сырую идею и получить на выходе решение, черным по белому напечатанное на бумаге. Пропуская идею через себя, компьютер добавлял ей значительности. Однако в действительности никакие решения не материализовались: они попросту не принимались. Напряженные взаимоотношения Рая и Рона, несовместимость их стилей – смекалка Рая вкупе с его твердой решимостью двигаться вперед и, с другой стороны, мечтательность и образное мышление гениального Рона – сводили к нулю всю ту эффективность, которой каждый из них добился бы в одиночку. И в итоге на свет не появилось ни единого решения, которое удовлетворило бы всех троих.

– Ни единого! – настаивает Рай.

(“Ну, это все же преувеличение, – поправит его позже Кип. – Хотя и небольшое”.)

Рай продолжает:

– Водоразделом во всем этом послужило письмо, отправленное Диком Гарвином [в Национальный научный фонд]. Мы тут пропускаем немаленькую часть истории, но пускай уж так и будет. Это произошло в мае 1986-го. “Тройка” существовала уже три года, когда Гарвин написал письмо в ННФ. Может быть, он полагал, что уже уничтожил эту область науки. Мы-то ее воскрешали. Короче говоря, после обращения Гарвина ННФ потребовал дополнительную информацию по проекту. Они позвонили мне, и, думаю, это несколько напрягло людей в Калтехе. Мне единственному из “Тройки” поручили провести дополнительные исследования. А потом ННФ профинансировал промышленное исследование, результаты которого легли в основу “Синей книги”. Я и сейчас не сомневаюсь в правильности такого решения.

Гарвин был очень влиятельным ученым из IBM и одним из тех, кто повторил эксперимент Вебера после злополучного громкого заявления об открытии гравитационных волн, сделанного в 1969 году. Его мнение имело вес, к нему прислушивались в высших эшелонах власти. Он участвовал в принятии решений о прекращении безумного проекта “звездные войны”^[29], а также о закрытии потенциально катастрофических промышленных проектов, таких, к примеру, как план 60-х годов по созданию сверхзвуковых самолетов, которые могли бы подниматься в стратосферу, доставляя пассажиров из Нью-Йорка в Калифорнию быстрее, чем это делается на регулярных авиарейсах, – и при этом непоправимо разрушая тонкий атмосферный слой. Фигурально выражаясь, Гарвин уничтожил Вебера. И, разумеется, вовсе не обрадовался, узнав о возобновлении гравитационно-волновых экспериментов, требовавших столь ошеломляющих затрат.

Рай вспоминает:

– В общем, Дик Гарвин думал, что убил этого дракона, а он внезапно, точно Феникс из пепла, возник снова. Но тут получилось вот что: действия Гарвина выявили не только проблемы в нашем научном сотрудничестве, но и тот неоспоримый факт, что уже были разработаны многие принципиально важные для проведения эксперимента технологии. Я нашел специалистов по лазерам, экспертов по прецизионным измерениям, ученых, имевших опыт работ с антенной Вебера. Они были способны проводить самые тонкие измерения. И мы устроили совещание, на котором обсудили все принципиальные аспекты будущего эксперимента. Единственное, чего мы обсудить не смогли, был общий менеджмент проекта.

И я объяснил, в чем состояла главная проблема. Я сказал: “Ничего не выйдет до тех пор, пока вы не согласитесь на то, чтобы проект возглавил кто-то один. От «Тройки» надо избавиться. Так это не работает”. Получилось, что Кип и я, не сговариваясь, использовали это совещание, чтобы рассказать, что проект управляется из рук вон плохо.

Кип говорит с нажимом: “Ноябрьское совещание 1986 года было чрезвычайно важным. мы еще раз убедились в том, что добились больших успехов во всем, кроме управления”. Детальный отчет по итогам совещания лег в основу следующего этапа создания установки. Положительные отзывы убедили Айзексона в том, что можно переходить к подготовке предложения по проектированию и строительству (два предыдущих предложения “Тройки” были отклонены), но при условии, что во главе проекта встанет один руководитель. Все члены комитета по рассмотрению проекта, включая Гарвина, отчет одобрили.

Слово опять предоставляется Раю:

– Ив итоге на сцене появился Робби Фогт, бывший в то время ректором Калтеха. Вам ясно?.. Поначалу-то все шло хорошо. Ненавижу говорить об этом. Но душой кривить не буду. Первое, что я сделал, когда услышал о Робби, это сел на телефон и принялся обзванивать всю страну – и получил о нем только самые хорошие отзывы. Он и впрямь сделал много замечательного. И лишь один знакомый оказался предельно честен со мной, хотя я ему тогда и не поверил. Он сказал – я никогда не забуду этих слов, – он сказал вот что: “Ни ты, ни Рон не останетесь прежними после его прихода”. Я не понял, о чем он. И спросил напрямую: “Так он что, все завалит?” А мой знакомый сказал: “О нет, ни в коем случае. Он заставит проект работать. Он добьется, чтобы проект реализовался. Но ты и Рон уже не будете прежними”.

Глава 11 “Сканк уоркс”

Рохус Э. Фогт был уволен с поста ректора Калтеха, и это, конечно, не самая хорошая рекомендация для будущего руководителя весьма необычного, инновационного, высокотехнологичного грандиозного проекта. Не то чтобы это было важно, просто любопытно: “фогт” – это титул управляющего определенными территориями в Священной Римской империи. Иными словами, “фогт” означает начальник.

Несмотря на свое говорящее имя, Робби характеризует себя так: “Я хорошо известен как человек, который ненавидит любую власть”.

На посту ректора Калтеха он беззаветно служил университету, и при всей нелюбви Робби к слову “решальщик” оно довольно точно определяет суть его тогдашней деятельности. Не исключено, что ярко выраженная преданность Фогта интеллектуальным организациям – это своего рода оборона. Граждан Германии, взрослевших во времена разгула нацизма, часто отличает неприязнь к симптомам авторитаризма или попыткам строить тайные козни. Фогт всегда проявлял политически корректное отношение как к тоталитаризму (ужас и отторжение), так и к конституции и правам человека (восхищение и признание). Таким образом, для Фогта преданность Калифорнийскому технологическому стала своего рода альтернативой национализму.

Когда я встретилась с ним в его университетском кабинете, он начал с того, что сказал: “Вчера было 8-е мая. В 1945-м мне на этот день было 15 лет. Я был военнопленным, и я дал себе клятву никогда больше не позволить никакой дурацкой власти распоряжаться моей судьбой”.

Беседуя с Фогтом, я узнала, что нацисты лишили его тех возможностей, которые сулило ему счастливое детство, проведенное в ЮжнойГермании. После войны он сначала батрачил, а потом устроился рабочим на металлургический комбинат. В конце концов, став студентом, он оказался в более благополучных Соединенных Штатах, где уже превратился в “Робби”. Так назвал Фогта американский солдат, с которым его свела судьба. Американец был военным инспектором, назначенным в немецкий университет следить за тем, чтобы в его стенах не было начато производство ядерного оружия, а инженер-металлург Рохус, в качестве студенческого представителя, оказывал ему содействие. Правда, все это не объясняет, почему Фогта уволили с поста ректора.

В знаменитом проекте “Вояджер” Фогт руководил подготовкой одного из самых важных научных исследований, проводившихся на борту космического аппарата, а именно – исследований космических лучей. В настоящее время два космических аппарата “Вояджер” находятся на расстоянии свыше 15 миллиардов километров от Земли, дальше, чем любые другие когда-либо созданные человеком объекты. Они уже в межзвездной среде, вне области влияния солнечного магнитного щита. Их стальную обшивку шлифуют ветра далеких звезд. Звучит несколько драматично, но по сути это именно так. Фогт активно боролся за то, чтобы распространить задачи миссии на область межзвездного пространства. Но для этого космические аппараты должны были взять с собой большое количество гидразина, необходимого для их ориентации за пределами Солнечной системы, что, естественно, накладывало дополнительные ограничения на вес приборов, требуемых для планетарных исследований. Он объясняет: “Чем дальше мы находимся от Земли, тем меньше поток информации, который мы сможем на нее передавать. Плутониевых генераторов, обеспечивающих мощность, хватит еще на 5-10 лет, а затем все закончится. Нам не будет хватать энергии для передачи сигналов. В течение этих пяти лет мы будем находиться в межзвездном пространстве и измерять спектр галактических космических лучей. Я говорю ‘мы’, но не ‘я’. Они. они уже делают открытия. Это единственное, о чем я сожалею. Начальство лишило меня этого. И мне больно. Но только потому, что очень хотелось увидеть это первым.”

Запущенные в 1977 году беспилотные космические аппараты несут послание к внеземной цивилизации, работа над записью которого курировалась комитетом под председательством Карла Сагана^[30]. Одна из наименее серьезных научных задач космической миссии заключалась в следующем: “Вояджерам” отводилась роль чудесной бутылки, подгоняемой межзвездными ветрами и хранящей в себе коллекцию сувениров – на тот случай, если обнаружившее ее некое живое существо проявит интерес к создателям аппаратов. Некоторые земляне возражали против послания, которое в схематическом виде сообщает потенциальным агрессорам информацию о местонахождении нашей планеты. Впрочем, для начала инопланетяне должны будут вообще заметить “Вояджер” – этот крохотный кусок металла в необъятном межзвездном пространстве. Потребуются десятки тысяч лет, прежде чем космический аппарат достигнет границ соседней звездной системы. Обнаружить планету Земля обычными методами галактической разведки (какими бы эти методы ни были) наверняка гораздо проще, чем обнаружить “Вояджер” и только затем, расшифровав его послание, отыскать нас.

С назначением на пост ректора Калтеха Фогт передал другим руководство этим научным проектом. Это случилось еще до того, как “Вояджер” покинул зону влияния магнитного поля Солнца, представлявшего собой помеху для измерения спектра космических лучей. Согласившись уже стать ректором, он размышлял о том (зачем вообще было рассматривать такую возможность?), удастся ли ему вернуться к экспериментам с космическими лучами, если его вдруг уволят с этого поста. В одном из своих ранних интервью Фогт рассуждал: “Если я вернусь, это создаст определенные трудности, так как я долгое время не занимался проектом. Это было бы несправедливо по отношению к моим коллегам. Очевидно, что в таком случае мне стоило бы начать работу в совершенно новой области”. Мервин Гольдбергер, бывший в то время президентом Калтеха, действительно через несколько лет уволил Фогта. Если бы Мервин мог, то есть если бы это было полностью в его власти, он, скорее всего, уволил бы Фогта значительно раньше. Но увольнение ректора требует согласования с Попечительским советом. И хотя Фогт считался неплохим администратором и пользовался уважением членов Попечительского совета, его нередко характеризовали как параноика с трудным характером, что, возможно, было недалеко от истины. Обиды и взаимные упреки омрачали отношения между руководителями учебного заведения, и их сотрудничество прекратилось. Все эти подробности, возможно, не заслуживали бы внимания, если бы не новая должность Фогта, о которой и пойдет речь ниже.

Тогдашнее положение Фогта было незавидным – фактически безработный (хотя и не лишившийся жалования), не имеющий возможности вернуться к своей прежней научной деятельности (“.это было бы несправедливо по отношению к моим коллегам”), оказавшийся в жалком кабинете напротив мужского туалета в подвале физического факультета (без лаборатории и без своей команды), разочарованный (почему коллеги не протестовали в знак солидарности с ним, когда его увольняли?), готовый “начать работу в совершенно новой области”. Но на другой равновеликой чаше весов находились его профессионализм, проницательность и решительность – как раз то, что требовалось для преодоления последствий сознательного развала “Тройки” (к слову сказать, после увольнения Фогта его кабинет оказался этажом ниже кабинета Кипа). И Робби сразу взялся за дело.

Он никогда не хотел эту работу. С поста директора LIGO он также будет уволен. “Вот уже двадцать пять лет я не имею никакого отношения к проекту LIGO”, – сразу говорит мне Фогт, словно предупреждая, что из нашей беседы ничего не получится. Однако же он приглашает меня в свой обширный угловой кабинет в здании, являющемся штаб-квартирой LIGO; кабинет расположен в конце коридора, где трудятся его коллеги, с которыми он не общался вот уже четверть века. Нынешние ученые из коллектива LIGO видели экс-директора лишь издалека и никогда с ним не встречались, поэтому они не скрывают своего недоумения и даже откровенного беспокойства из-за того, что я шествую в знаменитый угловой офис в компании печально известного, важного и грозного Робби Фогта; по-моему, им кажется, что вокруг этого человека клубится тьма, как в детских страшилках про запертые каморки.

В тот день, когда Фогт был смещен с должности ректора, в его кабинет заглянул декан физического, математического и астрономического факультета Калтеха. Фогт сказал ему: “Забери свои бумаги!”, подразумевая документы, касавшиеся факультета и ожидавшие его подписи. “Все кончено. Я смещен с должности”. Декан, Эд Стоун, воскликнул: “Господи, но это же ужасно!”. Тогда Фогт пояснил, что ему предложили стать директором проекта LIGO. Задачей Стоуна было улучить момент, когда у Фогта будет хорошее настроение, и в выгодном свете обрисовать ему будущую работу. Но с учетом увольнения с поста ректора такое предложение уже выглядело чем-то вроде утешительного приза. Фогт ответил: “Эд, ты сошел с ума. Я за это не возьмусь”.

Кип предполагает, что хотя декан Стоун тогда и сделал попытку убедить Робби в том, что он всерьез рассматривается как кандидат на должность директора проекта, в действительности эту работу Робби предложили лишь спустя несколько недель после его ухода с поста ректора.

Во время нашего разговора в его кабинете Робби сказал мне, что его вынудили стать директором LIGO. “Я отказался, но мой отказ не был принят”. Это нежелание объяснялось неоднозначным отношением Фогта и к самой истории Вебера, и к полученным им с помощью резонансной антенны спорным результатам. “Вебер, между прочим, фигура трагическая. Хороший ученый, он был настолько одержим идеей регистрации гравитационных волн, что грубо исказил данные”.

В конце концов Фогт уступил административному давлению. (Он утверждает, что ему даже угрожали.) “Но в тот момент, когда я согласился на эту работу, это уже был мой проект, и я полностью ему отдался. Целеустремленность мне необходима”.

В 1987 году Фогт стал директором проекта LIGO – занялся новой для него областью исследований. Члены “Тройки” – Рон Древер, Рай Вайсс и Кип Торн – внезапно получили возможность действовать автономно. Робби расхваливает Кипа: “Это тот, кто заслуживает Нобелевской премии”. Он также хвалит Рая Вайсса: “Хороший ученый и хороший человек”. Он высоко оценивает даже Рона Древера: “Я знаю, что Древер был гениальнейшим ученым. Вот только абсолютно безумным”. (Кстати, изначально планировалось, что группа “Тройка” нацелена на Нобелевскую премию.) Робби привнес в проект как все свои положительные качества, так и все свои недостатки. Мне говорили – я это слышала в пересказе и потому автора слов не называю, – что “не было более проницательного и более творческого руководителя, чем Робби. Никто лучше него не мог решать текущие проблемы. И не было никого, кто с большим успехом мог создавать новые сложности”.

В 1989 году Рохус Фогт в качестве руководителя проекта представил в Национальный научный фонд результат совместных усилий команд Калтеха и МТИ – глубоко продуманное, детально проработанное 229-тистраничное предложение эксперимента под названием “Строительство, эксплуатация и проведение научных исследований с помощью лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории”.

Предложение начиналось с цитаты:

А надо знать, что нет дела,
коего устройство было бы труднее, ведение опаснее,
а успех сомнительнее,
нежели замена старых порядков новыми.

Никколо Макиавелли,
“Государь” (1513)

Рай назвал этот документ шедевром. Все силы участников проекта были брошены на его подготовку, и в итоге возникла тщательно продуманная, обоснованная и убедительная концепция эксперимента LIGO: две четырехкилометровые обсерватории, работающие синхронно на разных побережьях США. “Хайку” Рая в конечном счете сводилось к тому, что за 193 918 509 долларов будет открыт новый портал во Вселенную. Предполагалось, что его построят за четыре года, начиная с 1990-го. В заключительном разделе документа перед экспериментом LIGO ставились две задачи: “(1) Проверка общей теории относительности, и (2) открытие новых возможностей для наблюдения Вселенной, которые принципиально отличаются от основанных на регистрации электромагнитных волн или космических лучей”. Этот документ является основным вкладом Фогта в развитие проекта: свое предназначение как директора LIGO он выполнил. Национальный научный фонд одобрил выделение требуемых средств.

Но двести миллионов долларов не сразу попали на банковский счет Калтеха. Да, сумма кажется очень значительной, однако в сравнении с бюджетом экспериментов в области физики элементарных частиц, достигающим миллиардов долларов, эти затраты не выглядят фантастически высокими. И все же LIGO был крупнейшим проектом, когда-либо получавшим финансирование из Национального научного фонда, и для выделения таких денег требовалось специальное одобрение Конгресса. Хотя главное препятствие было уже преодолено, следовало готовиться к тому, что на пути проекта встретится много других препон. Рекомендации ННФ лишь положили начало длительной борьбе за проект в Конгрессе. Нашлись конгрессмены, которые, по словам Робби, считали проект LIGO (а, возможно, и науку в целом) пустой тратой денег. Конгресс приостановил выделение средств и тем самым заморозил работы по строительству установки. В течение двух лет Робби то и дело ездил в Вашингтон, добиваясь от Конгресса одобрения финансирования проекта. Со временем он стал довольно известной фигурой как среди капитолийских чиновников, так и среди членов комитетов по ассигнованиям.

Робби убедил руководство Калтеха в необходимости нанять на работу специального человека – лоббиста. (Этот ход и по сей день вызывает неприятие некоторых ученых.) Ему удалось найти настоящего профессионала, и они вдвоем, во всеоружии, отправились в Вашингтон, настроенные устранить любое препятствие. Однако Робби, прекрасно подготовленного к слушаниям в Комитете по науке, космосу и технологиям Палаты представителей, назначенным на 13 марта 1991 года, буквально ошеломили представленные на заседании контраргументы. Выступивший там авторитетный астроном Тони Тайсон дал проекту убийственную характеристику.

Тони Тайсон начал работать в области физики гравитационных волн в 1971 году, когда построил свою собственную версию антенны Вебера. Он проводил эксперименты в течение нескольких лет, и единственным событием, которое ему удалось зарегистрировать, было подземное испытание ядерного оружия на Аляске. В вертикальную шахту тогда сбросили почти пятимегатонную ядерную бомбу. В результате детонации окружающая шахту земная поверхность менее чем за секунду поднялась на пятнадцать метров вверх, и взрывная волна, распространяясь вокруг Земли, несколько раз заставила откликнуться лабораторный прибор Тони. К тому времени, когда проект LIGO обсуждался в Конгрессе, Тони уже переключился на другие научные направления, но все еще считал себя экспертом в этой области.

Получив запрос на составление экспертного заключения от подкомитета по науке, он поначалу думал отказаться, но ему пригрозили судебной повесткой. И менее чем за месяц до слушаний он согласился подготовить инженерный расчет для оценки технологической целесообразности проекта. Тони выступил в поддержку LIGO, во всяком случае – в защиту предложенных элегантных технологических решений. В тот день он заявил: “Если есть новое окно во Вселенную, мы должны в него заглянуть”. Но вместе с тем он скептически отозвался о научной ценности проекта, высказав опасения, которые разделяли и многие другие, те, кто не особенно восхищался технологиями и боялся возможных рисков. Тони сравнил первое поколение детектора LIGO с более дешевыми установками, имевшими больший потенциал открытий, и предположил, что в ближайшие десятилетия астрономия и следующие поколения обсерваторий потребуют бюджета, значительно превышающего требуемые для LIGO 211 миллионов долларов. А еще он отметил, что такой большой бюджет запрашивается для установки, у которой на данный момент насчитывается всего четыре пользователя (это, по-видимому, Кип Торн, Рай Вайсс, Рон Древер и Робби Фогт). Ниже я привожу отрывок из его речи, произведшей неизгладимое впечатление:

“Представьте себе гравитационную волну, которая, пройдя огромное расстояние до Земли, кратковременно изменит это расстояние на величину меньше толщины человеческого волоса. В нашем распоряжении будет, пожалуй, не более чем несколько десятых долей секунды, чтобы провести измерение. И мы даже заранее не знаем, когда произойдет это бесконечно малое событие: в следующем месяце, в следующем году или через тридцать лет”.

От Тони я узнала, что теперь он сожалеет о том, что заранее не известил Кипа или Робби о содержании своего выступления. По его словам, он приступил к рассмотрению запроса в самый последний момент, так что копию его доклада можно было получить лишь накануне слушаний.

“Ну, вообще-то, – говорит Кип Торн, – накануне слушаний он отправил в Калтех копию своего доклада через службу FedEx, но письмо пришло уже после отъезда Робби в Вашингтон. Так что ни Робби, ни кто-либо из нас не знали, что именно собирался сказать Тони Тайсон в Конгрессе. И мы оказались совершенно сбиты с толку”.

Прочитав доклад Тайсона, Кип ночью позвонил ему, и у них состоялся очень тяжелый разговор. После этого была еще целая череда бессонных ночей. Тони подытоживает: “У Робби была довольно специфическая манера выражаться. Кип явно воспринял все крайне болезненно. И потому мне тоже пришлось нелегко”.

16 марта 1991 года Кип отправляет Тайсону мэйл, где защищает собственную оценку источников гравитационных волн и говорит, что был очень осторожен, когда рассматривал этот вопрос. Он пишет: “У меня есть сильные подозрения, что сложившееся у Вас и других астрономов впечатление, будто «мощность и частота возникновения гравитационных волн были значительно переоценены» [это цитата из доклада Тайсона в Конгрессе: Тайсон провел неформальный опрос астрономов, о чем потом сожалел], не имеет никакого отношения к оценкам, которые я сделал как в предложении эксперимента LIGO, так и в докладе на секции по астрономии и физике”.

А в приписке Кип добавляет: “Я был бы не до конца честен, если бы не признался, что Ваше утверждение «были значительно переоценены» причинило мне нестерпимую боль. Эта боль не давала мне уснуть в течение последних нескольких суток. Я искренне считаю эти слова несправедливыми. В течение нескольких последних лет я предпринимал гигантские усилия ради того, чтобы [безупречно] честно и аккуратно рассматривать эту проблему. Пожалуйста, помогите мне понять, где конкретно я допустил ошибку, или же помогите исправить тот ущерб, который Вы нанесли проекту LIGO и моей репутации”.

Три дня спустя Тони Тайсон направил Робби факс: “я изменил свое письменное заключение”. Сплошь заглавные буквы. Он убрал слово “значительно” и добавил “в прошлом”, так что измененная фраза звучала следующим образом: “многие склоняются к тому, что мощность и частота возникновения гравитационных волн были в прошлом переоценены”.

Заключение, подготовленное Тайсоном, заканчивается так: “Со своей стороны я должен признать, что подготовка данного заключения далась мне с большим трудом; у меня есть друзья по обе стороны проекта LIGO. Мы обязаны каким-то образом отыскать ресурсы для поддержания инновационного развития на всех уровнях – начиная от отдельных талантливых исследователей и масштабных инициатив, обещающих получение ценных научных результатов, и заканчивая рискованными, но обладающими большим потенциалом крупными научными проектами”.

Робби вспоминает: “Тони действительно произвел шокирующее впечатление, и я от него такого не ожидал. Как хороший ученый он вызывал доверие. Мы находились с ним тогда, как и сейчас, в хороших отношениях. Но его доклад, так или иначе, имел разрушительную силу”. Лоббист тогда наклонился к нему и шепнул на ухо: “Они вас, по сути, похоронили”.

Из-за неопределенности роли проекта LIGO в большой науке – как правило, большая наука ассоциируется с физикой ускорителей, а не с астрономическими “обсерваториями” – появилось своеобразное движение анти-LIGO, участниками которого стали конгрессмены, сопротивлявшиеся выделению средств. Масштаб был таков: запрашиваемая сумма в 200 миллионов долларов в два раза превышала годовой бюджет Национального научного фонда, предназначенный для нужд астрономии. (Рич Айзексон полагал, что “подобное сравнение вводит в заблуждение. Не стоит сравнивать яблоки с апельсинами – а строительство большой физической установки, растянутое на много лет, с годовым бюджетом, выделяемым на индивидуальные исследования”.) В зоне риска оказывалось финансирование меньших по масштабу научных проектов, обещавших значительную научную отдачу. LIGO и Национальный научный фонд парировали оппонентам: этот запрос будет определять новую бюджетную политику, и в долгосрочной перспективе научные проекты получат больше денег. Проекты, поддерживаемые ННФ, не потеряют ни единого доллара, зато в будущем появится больше свободных средств для развития перспективных научно-исследовательских установок. И все-таки влиятельные астрофизики из Принстонского университета Джон Бакал и Джерри Острайкер не одобрили строительство обсерватории LIGO. “В Принстоне против меня зрел заговор. Там были убеждены, что проект LIGO заберет деньги, выделяемые на астрономию. Что ж, благородный аргумент”, – пожимает плечами Робби.

Рай рассказывал мне, что слово “обсерватория” в названии проекта вызывало озабоченность по причинам характера философского (сложно назвать что-то обсерваторией, если ты ничего не наблюдаешь), экономического (упомянутая выше конкуренция за средства с другими, намного более экономичными, обсерваториями) и социального (проект, будучи скорее физическим, чем астрономическим, не имел права на астрономическое название). Рай признает, что его доля вины в этом есть, но тут же задается вопросом – что бы было, если бы название изменилось на “физическую установку” или “эксперимент”? Согласитесь, аббревиатуры LIGF и LIGE не столь благозвучны, как LIGO.

Кампания анти-LIGO задерживала начало строительства обсерватории. Робби нужно было заручиться поддержкой влиятельных конгрессменов, и первым из таковых стал Джордж Митчелл, лидер большинства в Сенате, желавший построить LIGO в штате Мэн. Профессиональные геологи, помогавшие LIGO подыскать две площадки для эксперимента, назвали штат Мэн идеальным местом, но строительство там должно было обойтись несколько дороже, чем изначально планировалось, поскольку требовалось провести немало подготовительных земельных работ. Митчелл пообещал собрать дополнительные деньги, устроив специальный выпуск облигаций. Кроме того, штат согласился вложить в проект шесть миллионов долларов.

Робби спросил: “Зачем вам, далеко не самому богатому штату, выпускать облигации ради какого-то никому не известного LIGO?” Митчелл ответил: ради репутации. Штат Мэн хотел поддерживать различные высокотехнологичные и биомедицинские проекты, и было решено, что LIGO им как раз подходит. Власти штата намеревались на примере LIGO продемонстрировать собственные бескорыстие и самоотверженность.

Когда Робби делал доклад в Конгрессе, он назвал два места, выбранные для строительства обсерватории на основе совокупности сейсмических и геологических данных, – Хэнфорд, штат Вашингтон, и Мэн. Выслушав доклад Робби, Уолтер Мэсси, возглавлявший в то время Национальный научный фонд, отказался не только быстро принять решение о выборе места для строительства, но и вообще обсуждать этот важнейший для проекта вопрос. Однако спустя некоторое время Мэсси неожиданно вызвал Робби в Вашингтон. Окончательное решение планировалось объявить в здании Сената, на пресс-конференции, и он хотел, чтобы Робби на ней присутствовал.

Робби вспоминает: “Я спрашиваю – Уолтер, так что вы выбрали? – А он отвечает – узнаете, когда приедете”.

В Вашингтоне Фогта известили, что выбор пал на Хэнфорд в штате Вашингтон и на Ливингстон в Луизиане. Фогт возмутился: “Уолтер, вы же выбили почву у меня из-под ног! Митчелл будет в ярости!”. Митчелл действительно рассвирепел — ведь Мэн инвестировал значительные средства в выбор площадки для строительства. Митчелл отчаянно сражался за LIGO, тем более что с научной точки зрения штат Мэн был наилучшим местом. Фогт случайно узнал, что смена места объяснялась чисто политическими причинами: республиканский Белый дом решил наказать Митчелла, лидера демократического большинства Сената. Хотя Фогт и продолжил бороться за Мэн, он потерял Митчелла в качестве союзника в Конгрессе, который пока не позволил выделить средства на строительство. Сама по себе сумма, по меркам Конгресса, была не так уж велика, малая толика в масштабе бюджета США. Куда более весомой оказалась политическая валюта, с трудом поддающаяся количественному пересчету.

Несколько по-другому вспоминает события того времени Рич Айзексон из Национального научного фонда. Он говорит, что рассматривались многие площадки: от территорий военных баз до частных землевладений, от пустынь до болот, а в географическом плане – от Юты и Калифорнии до Восточного побережья (со множеством мест между ними). Робби представил в ННФ список из более чем сотни возможных пар, представлявших собой комбинации едва ли не двадцати потенциальных площадок (и никаких указаний на приоритеты!). Директор Национального научного фонда, получив список, усадил совещаться два разных комитета, чтобы найти оптимальную комбинацию на основе сразу нескольких критериев: относительная ориентация двух детекторов, сейсмические факторы, стоимость и условия приобретения земли и иные существенные параметры. В конце концов, директор имел на это право. Айзексон отрицательно мотает головой и уверенно говорит: “Национальный научный фонд принимает решения, руководствуясь научными, а не политическими аргументами”.

Так или иначе, но Фогт нуждался в новом союзнике в Вашингтоне. Он обратился к своему лоббисту с просьбой устроить встречу с сенатором Джонстоном. Женщина предупредила: “будет сложно”. Так и оказалось. Робби уверен, что заполучить двадцатиминутную аудиенцию стоило ей немалых усилий. Однако Фогту удалось очаровать сенатора, и двадцать минут превратились в два часа. Сенатор Беннет Джонстон из штата Луизиана настолько заинтересовался космологией, что отменил несколько назначенных встреч и твердо пообещал, что обсерватория LIGO появится в Ливингстоне (она там и появилась – это нынешняя LLO). Расположившись прямо на полу, профессор Фогт и сенатор Джонстон рисовали пространственно-временные диаграммы рождения Вселенной. Им оставалось только зафиксировать такие мелкие детали, как выбор места эксперимента и выделение средств на его проведение. После двух лет трудной политической кампании Конгресс наконец одобрил выделение Калтеху двухсот миллионов долларов для строительства LIGO.

Фогт говорит мне: “Я считаю это своей заслугой. Мне удалось получить деньги. Это было тяжело, но, ей-богу, мы выиграли тот бой. это была победа. Мне нравится побеждать”.

Так LIGO неожиданно стала крупнейшим проектом за всю историю Калифорнийского технологического института (если не брать в расчет Лабораторию реактивного движения, которая может похвастаться таким грандиозным проектом, как “Вояджер”). Ученые Калтеха, сосредоточенные на собственных исследованиях, с наслаждением проводящие большую часть времени в своих лабораториях и совершенно не разбирающиеся в академической политике, впервые услышали аббревиатуру LIGO в качестве названия проекта, могущего принести двести миллионов долларов, которые должны были выделить для строительства первого поколения детекторов. Несмотря на то, что Кип упорно и методично стремился к тому, чтобы все в Калифорнийском технологическом институте знали о сути проекта, личная заинтересованность многих экспериментаторов в подготовке нового эксперимента объяснялась именно этой ошеломляющей величины суммой.

Все уже было готово к началу работ. Можно было затевать строительство (этого еще какое-то время не произойдет) лабораторий, в которых в следующие два десятилетия оживут сложные физические приборы и будет собрана, а затем разобрана и снова реанимирована физическая установка. Но все это случится лишь после увольнения Робби Фогта.

Робби знал: какой бы фантастически огромной ни казалась сумма в двести миллионов долларов, ее хватит только на создание самой установки. Теперь он мог, наконец, углубиться в работу над проектом в своем истинном стиле. Никакого администрирования, только коллектив единомышленников, только лучшие в мире ученые, готовые трудиться семь дней в неделю по шестнадцать часов.

На факультете бытует мнение, что Робби с его безудержной устремленностью решил подстегнуть исследования и для этого привлек к работе над проектом молодых научных сотрудников и свежих университетских выпускников-аспирантов. У новой команды был великодушный проницательный лидер. Настроение в рядах исследователей царило приподнятое, хотя и несколько тревожное. Научная жизнеспособность проекта была не бесспорной. Ученые, не входившие в команду Робби, относились к участникам проекта с подозрительностью и даже оказывали им противодействие; не исключено, что Робби использовал этот расплывчатый образ врага, чтобы сплотить своих людей, заставить их трудиться в стиле “сканк уоркс” (небольшая группа специалистов, хорошо финансируемая и изолированная от внешнего мира, чуть ли не в условиях секретности практически бесконтрольно занимается инновационными разработками). Стиль “сканк уоркс” не предполагает необходимости отчитываться перед внешним руководством, а в организационной структуре команды нет места традиционной иерархии.

В отделе перспективных разработок аэрокосмической и оборонной корпорации “Локхид Мартин” термин “сканк уоркс” имел слегка утопичный оттенок и ассоциировался с чем-то вроде непрерывно действующего инкубатора. В 1943-м в калифорнийском городе Бербанк “Локхид” примерно за полгода разработал первый американский реактивный истребитель Р-8о “Падающая звезда”. Команда его создателей работала под тентом цирка-шапито, где накапливались неприятные запахи, исходящие от расположенного по соседству завода пластмасс. Инженеры шутили, что так мог бы благоухать самогон из скунсов, который в популярном комиксе варили на фабрике Сконк Уоркс. Это название – после намеренной замены одной буквы – прижилось и стало своего рода псевдонимом для проекта “Локхида”.

Выбор такого стиля управления объяснялся архетипической ненавистью Робби к бюрократии. Неприятие административного контроля играло в его жизни очень важную роль. Именно из-за этого неприятия он зачастую и соглашался заняться административной деятельностью. Познакомившись с альтернативным кандидатом на предлагаемый ему пост, он думал: “Ну нет, только не этот!” – и скрепя сердце принимал предложение только ради того, чтобы спасти ситуацию. Он говорит: “Когда я занимал очередной кабинет, то всегда был заранее уверен в том, что кабинетом выше сидит какой-нибудь идиот и что моя работа самая важная.

И по мере продвижения по служебной лестнице я каждый раз убеждался, что так оно и было: на более высоком посту непременно оказывался идиот”. Тогда, чтобы справиться с этой бесконечно возникающей проблемой, Робби сказал себе, что над ним не должно быть никакого начальства и что даже ННФ ему не указ. Пускай предоставляет ему средства, но не лезет в его дела. Не должно быть никакой бюрократии, и ученые не должны ни перед кем, в том числе и перед Национальным научным фондом, отчитываться за принятые ими решения.

– Если власти захотят управлять мной, они для начала должны убедить меня, что их есть за что уважать. Если во власти бюрократы, то я их не уважаю, а если я их не уважаю, то и сотрудничать с ними не буду. Я никогда не сотрудничал с властями, и это доставляло мне множество неприятностей. Но одновременно я добивался внутреннего комфорта, а это именно то, что я ценю в жизни больше всего.

Робби объясняет: “Все, кто жил при фашистах, должны ненавидеть власти”.

Он с любовью описывает своего отца – саркастичного и прямодушного ученого, египтолога, ярого противника нацизма. А вот его мать была далека от политики. Получив в наследство фабрику своего отца, она занималась бизнесом. Тут Робби меняет тему:

– Кстати, я всегда судил о женщинах предвзято, всегда занимал их сторону, и это происходило из-за ощущения, что они не получили равные права с мужчинами, а не из-за того, что я этакий благородный рыцарь или, скажем, просто хороший человек. Моя мать управляла крупным промышленным предприятием только потому, что была единственной дочерью своего отца. И я восхищался моей мамой. Она была самой красивой женщиной на свете. Она была самой талантливой женщиной на свете. Она брала меня с собой на фабрику, вот так я это и понял. У меня было много преподавателей-женщин, которые мне очень нравились, так что да, я предвзято отношусь к “умным” женщинам.

– Недурное предубеждение, – хвалю его я.

Хранители архива Калтеха уже получили ключи от его кабинета и теперь собирали официальные рабочие документы. Посреди офиса стояли огромные баки, куда отправлялись бумаги – их ожидала то ли утилизация, то ли транспортировка, точно не знаю. Свидетельства существования Робби будут теперь лежать на архивных полках. Робби един во многих лицах: отец, маститый ученый, авторитетный руководитель научного коллектива. Угрюмый и устрашающий. Неистовый, но ранимый. Не признающий авторитаризма и ценящий преданность. Майским днем 1945 года он начал переписывать историю своей жизни, но эта история по-прежнему управляет им.

Он хочет, чтобы я поняла: многие немцы тоже страдали под властью нацистов.

– Немцы не были жертвами, как евреи, но их жизнь при нацистах была неописуемой. – Однако Робби все же пытается описать ее мне. – Нацисты прибегали к очень действенной мере, когда хотели отбить у человека всякое желание сопротивляться. Если они арестовывали мужчину, то вместе с ним забирали и его жену. – Дети политических заключенных отправлялись в кадетские школы, а затем их посылали на фронт. Четырнадцатилетний подросток мог командовать целым отрядом таких же, как он, детей. У ребенка было “его тело, которым он мог остановить пулю, и это все, что от него требовалось”. Никакой военной подготовки у этих детей не было. Их вооружали только кирками и лопатами. Когда в 1944 году началась высадка сил союзников и англичане прорвали немецкую оборону, “этой малышне” раздали базуки и винтовки и послали в бой. Не выжил никто. Когда Робби описывал эти зверства, на его лице ясно читались ненависть и глубоко укоренившееся презрение к властям. – На стороне правителей была сила, и они ею безжалостно пользовались.

Это лирическое отступление заканчивается так же неожиданно, как и началось. Настроение Робби резко, словно бы кто-то перевернул песочные часы, меняется. Он с силой хлопает по столу ладонью:

– 8 мая 1945 года мир для меня перевернулся. Я начал жизнь заново.

И вот теперь, в свои 8о с лишним лет, он устало смотрит на меня. То, что он рассказывал, было и смешно, и страшно. Он сильный и одновременно уязвимый (“По утрам мне обычно тяжко”, – говорит он), и очевидно, что драматические событиятех далеких лет, след которых он желал бы стереть из памяти, незабываемы. Но он хочет помнить только о своих научных достижениях: о “Вояджере”, об обсерватории Кека – с ее крупнейшими оптическими и инфракрасными телескопами на Земле. (Робби играл ключевую роль в поиске денег на создание этой обсерватории.) Он хочет помнить о проекте LIGO. Он чувствует себя обязанным защищать науку, защищать принявшую его страну, ее граждан, ее идеалы.

Начало завершения периода его жизни длиной в пятнадцать лет, о котором он пытается забыть, совпало с высадкой союзников. Я задаю ему вопросы о его детстве, и эти воспоминания явно причиняют ему боль. Он смотрит по сторонам, но вглядывается, скорее, в самого себя. Он хочет уйти от этого разговора. Запутавшись в фактах, я пытаюсь кое-что уточнить. Робби отвечает – коротко, несколькими словами. Отдельные фрагменты, обрывки: видимо, он решил, что мостик, построенный из минимума фактов – это кратчайший путь к выходу из жуткого лабиринта памяти.

“Я не хочу быть знаменитостью или героем. Я хочу сохранить анонимность”.

Какое-то время он молча смотрит на меня. Это единственная пауза за всю нашу пятичасовую беседу. По-моему, Робби Фогт прикидывает, можно ли мне доверять. Я тоже – выжидательно, не моргая – гляжу на него. Наконец он тихо – прежде Робби ни разу не понижал голос – произносит: “Вы спрашивали, стремился ли я занять это кресло. Мой ответ – нет. Я ненавижу власть. Власть… она развращает”.

Глава 12 Пари

Стивен Хокинг хорошо известен тем, что не выиграл еще ни одного из многочисленных заключенных им научных пари^[31]. Однажды он поспорил с физиком-теоретиком Джоном Прескиллом из Калтеха: Хокинг утверждал, будто информация, попавшая в черную дыру, исчезает в ней безвозвратно, будто ее невозможно будет извлечь даже с помощью открытого им самим “излучения Хокинга”. В дальнейшем он признал свое поражение в этом споре, хотя многие – в том числе, наверное, и победитель Прескилл – сочли бы такое признание преждевременным. Кип тоже участвовал в этом пари, поддерживая Хокинга, но своего поражения так и не признал.

В другой раз Хокинг поспорил, что бозон Хиггса, который является недостающей частицей в нашей картине материального мира, не будет обнаружен. Известный физик-экспериментатор в области элементарных частиц Леон Ледерман называл бозон Хиггса “проклятой частицей”, с чем никак не мог согласиться издатель его книги, которая в конце концов получила название “Частица Бога”. К сожалению, Хокинг снова проиграл. Бозон Хиггса был найден, его обнаружение было отмечено Нобелевской премией, и это научное достижение стало одновременно и разочарованием (неужели в мире нет других частиц?), и триумфом (мы сделали это!). В результате Хокинг заплатил сто долларов своему коллеге Гордону Кейну.

Также Хокинг заключил еще одно, самое свое странное пари – пари об инопланетных убийцах, или о роботах, или еще о ком-то в том же роде; вряд ли в ближайшем будущем тут будет определен победитель, так что это пари имеет шанс стать для Хокинга самым удачным из всех.

Если увлечься критикой Хокинга как заведомо плохого спорщика – удачливого провокатора, но неудачливого получателя прибыли, – то можно упустить некое любопытное обстоятельство, ставшее предметом одного из его самых знаменитых пари. Хокинг побился об заклад с Кипом, что объект Лебедь Х-i не содержит черной дыры. Известный галактический рентгеновский источник Лебедь Х-i является самым ярким из своих собратьев, видимых с Земли (хотя в абсолютных единицах это далеко не самый яркий рентгеновский источник во Вселенной). Они заключили пари в 1974 году, через десять лет после обнаружения источника Х-лучей в созвездии Лебедя. К тому времени Хокинг уже давно и серьезно занимался физикой черных дыр и прославился разработкой теории об их “испарении”. Иногда, забавы ради, Стивен подстраховывал свои ставки. Письменно зафиксированные условия пари начинались со следующих слов: “Стивен Хокинг, сделавший большой вклад в развитие общей теории относительности и в теорию черных дыр, желающий застраховать свою ставку, с одной стороны, и Кип Торн, любящий рисковать и не желающий страховать свою ставку.” В 1990 году Стивен со свитой атаковал пустой кабинет Кипа, чтобы признать свой проигрыш (хозяин кабинета был в это время в Советском Союзе). В офисе было оставлено долговое обязательство с отпечатком пальца Стивена. После того как Хокинг, как и было условлено, за свой счет подписал Кипа на порножурнал, жена последнего, придерживающаяся либеральных взглядов, сильно возмутилась. По крайней мере, так гласит легенда. “Я вовсе не была возмущена, – возражает Кэроли Джойс Уинстайн, супруга Кипа. – Моей первой реакцией стало лишь удивление, просто я думала, что женское движение успело уже приучить людей быть более чувствительными к такого рода вещам. Но я явно ошибалась. Для прессы такой подход оказался слишком сложным, и мне пришлось вернуться к стереотипному «жену эта история возмутила»”. Короче говоря, Кэроли, женщина отнюдь не чопорная, относится к этому эпизоду с юмором.

Кип куда более успешный спорщик, чем его друг. Он утверждает, что ему удалось выиграть все те пари, в которых не шла речь о точных датах. Пари “с датой” он однажды проиграл известному астрофизику Джерри Острайкеру, который, кстати, был одним из соавторов создания теории рентгеновского излучения источника Лебедь X-1.

Пока Робби Фогт боролся в Конгрессе за получение финансирования, Кип Торн сражался на научном фронте. Джерри Острайкер присутствовал на вдохновенном выступлении Кипа в Принстоне в 1980-е годы. Джерри не захотел портить доклад Кипа неудобным вопросом, который его тогда беспокоил: “Но откуда взялись все эти цифры?” Цифры относились к источникам гравитационных волн, достаточно мощным, чтобы быть обнаруженными с помощью установки LIGO. Острайкер не сомневался, что гравитационные волны генерируются астрофизическими системами. Он сомневался в том, что они будут достаточно мощными (или что их источники будут достаточно многочисленными) для того, чтобы оправдать оптимизм Кипа.

Обвинения в излишнем оптимизме Кип слышал и раньше. Он терпеливо опровергал их, используя ссылки на научные статьи, документы и опубликованные графики. “Существует известный верхний предел, – демонстрирует мне Кип изображение в статье, опубликованной им в 1980 году, – который отвечает на вопрос: «Насколько мощными могут быть волны, чтобы не нарушать наши представления о природе гравитации или космологии нашей Вселенной?» Этот предел действительно соответствует очень мощному сигналу! Но я никогда не утверждал, что он будет соответствовать реальным гравитационным волнам”. В своей работе 1980-го года Кип пишет: “Однако, согласно самым новейшим моделям Вселенной, ожидается, что даже самый мощный реальный сигнал окажется значительно слабее, чем уровень верхнего предела.” И хотя некоторые из этих моделей были уже пересмотрены, существует понимание того, что реальный сигнал находится в зоне чувствительности современных детекторов. (В 1978 году на одной из конференций популярностью пользовались футболки с надписью на груди “Бюст 10^-²¹”.)

Джерри Острайкер и астрофизик Джон Бакал, также из Принстона, были, вероятно, самыми яростными критиками проекта LIGO. Кипу, убежденному стороннику LIGO (они, пожалуй, даже могли бы назвать его пропагандистом), предстояло склонить на свою сторону и коллег-ученых, и членов Конгресса, которые не готовы были поддержать столь обширный и долгосрочный научный проект без предоставления им определенных гарантий. Кипу надлежало привести надежные научные аргументы, доказывающие существование астрофизических источников, которые с высокой вероятностью могли быть обнаружены на установке LIGO. Что-то LIGO услышит. Вероятно. Почти наверняка. Но даже сейчас Кип не может гарантировать это на сто процентов.

Сегодня прежние предубеждения, царившие в научном сообществе, отброшены и реальное существование некоторых источников гравитационных волн больше не оспаривается. Этими надежными и безотказными в плане регистрации с помощью детектора LIGO источниками являются компактные двойные звездные системы. Мы знаем, что они существуют, хотя насколько часто они встречаются во Вселенной, нам пока неизвестно. Определение “компактный” относится к погасшим, сколлапсировавшим звездам: белым карликам, нейтронным звездам и черным дырам. Они компактны – их отличает присутствие огромной массы в очень малом объеме. И они погасли – они больше не светят так ярко, как раньше (если вообще как-то светят), потому что в их недрах больше не осталось термоядерного топлива. Когда-то они были крупнее и активнее – тогда, когда в их более плотных ядрах протекали термоядерные реакции, превращая легкие элементы в более тяжелые. В конце своего жизненного цикла они сжались – или сначала взорвались, а затем сжались.

Когда Рай впервые задумалсяо LIGO, существование надежных источников гравитационных волн находилось под большим вопросом. Черные дыры не были еще признаны всеми в качестве реальных астрофизических объектов, хотя любой физик и тогда согласился бы с правильностью математического решения уравнения Эйнштейна. Эйнштейн сам признал математическую корректность уравнений после того, как Карл Шварцшильд ^[32] послал ему (прямо из окопов Первой мировой) письмо, надеясь на его одобрение. Однако Эйнштейн считал, что природа защищает нас от появления черных дыр. Как и многие другие в то время, он полагал, что материя не поддается бесконечному сжатию, что существуют некие силы, способные воспрепятствовать желанию гравитации раздавить атомы материи до неузнаваемого состояния.

Прошло двадцать лет с той поры, как Уилер подарил черным дырам их имя, и многоуважаемые астрофизики были уже по горло сыты теоретическими выкладками. Теперь они ожидали куда большего: эмпирических доказательств. Но даже когда такие доказательства накапливались, наблюдениям всегда находилось альтернативное объяснение, иное, чем существование черной дыры. Альтернативные объяснения становились все более искусственными (возможно, облако газа устроено таким образом, что данные искажаются, и прочие нелепые фантазии). “Это нарушало действие принципа бритвы Оккама, – говорит Рай. – Эти объяснения были настолько сложными и необоснованными, что. – И он пренебрежительно машет рукой. – Но я не мог просить денег в МТИ для поиска черных дыр, если более уважаемые ученые факультета были уверены, что черные дыры не существуют”.

Однако постепенно, шаг за шагом в сообществе астрофизиков нарастала уверенность в существовании компактных объектов во Вселенной. Открытие пульсаров убедило многих ученых в наличии нейтронных звезд. Открытие пульсара в Крабовидной туманности, оставшейся от яркой вспышки сверхновой, склонило общественное мнение к тому, что нейтронные звезды являются конечным состоянием гравитационного коллапса – по крайней мере, в случае некоторых звезд. Яркий рентгеновский источник Лебедь Х-i указывал на существование черных дыр. Решающим аргументом стал пульсар Халса – Тейлора, косвенно продемонстрировавший потери энергии на образование гравитационных волн. По мере того как все больше ученых убеждалось в том, что звезды заканчивают свой эволюционный путь в качестве компактных объектов, крепла также уверенность в существовании источников гравитационных волн. Оставалось ответить на вопрос: “Сколько их?”

Белые карлики и нейтронные звезды обладают крайне низкой светимостью. Мы не можем их наблюдать, если они находятся слишком далеко от нас, за пределами нашей Галактики. Имеются лишь указания на их существование в нашей собственной Галактике Млечный Путь, размер которой в поперечнике составляет около ста тысяч световых лет. Ближайшая большая галактика, Туманность Андромеды, находится от нас на расстоянии около 2,5 миллиона световых лет. Мы видим сверхновые в далеких галактиках, но если они отдалены от нас на многие миллионы или миллиарды световых лет, увидеть их тоже не представляется возможным. У нас имеются все основания экстраполировать накопившиеся знания о нашей собственной галактике на другие галактики. Существует огромное количество звезд в огромном числе галактик в наблюдаемой Вселенной. Среди сотен миллиардов звезд в сотнях миллиардов галактик должны существовать звезды, завершившие свой жизненный цикл. Но внегалактические компактные объекты слишком слабы, чтобы обнаружить их с помощью телескопов.

При такой огромной популяции компактных объектов LIGO может надеяться обнаружить их с помощью гравитационно-волновой обсерватории, даже если их невозможно наблюдать в обычные телескопы. Компактные объекты сами по себе не излучают гравитационные волны, как не бьют сами по себе в барабан барабанные палочки. Они должны двигаться. Компактные массы должны испытывать ускорение, чтобы придать гравитационным волнам энергию. Пульсар Халса – Тейлора испытывает ускорение, вращаясь на своей орбите вокруг другой нейтронной звезды. Весьма вероятно, что большинство звезд рождаются парами и умирают тоже парами, хотя взрыв сверхновой, в результате которого образуется компактный звездный объект, может иногда выкидывать звезду-компаньона. Нейтронные звезды и черные дыры, поисками которых занимается LIGO, – это те, которые заканчивают свою жизнь парами. (Белые карлики в двойных системах оставляют лишь мелкую рябь на поверхности пространства-времени, и LIGO их заметить не в состоянии.) Подобно водовороту в искривленном пространстве-времени, компактные объекты вращаются друг вокруг друга и, испытывая при этом ускорение, излучают гравитационные волны.

Вот в это самое время, пока в Конгрессе разгораются дебаты, компактные двойные звездные системы за счет энергии своего орбитального вращения генерируют волны пространстве-времени, с каждым новым оборотом по спирали приближаясь друг к другу. Каждый следующий виток орбиты занимает немного меньше времени, чем предыдущий.

Все (а не только компактные) астрономические двойные системы излучают гравитационные волны. Изменяя свою орбиту из-за взаимодействия с Солнцем, теряя свою орбитальную энергию на излучение гравитационных волн, Земля медленно, по спирали, приближается к Солнцу. Луна неторопливо, по спирали, падает на нас^[33]. Солнце близится к центру Галактики – но все это происходит бесконечно медленно, а образующиеся в результате гравитационные волны слишком слабы, чтобы их можно было зарегистрировать. Эти процессы займут бесконечно-бесконечно-бесконечно много времени даже в сравнении с возрастом Вселенной. Потухнет Солнце. Млечный Путь столкнется с Туманностью Андромеды. Шансов, что человечество будет наблюдать за грядущим Апокалипсисом, практически нет, так что Хокинг смело может делать ставки.

Но LIGO сумеет услышать заключительный этап жизни двойных систем, состоящих из нейтронных звезд и черных дыр, – тех самых пар компактных объектов, которые мы еще не наблюдали, потому что они расположены слишком далеко, чтобы обнаружить их с помощью обычных телескопов. Представьте себе последние минуты перед столкновением двух черных дыр. Обе черные дыры, каждая из которых имеет, скажем, около шестидесяти километров в поперечнике, перед тем как слиться друг с другом, делают сотни оборотов в секунду, двигаясь со скоростями, близкими к скорости света. Их движение в пространстве в последние мгновения перед слиянием вызывает волны, достаточно мощные для того, чтобы мы смогли их услышать, когда они дойдут до Земли. Вероятность обнаружить компактную двойную систему в течение последних пятнадцати минут ее жизни, длившейся до этого миллиарды лет, очень невелика, если, конечно, ограничить район поиска только нашей Галактикой.

В Млечном Пути одна нейтронная звезда сталкивается с другой нейтронной звездой, возможно, раз в десять тысяч лет, хотя эти оценки пока очень ненадежны. Возможно, что одна нейтронная звезда сталкивается с черной дырой раз в несколько сотен тысяч лет, а одна черная дыра сталкивается с другой черной дырой раз в пару миллионов лет. И было бы очень глупо потратить пятьдесят лет, чтобы построить LIGO ради поиска столкновений компактных двойных систем только в пределах нашей собственной Галактики.

Чтобы зарегистрировать столкновение черных дыр или нейтронных звезд в течение разумного времени (скажем, в течение года после ввода установки в эксплуатацию), LIGO должна быть чувствительна к источникам волн, расположенным в миллионах галактик вокруг нас. Однако другие галактики находятся далеко, и поэтому поле зрения детектора LIGO должно простираться на очень большие расстояния. Но общеизвестно, что чем дальше находится источник, тем слабее сигнал от него, поэтому, хотя первое поколение установки LIGO и провело шесть научных запусков (периоды времени, когда установка функционировала в полном объеме и производилась запись физических данных), в ходе их можно было надеяться обнаружить двойную систему нейтронных звезд на расстоянии, не превышающем примерно 45 миллионов световых лет (что соответствует расстоянию до скопления Девы, близлежащего к нам скопления галактик), и – немного дальше – пару черных дыр. Кажется, что это далеко, но, оказывается, недостаточно далеко. Ничего обнаружено не было.

После принстонского доклада Кипа Джерри все же задал ему тот вопрос: “Так откуда взялись все эти цифры?” Оптимистичные надежды на то, что первое поколение детекторов сможет зарегистрировать столкновения нейтронных звезд и/или черных дыр, основывались на оценке распространенности этих объектов во Вселенной. Но оценка эта грешила неопределенностью. Сегодня Кип отрицает, что в те времена преобладал оптимизм, и в доказательство приводит цитаты из различных документов. Он, по его словам, всегда считал, что вероятность регистрирования сигнала первым поколением детекторов была крайне невелика.

Впрочем, по его мнению, оптимистичные оценки тоже заслуживают внимания, поскольку не противоречат фундаментальным законам физики (хотя экспериментаторы и должны были учитывать более скромные, не столь оптимистичные предсказания). Но с точки зрения Джерри, верхний предел оценок нарушал основные принципы астрономии. Около тридцати лет назад Кип предложил Джерри пари, заявив, что LIGO зарегистрирует гравитационные волны до начала нового тысячелетия. Не согласившийся с этим Джерри внес в условия пари некоторые коррективы. Они состояли в том, что по меньшей мере две независимые группы должны будут не только подтвердить обнаружение гравитационных волн, но и признать, что анализ, выполненный другой группой, не содержит ошибок. Однако внесенные коррективы не пригодились. К 1 января 2000 года первое поколение детекторов установки LIGO находилось лишь на финальной стадии подготовки эксперимента, и ничего не было готово к сбору данных. Джерри уверяет, будто в какой-то момент условия пари попросту исчезли со стены его кабинета.

Кип не согласен: “Сообщаю для протокола: по-моему, условия пари никуда не исчезали, а висели на стене постоянно, за исключением тех нескольких дней, когда я снял листок в знак признания своего проигрыша”.

Джерри говорит, что не стал требовать свой выигрыш сразу. Вместо этого он при каждом удобном случае интересовался у друзей Кипа: “Ну, и как там Кип?” Таким образом он настойчиво напоминал ему о долге.

Кип возражает: “У Джерри явные нелады с памятью. Я проиграл пари первого января 2000 года, но сохранил записку, которую получил от Джерри четвертого апреля того же года. Текст там такой: «Огромное спасибо за любезное письмо и ОЧЕНЬ хорошее вино! Я, Джим Ганн, Богдан Пачинский, Скотт Тремейн и Мартин Рис выпили его за Ваше здоровье и за успех в деле обнаружения гравитационных волн вообще и LIGO в частности. С наилучшими пожеланиями, искренне Ваш – Джерри О.»”.

Джерри Острайкер – лишь один из многих астрофизиков, яростно выступавших против проекта LIGO. Особое значение Джерри придавал нарушениям процедурного характера. Важный документ, носящий название “Десятилетняя программа развития астрономии и астрофизики”, обозначает приоритеты научных исследований в этой области для каждого очередного десятилетия. Джерри, игравший существенную роль в организации науки, участвовал в подготовке трех таких десятилетних программ. Так вот, LIGO никогда не входила в список приоритетных проектов, хотя какая-то дискуссия на эту тему и возникла – когда Джон Бакал наотрез отказался даже рассматривать “кандидатуру” LIGO. И Джерри подчеркивает тот факт, что все крупные проекты последних десятилетий были утверждены и внесены в “Десятилетнюю программу”, а LIGO – нет. Джерри Острайкера, как и многих других ученых, беспокоило то, что деньги могут быть потрачены на строительство тоннелей, а не на поддержку исследований молодых ученых.

Кип выдвигает свои возражения:

– Ключевым моментом являлось как раз то, что LIGO планировалось финансировать из той части бюджета Национального научного фонда, которая выделялась на физику, а не на астрономию. Возможность финансирования из бюджета, выделяемого на астрономию, никогда всерьез не рассматривалась, речь всегда шла только про физику.

Проект LIGO рассматривался в рамках десятилетней программы развития физики. До тех пор, пока не была утверждена новая бюджетная политика фонда, наш проект шел по линии финансирования физики, – продолжает Кип. – Прежде чем он получил поддержку, нам, начиная с середины 1980-х, пришлось пройти через огромное количество экспертиз. При этом в работе экспертных комиссий принимали участие такие щепетильные и принципиальные физики, как Гарвин. Без подобных экспертных отзывов мы бы не смогли получить одобрение Национального научного фонда.

Один из критиков, пожелавший остаться неназванным, предположил, что мормоны, в среде которых воспитывался Кип, научили его прозелитизму. Несмотря на то, что Кип уже давно перерос занудное морализаторство, сексизм и религиозность своего мормонского прошлого, предположил этот критик, он всегда готов заняться прозелитизмом ради благого дела. Продвижение проекта LIGO таким делом, безусловно, являлось. Почему он был одобрен, несмотря на ошеломляющую стоимость и огромный риск? Потому что Кип был очень обаятельным его сторонником, прекрасно умевшим убеждать людей. Кроме того, Кип славится в академической среде своей аккуратностью и честностью, а его работы ценятся за предельную ясность и точность. Короче говоря, Кип смог заставить коллег поверить ему.

Первое поколение детекторов LIGO продемонстрировало технологический успех, но не обнаружило источников гравитационных волн. Для того чтобы зарегистрировать слабые сигналы, приходящие с расстояний в миллиарды световых лет, требовалось усовершенствовать используемые технологии, то есть – повысить чувствительность установки. Усовершенствованная установка LIGO была спроектирована из расчета, что расстояние до источников может превышать миллиард световых лет. На таком расстоянии от нас находятся миллионы галактик. Чтобы попытаться предсказать количество компактных двойных систем в пределах этого расстояния, астрономы используют как можно более надежные оценки количества звезд, их размеров и продолжительности жизни. Таким образом, мы можем гарантировать существование источников сигналов для LIGO, хотя оценки их количества являются весьма спорными. По-прежнему нет гарантии, что пара компактных объектов столкнется в пределах разумного периода времени эксплуатации детектора ^[34].

Мы полагаемся на щедрость природы, на то, что она обеспечит источники в достаточно большом количестве, чтобы LIGO смог услышать саундтрек Вселенной за разумный период времени работы установки – за год или два, а не за двадцать или тридцать лет. Весьма вероятно, что никто не станет поддерживать эксплуатацию дорогостоящей обсерватории, если источники гравитационных волн не будут обнаружены в течение нескольких лет. LIGO предстоит внести свой вклад в астрономию, получив значимый научный результат – чтобы оправдать инвестиции. И эта мысль беспокоит многих, заставляя постоянно думать над тем, как расширить круг астрофизических задач, которые дополнительно можно исследовать с помощью обсерватории LIGO. У проекта еще слишком много недоброжелателей, и LIGO нужно будет убедить в своей важности все астрофизическое сообщество.

В настоящее время LIGO – единственная существующая в мире установка, обладающая достаточно высокой чувствительностью, чтобы обнаружить источники гравитационных волн. Поэтому условия пари, предложенные Джерри Острай-кером (по меньшей мере две независимые группы должны не только подтвердить обнаружение гравитационных волн, но и признать, что анализ, выполненный другой группой, не содержит ошибок), пока не могут быть выполнены. Однако Острайкер говорит, что будет удовлетворен, если сигнал, полученный на гравитационно-волновой установке, окажется подтвержденным с помощью телескопа. Разговор тут ведется о событиях одновременно и громких, и ярких: о сверхновых или нейтронных звездах, в которых при коллапсе сверхпроводящих магнитов огромной плотности выделяется большое количество электромагнитной энергии. Сегодня, когда модернизация установки LIGO практически завершена, Джерри, как и многие другие ученые, с нетерпением ожидает получения новых физических данных. И все же он заключил еще одно пари с ученым из команды LIGO (на этот раз не с Кипом), утверждая, что зарегистрированный сигнал гравитационных волн не будет подтвержден с помощью телескопов до 1 января 2019 года.

В далеком-далеком будущем, которое отстоит от нас гораздо дальше, чем наше прошлое (примерно гугол лет будущего против 13,8 миллиарда лет нашего прошлого), у всех звезд во Вселенной закончится топливо. Часть из них в конце концов превратится в черные дыры. Они поглотят окружающую их материю. Затем эти черные дыры поглотятся сверхмассивными черными дырами, а в конечном итоге все черные дыры во Вселенной испарятся благодаря эффекту излучения Хокинга. Это займет очень много времени (“Вечность – это очень долго, и чем ближе к концу, тем дольше”^[35]). Излучение Хокинга будет распространяться в постоянно расширяющийся космос. Свет разольется по Вселенной. В итоге каждая частица окажется в одиночестве, вверху не будет яркого неба, и не будет ярких звезд, и не будет вращающихся вокруг них планет. Но сейчас мы здесь, и вверху, над нами, есть небо – яркое и спокойное. Однако держу пари, что оно вовсе не такое уж безмолвное.

Глава 13 Расёмон

К 1987 году Рон Древер смирился с распадом “Тройки” и переходом к иерархической структуре с Робби Фогтом в качестве директора. Да и особого выбора у него не было: он несколько раз ездил в Вашингтон для переговоров с Ричем Айзексоном из Национального научного фонда, и тот терпеливо, но настойчиво (“упорно”, как говорит Кип) убеждал его принять схему управления проектом, согласно которой все бразды правления передаются единственному руководителю, уполномоченному принимать решения. Если такая схема принята не будет, то проект свернут.

Вначале, когда Фогт только-только возглавил проект, Древер, по его собственным словам, не волновался, хотя Фогт и вносил в работу множество организационных изменений и, так сказать, “оттеснял” Древера на задний план. Но в целом все было неплохо – команда стала действовать более профессионально, более эффективно, да и финансирование заметно улучшилось. Так что поначалу Рон полагал назначение Фогта “довольно неплохим” решением, хотя его и расстраивал тот факт, что предложенные им технические решения не реализовывались немедленно. У Рона сложилось впечатление, будто Фогт был единственным, кто имел реальную возможность напрямую информировать Национальный научный фонд о работе над проектом. (Другие, впрочем, считают это преувеличением и рассказывают о коллективных презентациях проекта в ННФ.) Но постепенно Рону стало казаться, что он теряет контроль над проектом. Он жаловался, что любому члену команды, за исключением самого Фогта, было трудно в полной мере оценивать состояние работ на всех уровнях, поскольку директор жестко контролировал поток информации; так считал Рон, но, к примеру, Кип с этим не соглашался. Древера беспокоило, что работы по научному обоснованию проекта продвигались слишком медленно, хотя уже следовало бы готовить документ с предложением эксперимента. В дело пришлось вмешаться Кипу, который и написал большую часть этого документа, потому что Рон ненавидел писанину; в результате возникли недопонимание и напряжение: Рон раскритиковал некоторые положения – слишком, по его мнению, оптимистичные, слишком смелые, особенно когда речь шла о характеристиках установки. Он подозревал, что Кип мог рассердиться на него, посчитав высказанные замечания придирками. Теперь, когда прошло довольно много времени, Рон недоумевает: как же он мог не замечать растущего в коллективе напряжения?

В 1991 году заместителем директора проекта стал Стэн Уиткомб, который вдобавок выполнял обязанности личного референта Робби Фогта и даже его психотерапевта. Стэн был одним из первых экспериментаторов, разрабатывавших установку LIGO в 1980 году, но в 1985-м, из-за неясных перспектив проекта и, соответственно, собственной академической карьеры, поддался на уговоры и перешел в аэрокосмическую отрасль. (Некоторые объясняют его уход плохими отношениями с Роном.) Стэн был рад вернуться: начало 1980-х запомнилось ему счастливым – тогда он с упоением хлопотал в лаборатории, реализуя инновационные идеи. В те времена там работали только три человека, каждый из которых знал, что должен делать, и делал это. В 1991 году Стэн вернулся уже в качестве заместителя директора, причем вернулся в проект с многообещающим будущим, более серьезный и в меньшей степени исследовательский. Стэн описывает Робби как строгого, но эффективного руководителя. Если Рай, обладатель аналитического мышления, и Рон с его фантастической интуицией, будучи в составе “Тройки”, зачастую оказывались в тупике, то Робби сумел заставить их эффективно работать сообща. Но вот Рон Древер и Робби Фогт поладить так и не смогли.

Все было готово к началу строительства LIGO. После трех лет исследований, года скрупулезной подготовки предложения эксперимента и последующих двух лет сражений в Конгрессе команда с нетерпением ждала этого момента. Теперь людям предстояло сразиться с самой природой. По мере роста уверенности ученых в существовании надежных астрофизических источников сигналов – черных дыр и нейтронных звезд – укреплялась и вера в успех проекта. Группа была уже готова вырваться на оперативный простор и семимильными шагами устремиться к поставленной цели. Но в этот момент, когда были уже одержаны победы над “внешним противником”, Робби решил сосредоточиться на трениях внутри коллектива, которые ранее не выглядели настолько серьезными, чтобы на них отвлекаться. Тут можно провести сравнение с больным разрушающимся зубом: стоит коснуться его языком – и мельчайшие трещинки покажутся глубокими пропастями.

Несмотря на совпадение многих ключевых моментов, главные герои истории представили мне противоречивые версии того, что происходило в дальнейшем. Некоторые вообще отказывались обсуждать со мной случившийся конфликт. В основном, насколько я поняла, потому, что не хотели публично критиковать Рона, который даже в благоприятных обстоятельствах с трудом умел выносить выказываемое ему пренебрежение. В своем многочасовом, разделенном на пять сеансов, интервью, которое записала с ним в 1997 году готовившая материалы для устного архива Калтеха Ширли Коэн, Рон представил собственное видение тех событий. В моих же интервью с основными участниками проекта LIGO, то есть с теми из них, кто, хотя и без особой охоты, согласился прокомментировать события того времени, воспоминания разных людей достаточно хорошо согласуются друг с другом – но противоречат воспоминаниям Рона. И практически каждый из говоривших со мной сотрудников просил не называть его имени.

Из магнитофонных записей 97-го года можно понять вот что. (ниже я, уважая точку зрения Рона, излагаю картину событий так, как она представлялась именно ему).

Проблемы начались в конце 8о-х годов, когда во главе проекта LIGO встал Робби Фогт. Возможно, и не во всю силу своего раздражения, однако достаточно решительно он принялся атаковать Древера во время еженедельных групповых совещаний. “Он, в частности, упорно обвинял меня в том, что я не использую научный метод. И это меня чрезвычайно обижало”. Древер соотносил ту научную методику, которой он обучился в Великобритании, со школой Резерфорда. Он с легкостью отбрасывал второстепенное, не нанося ущерба главному, он за короткое время производил много экспериментов, он не отвлекался на детали – и довольно быстро продвигался вперед. Было ошибкой трактовать подобный подход как “работать спустя рукава”. И не было никаких сомнений в том, что Древер придумал внушительное количество оригинальных экспериментальных методов и разработал важные оригинальные элементы конструкции установки, которые и по сей день имеют решающее значение для всего эксперимента. Защищаясь, Древер говорил, что применение его методик пошло на пользу всему проекту. Он мог работать в два раза быстрее, чем традиционная группа, и тратить при этом меньшие средства. Другие ученые, зачастую казавшиеся ему сторонниками более сакраментальных подходов, не были способны на подвиги, которые он мог совершать после тщательного обдумывания поставленной задачи. Фогт просто не понимал механику гениальности Древера.

“Я находил решение, которое не было очевидным, но оно работало. Робби сказал бы, «он угадал!» Но я не угадывал. У меня очень мощная интуиция, она действительно очень мощная. Но я не могу объяснить этого. А он все активнее и активнее выступал против меня, и я не понимал, почему”.

Нападки во время еженедельных совещаний становились все более ожесточенными и – для Древера – непостижимыми. Не зная, как на них реагировать, он часто просто сидел молча. А затем Фогт сместил Древера с должности руководителя лаборатории. “Я был в шоке – помню, я тогда почти сломался”.

Питер Голдрайх, почетный профессор Калтеха и Принстона, рассказывает: “Я помню, Рон как-то говорил мне: «Это ужасно. Ужасно». Робби тогда наорал на него. И я сказал: ‘Почему бы тебе просто не уходить, когда он начинает кричать на тебя?’ Рон ответил: ‘А разве так можно?’ И я успокоил его: ‘Конечно, можно. Ты же профессор!’. Я и представить не мог, что Рон настолько наивен”.

Питер относился к той части факультетской профессуры, которая изначально поддерживала кандидатуру Рона Древера в качестве ответственного за экспериментальную программу проекта LIGO. “После нескольких наших встреч мне стало ясно, до чего он чудной. Он был совершенно не от мира сего, был полностью погружен в свою физику и при этом обладал сильной интуицией. Я давно знал, что Робби способен испытывать к людям иррациональную ненависть и вдобавок умеет легко убедить окружающих, что объекты его презрения действительно этого заслуживают. Это меня страшно расстраивало. Я чувствовал свою ответственность за то, что произошло с Роном”.

В третьей из пяти (с января по июнь 1997 года) бесед с Ширли Коэн Рон, готовый уже вроде бы добраться до кульминации своего рассказа, то и дело сбивается и вновь и вновь возвращается к предыдущим эпизодам. Ширли уже кажется уставшей и просит его поскорее завершить историю. “Мы с вами приближаемся к моменту, когда мне дали под зад коленом!” – смеется он, и на этом вторая сторона кассеты заканчивается. Мне нужно прослушать еще целых две кассеты, чтобы узнать, как же именно Рону дали под зад коленом.

“Я немного дислексик. или что-то вроде того”, – признается Рон. Не успевая усваивать информацию, он решил записывать ход совещаний на магнитофон, чтобы затем внимательно прослушивать пленку, но Фогт запретил ему это. Во время самого странного из состоявшихся между ними разговоров Фогт, по словам Рона, огласил ему два правила. “Первое и самое удивительное из них было таким: Робби Фогт и я никогда не должны находиться в одном помещении одновременно. Вот прямо так он и сказал”. Двое других свидетелей записали свои, менее безумные, варианты воспоминаний об этом же событии. Стоило Рону появиться на еженедельном совещании, как Фогт выходил из комнаты, а совещание отменялось. Таким образом, получалось, что Древер срывает работу над проектом. “Второе правило звучало примерно так: мне запрещалось пользоваться любым оборудованием, принадлежащим проекту, – ксероксами, телефонами и всем прочим”. Годы спустя, рассказывая эту историю, Рон кажется совершенно сбитым с толку, ошеломленным, хотя по прошествии времени все это, возможно, его даже забавляет. “Думаю, тот разговор имел большое значение, потому что как-то странно все это прозвучало. По-моему, это было незадолго до конференции в Аргентине”.

Рону было запрещено представлять свою работу в любых других научных центрах, университетах или на конференциях. Опасаясь за судьбу проекта, растерянный и несчастный, он согласился выполнить почти все эти требования. “Я не знал, что считалось нормальным в этой стране. И все лучше понимал, что ситуация сильно отличается от того, к чему я привык. Там, откуда я приехал, ничего подобного произойти просто не могло. Но я же не знал, что здесь считалось нормой”.

Роковым для него исключением из этих правил стала конференции в Аргентине. В 1992 году Древер планировал сообщить о результатах его совместной работы с Брайаном Меерсом, коллегой из Глазго, сделавшим анализ, основанный на идее Древера о многократном отражении лазерного луча в интерферометре. (Коллеги несколько иначе вспоминают историю его сотрудничества с Меерсом. Они вспоминают, как Рон сопротивлялся идеям молодого Меерса и как расстроился, узнав о внимании, которое они привлекли.) Пока готовилась совместная публикация, Меерс погиб в горах, куда отправился со своим коллегой Патриком Греем. Они часто совершали восхождения в Альпах, а в те выходные задумали покорить самую высокую гору Шотландии (Бен-Невис). Находясь на маршруте в одной связке, они в плохую погоду сорвались вниз с обрыва. “Это был ужасный удар для всех и, конечно, для меня. Мы все его любили, и вдруг он погиб”. Пораженный трагедией, Рон чувствовал острую необходимость представить эту работу на аргентинской конференции 1992 года и, вопреки запрету Фогта, там выступил.

В тот день, когда он вернулся из поездки, Робби выкинул его из проекта.

Но окончательно Рон был уволен не Робби, а руководством Калтеха. Шестого июля 1992 года Робби Фогт обратился к членам сообщества LIGO и к большой части сотрудников Калтеха. Поскольку Рон Древер уже не входил в их команду, забирать личные вещи из кабинета ему позволялось только в присутствии кого-нибудь из бывших сослуживцев.

Обиды стали настолько бесформенными и безграничными, что начали расползаться, захватывая и прошлое, и будущее. Рон, погружаясь в воспоминания, говорит даже про первые пять лет работы, когда, как он полагал, все обстояло хорошо: ему кажется, что все началось именно тогда. До него дошли слухи, что Фогт в те первые годы уже жаловался на него руководству университета, нанося, так сказать, упреждающие удары. Рон был уверен, что это делалось с целью уничтожить его репутацию.

Возможно, Фогт надеялся, что Древер просто уйдет в отставку и вернется в Глазго, как поступил бы на его месте любой другой человек с более традиционным складом ума. Но нетрадиционное мышление Рона сделало его довольно устойчивым к обычным манипуляциям. Стоило подтолкнуть его в одном направлении, как он начинал самым непредсказуемым образом двигаться в другом. Вот почему его первой реакцией на оказанное давление стало искреннее недоумение, а не желание подать в отставку. Он жил ради работы, ради лаборатории, ради реализации своих творческих планов. LIGO была сосредоточена в Калтехе. Ничего другого у него не было, и идти ему было некуда.

В один прекрасный день дверь, соединяющая его кабинет с кабинетом секретарши, оказалась замурована. Не заперта, а именно замурована. Рабочие оставили лишь смутный намек на то, что прежде на этом месте находился дверной проем. Секретаршу перевели в другой кабинет (куда? в подвал?). Рон подумал тогда только: “Какой ужас!”.

“На меня точно заклятие наложили, когда сказали, чтобы я больше не приходил на работу”. Он проговаривает последнюю часть фразы очень медленно и печально, точно до сих пор не веря в это. Ходят слухи, будто Питер Голдрайх забрался в окно, чтобы впустить Рона в кабинет, на двери которого сменили замки. Однако это всего лишь слухи, и Питер их не подтверждает. Он говорит: “Ну, а потом, я получил текст обращения Робби к членам сообщества LIGO. Оно меня очень раздосадовало”. Питер отмахнулся, когда я спросила, действительно ли он залез тогда в окно. Он явно дал мне понять, что эта история им не забыта, что она оставила по себе горький осадок. “Я думаю, Робби больше всего возмущало то, что вот есть он, Робби, великий движитель прогресса, руководитель проекта, а тут этот дурацкий кругленький человечек, Рон, собирается снять все сливки – и, возможно, даже получить Нобелевскую премию. И конечно, никто здесь и не подумает выступать в защиту Робби – да, у него были проблемы с подобными вещами. Я не понимал этого, поскольку мы все восхищались Робби. Но под конец я сказал ему, что он должен сам уйти в отставку, потому что его в любом случае уволят. После случившегося у него не было шансов. И его таки уволили”.

Фогт говорит, что настоящий кризис разразился тогда, когда Древер “начал всем названивать, рассказывая, что я психически ненормальный и что я построил установку, которая никогда не будет работать”. (Древер категорически отрицает это обвинение.)

Вспоминает Рай Вайсс: “Рон сделался в проекте персоной нон грата. Ему запретили присутствовать на совещаниях. Это было уже слишком и встревожило всю профессуру Калтеха. Пошли разговоры, что без Древера LIGO не построить. Очень многие считали Рона величайшим гением – полагаю, даже Кип был с этим согласен – и думали, что Робби не сумел его защитить. Вот гений и жаловался”.

“Я просто не мог этого понять. Все было так странно.” – говорит Рон. В итоге, получив одобрение со стороны своих немногочисленных сторонников, он подал жалобу в комитет по академической этике. Важно, что этот комитет не зависел от администрации Калтеха. И комитет, по словам Рона, очень его поддержал. “Было принято хорошее решение. Там в жесткой форме утверждалось, что мои академические свободы были нарушены.” Тем не менее еще несколько лет положение не менялось. Рон по-прежнему был нежеланным гостем в лаборатории LIGO. Он даже “страшился” заходить туда.

Это сложно представить, но Рон упорно добивался того, чтобы ему вернули его прежнюю должность в проекте LIGO. На одном из заседаний комиссии с привлечением независимых экспертов Древер должен был представить свое видение проекта, а Фогт – свое, чтобы на основе научных аргументов можно было разрешить спор между ними. Но вместо этого Рон оказался среди сторонников Фогта, которые один за другим поднимались с мест и “атаковали его”. Голос Рона дрожит от волнения: “И эти люди были моими друзьями”.

Естественно, существуют и другие версии истории того же конфликта. Несколько человек на условиях анонимности прокомментировали мне те давние уже события, и их рассказы сложились в стройную картину, которая расходилась в деталях с картиной, нарисованной Роном. Цитаты, приведенные ниже без указания их авторов, дают представление о других точках зрения. “Прежде чем Робби стал директором, Рон уже успел настроить против себя всех членов команды LIGO, и в последующие годы это противостояние только усиливалось. Среди факторов, способствующих отчуждению Рона от остальных членов коллектива, было его желание сохранить полный и единоличный контроль над исследованиями и использовать других ученых лишь в качестве своих помощников, практически без каких-либо полномочий”. “Рон был принципиальным сторонником той линии, которую он сам называл «нестандартной стратегией исследования». и которая основывалась на его собственной интуиции, а не на аналитическом подходе, и он не хотел или был не в состоянии руководить, используя системный подход. В 1988-м и в начале 1989-го года Робби пытался внедрить более традиционные, систематические методы работы. Рон приложил все усилия, чтобы заблокировать эти попытки и запретить членам группы следовать систематическому подходу”. “Рон не желал делегировать ответственность”. “Рон был очень неорганизованным, с большим трудом принимал решения и не соблюдал сроки – эти недостатки серьезно затрудняют руководство большой исследовательской группой”. “Как только Робби, проявляя настойчивость, пытался взять проект под свой контроль. Рон начинал сражаться с ним – не напрямую, а действуя различными способами у него за спиной. Это заставило Робби вести себя не самым подобающим образом, таким, как и описывает Рон”. “Замуровывание дверного проема секретарского кабинета было частью работ по перестройке, о которых распорядился Робби. Перестройка, в том числе замуровывание дверного проема, обсуждалась с Роном задолго до начала этих работ. Очевидно, Рон забыл про это обсуждение”. “Смена замка в двери кабинета Древера тоже была проведена по просьбе Робби с тем, чтобы его (Робби) никто не мог обвинить, будто он зашел в комнату Рона и взял его вещи. Смена замка также обсуждалась с Роном. Он мог получить новый ключ. К тому дню, когда Рон обнаружил свой офис запертым на новый замок, он, видимо, забыл про этот разговор”. “Из двадцати пяти случаев нарушения академических свобод, о которых говорил Рон, согласно заключению комитета по академической этике, подтвердился лишь один факт, и были еще два инцидента, нарушившие его права”. “Думаю, я могу сказать, не будучи обвинен во лжи и клевете: никто не мог иметь дело с Роном”.

Вся эта затянувшаяся история получила достойное название: “Дело Древера”. Рай говорит, что “и Рону, и Робби следовало проявлять побольше лояльности. Лояльность – правильное слово. Ты со мной или ты против меня? У Рона были претензии к техническим решениям Робби, а Робби чувствовал себя кем-то большим, чем просто администратором. Я имею в виду вот что: мне кажется, назови вы его менеджером, он тут же набросился бы на вас. [Он сказал бы: ] «Я физик, и я могу рассуждать об этих вещах не хуже любого другого». Я уважал его, потому что он не был дураком. А Рон был не в силах уважать Робби. Понимаете? И это, по-моему, в конце концов и привело к тому, что случилось. Рон вел себя так, что заставил Робби чувствовать себя человеком второго сорта, и Робби не смог с этим смириться”.

Рай продолжает:

– И неожиданно все мы столкнулись с этим ужасным противостоянием. Но одновременно нам предстояло решить по-настоящему серьезную проблему. Эта по-настоящему серьезная проблема – я тогда изо всех сил пытался спасти ситуацию – заключалась в том, что проект топтался на месте.

Последний и решающий конфликт произошел в 1994 году.

– Это случилось после того, как мы заключили контракт с компанией Chicago Bridge & Iron, которая должна была изготовить для нас трубы. Я был научным консультантом, сопровождавшим работы по контракту. Робби тогда обрушился с руганью – прямо при всех – на парня из Национального научного фонда, который присутствовал там, чтобы наблюдать за началом процесса. Нам всем было очень стыдно.

Этот парень из ННФ задал вопрос, который показался Робби некорректным. Мне же он казался вполне разумным. Робби закатил истерику. Никогда прежде я такого не видел. Побагровев, Робби – человек довольно высокий – накинулся на маленького парня из Национального научного фонда. Он кричал ему: “С нами так нельзя. Заткнитесь!”.

Президент компании CB&I и инженеры переглядывались, пытаясь понять, кто этот сумасшедший, прыгающий вокруг представителя ННФ. У него же деньги, думали они, так что, черт побери, творит этот псих?!. И я помню, что именно после этого я порвал с Робби, хотя это было очень тяжело для меня. Я даже скажу вам, что не было, наверное, в моей жизни момента тяжелее. Я знал, что делаю ему больно.

Я сказал ему: “Ты влип в проблемы по уши, и я больше не смогу тебе помогать. Тебе пора уйти. Ты свое дело сделал. Извини.” Робби сразу впал в ужасную депрессию. Он выглядел так, будто вот-вот умрет. Очень изменился внешне. Побледнел. Мы возвращались обратно в одной машине. И оба всю дорогу молчали.

А когда мы приехали, я сказал ему: “Робби, мне правда очень жаль.”

И он ответил, перед тем как мы расстались – я спешил на свой самолет, а он на свой: “Вечно ты все видишь в неправильном свете”.

Теперь слово Стэну: “Это совпало с землетрясением в Нортридже. Простое совпадение, не больше! Отлично помню, как мы прилетаем в Вашингтон, чтобы получить по заднице от Национального научного фонда и умолять их о пощаде, а по телевизору передают новости о землетрясении в Нортридже”.

Рай тоже был на встрече в Вашингтоне примерно в то же время: “Робби отвечал на вопросы членов правления фонда. Это была абсолютно ужасная сцена. Он пытался обосновать свои решения. И зря – не должен он был этого делать. Почему он избавился от Древера. Почему единолично распоряжался деньгами. Почему не ввел больше людей в управление проектом. Они зачитали ему решение, принятое комитетом по этике. Робби походил на мертвеца. И это был конец”.

Желая защитить Робби Фогта, Кип подробно рассказывает об основных успехах, достигнутых под его руководством. Фогт систематизировал научно-исследовательскую работу, так что в итоге коллективу удалось завершить проектирование и испытания элементов интерферометра. Очень важно то, что он систематизировал программу научных исследований LIGO. Он курировал выбор площадок для строительства обсерваторий, проектирование вакуумной системы и труб. Под его руководством были приняты непростые решения по геометрии оптической системы и лазерам. Он способствовал детальной разработке первоначального интерферометра. Также Фогт добился одобрения проекта LIGO на всех уровнях – от экспертных комиссий до Конгресса. (Окончательное решение о выделении средств на строительство тогда еще принято не было.) Фогт сплотил команду.

Сегодня Робби пожимает плечами: “Я был игроком. Я был убежден, что смогу построить все сам”. Понимая, что его репутация мне известна, на пятом часу нашей беседы он говорит – то ли защищаясь, то ли пытаясь оправдаться: “Я допускал ошибки, потому что располагал неверной информацией”. Категоричное заявление. Но затем добавляет с улыбкой: “И потому, что у меня такой темперамент”.

Рона Древера изгнали из проекта. Он получил примерно миллион долларов и помещение в Калтехе – под новую лабораторию и проведение собственных исследований. Эта лаборатория располагалась в обветшалом, не подлежащем ремонту здании. Вдобавок там не хватало нужного оборудования. В 1997 году лаборатория Древера так и не была должным образом оснащена; к тому же ее плохо финансировали. Рон, снедаемый чувством безысходности, наблюдал, как на площадках в Хэнфорде и в Луизиане началось строительство LIGO. В интервью он рассказывает о небольших экспериментах, которые ему удалось выполнить, и о том, что, как ему кажется, “это было второстепенно, не так важно, как реальное обнаружение гравитационных волн. Я ощущаю себя инвалидом – из-за влияния внешней силы, по причинам, которые я не понимаю, мне не удалось внести полноценный вклад в. меня не оставляет ощущение. что я мог бы сделать больше, что я могу сделатьбольше”.

Рай говорит: “Этот эпизод оставил темное пятно в истории проекта LIGO. Рон Древер – это трагедия. Ни Робби, ни Рон так никогда и не смогли полностью оправиться после такого. Никто теперь не хочет вспоминать об этом. Но, к сожалению, это стало достоянием широкой публики. И все же не пишите про это в вашей книге”.

Глава 14 LLO

Ей-богу, здесь, на Юге, люди милее. Мне плевать, вправду ли они добрые или только прикидываются. В голосе Джейми, выросшего в Атланте, угадываются интонации южанина. Он встречает меня в аэропорту Нового Орлеана, и мы вместе отправляемся в обсерваторию LIGO, расположенную в Ливингстоне, неподалеку от города Батон-Руж. Проехав несколько миль, мы ненадолго останавливаемся у речного заболоченного рукава. Потом любуемся Миссисипи. Потом опять пускаемся в путь, и он увлеченно рассказывает мне о том, как проходит установка усовершенствованного детектора. Рассказывает до тех пор, пока мы не соображаем, что где-то час назад проскочили свой поворот.

LLO располагается в Ливингстоне, на той же дороге, что и Батон-Руж, но чуть дальше. С архитектурной точки зрения обе обсерватории, LHO в Вашингтоне и LLO в Луизиане, похожи друг на друга настолько, насколько вообще могут быть похожи два здания. На первый взгляд они полностью идентичны. Брайан О’Рейлли, руководитель установки в LLO и обладатель сильного ирландского акцента, рассказывает, что на LHO запирают противоположную из сдвоенных входных дверей и что поэтому, приезжая в Хэнфорд, он всякий раз по ошибке дергает ручку не той двери.

В культурном отношении между двумя обсерваториями имеются ощутимые различия. LLO обладает колоритом Юга. “Это же Луизиана”, – напоминают мне. Здесь много аргентинцев, ирландцев и австралийцев. Как это обычно бывает в типичной академической среде, в лаборатории трудятся ученые из множества стран. Но техники, диспетчеры и вспомогательный персонал, роль которых невозможно переоценить, – это преимущественно жители Луизианы, что и придает обсерватории особое южное своеобразие.

Сами установки фантастически сложны, слишком сложны, чтобы быть идентичными, хотя Брайан О’Рейлли и Майк Лэндри – ответственные за работы по модернизации детекторов LIGO в обсерваториях – и пытаются минимизировать эти различия. Между двумя объектами существует постоянная связь. Объем информации, которую следует извлекать, хранить, обрабатывать – и которой следует обмениваться, – не поддается человеческому осмыслению. Кроме того, здесь имеют дело с системой сбора данных, подавлением шумов, изоляцией от сейсмических толчков, оптической системой и системой стабилизации лазера, с модовым фильтром, с источниками постоянного тока и радиочастотными сигналами, с датчиками интерференционной картины, активной вакуумной системой, гидравлическими системами, системой охлаждения и системой управления. Интересно, существует ли в научном сообществе LIGO хотя бы один человек, кто разбирается во всем этом? Раньше такое можно было сказать про Стэна Уиткомба (Брагинский как-то охарактеризовал Стэна следующим образом: “Он хороший парень и отличный экспериментатор – фантастически деликатный человек, интеллигентный, умный и очень коммуникабельный. Да-да, бесспорно, он первоклассный экспериментатор”). Теперь Стэн участвует в другом проекте – LIGO-Индия, который представляет собой именно то, о чем вы только что подумали.

Если вы попросите участников научного сообщества быть с вами предельно честными и, закрыв глаза, представить себе того человека, которого бы они позвали на помощь в случае поломки интерферометра, то они произнесут только одно имя – “Рана”. Да, они зажмуриваются и произносят это имя, как заклинание. Вас не должно смущать его лирическое и индуистское звучание: Рана Адхикари вырос во Флориде, и его отец работает инженером в НАСА. Рана помнит, как в шестом классе стоял на школьном дворе и, глядя ввысь вместе с другими детьми, наблюдал за гибелью космического челнока “Челленджер”: голубой купол неба озарила яркая вспышка, и на землю посыпались обломки корабля. Их учитель плакал, когда дети, смущенные непонятным явлением, вернулись к играм.

Я не могу отвести взгляд от Раны. Джейми говорит: “Это своего рода знаменитость”. Частично присущая ему харизма объясняется его внешней индифферентностью. Однако назвать Рану апатичным было бы неверно, хотя он действительно иногда слушает других людей с нескрываемым равнодушием, что можно ошибочно истолковать как апатию. А еще он время от времени с легкой насмешкой комментирует чью-то реплику. Голос его при этом звучит ровно, тон остается спокойным, так что вам может показаться, что он согласен с собеседником. Но потом до вас постепенно доходит смысл его ответа, и вы понимаете, что Рана тонко издевается. Готова побиться об заклад, что когда Рана отчитывает своих подчиненных, его голос звучит так же мелодично и услаждает слух, а критика совсем не кажется ядовитой – он словно бы сожалеет о том, что ему приходится делать.

Кажущаяся апатия Раны – это, скорее, безразличие к тому, как к нему относятся окружающие. Обладатель высокой самооценки, он не стремится вам понравиться. Мне трудно представить, что такой уровень самоуверенности вообще возможен, но впечатление Рана производит неизгладимое. (Когда он, не догадываясь о моем присутствии, начал одну из своих историй со слов “Моя подруга Жанна.”, у меня сразу резко улучшилось настроение.) В общем, думаю, в старости – сейчас ему около тридцати лет – Рана будет казаться образцом благоразумия, а его язвительные высказывания станут выслушивать с благодарностью, относясь к ним как к перлам истинной мудрости.

Рана умеет заговорить установку, укротить интерферометр с его огромным числом каналов информации, посредством которых машина рассказывает о себе. Когда я спрашиваю его, согласен ли он со своей репутацией заклинателя, то он кивает, подтверждая, что у него есть подход к физическому прибору. Рана серьезно, не хвастаясь, объясняет, что запоминает все, что может запомнить о каждой из систем, и потому умеет взвешивать все варианты – хотя, разумеется, он мог бы просто сесть за рабочий стол или компьютер, взять бумагу и ручку и посвятить несколько часов расчетам. Но на это часто нет времени, вот он и представляет себе, как именно будет работать то или иное, и потом говорит “да” или “нет” – в смысле, заработает это или нет. Правда, иногда талант его покидает, и Рана переживает по этому поводу, но сейчас, когда полным ходом идет установка усовершенствованного детектора LIGO, он чувствует, что эта способность к нему вернулась. Даже руководитель научного сообщества LIGO, Габриэла Гонсалес, говорит: “Машина работает намного лучше, когда Рана просто находится рядом”.

Я пишу ему: “Рана, я хотела бы снова приехать в LLO на пару недель. Встретишь меня?”

“Прилетай! Я только что вернулся из Индии и Австралии. Я больше никогда не полечу самолетом. Или, по крайней мере, до тех пор, пока не забуду о шестнадцати часах перелета. Я только наведаюсь к каджунам^[36] и буду в твоем распоряжении”.

Очень интересно видеть установку глазами Раны (большими, темными, иногда до смешного широко распахнутыми и тогда преображающими его лицо с короткими, какими-то ироничными усиками). Во второй мой приезд на LLO Рана спросил: “Тебе рассказывали про окуней? – Нет. – Да кто же, черт возьми, проводил тебе экскурсию?!”

Только что построенные плечи интерферометра LIGO, заключенные в цементные тоннели, утонули бы в болоте, если бы грунт, на котором они проложены, не был должным образом осушен. Для этого вдоль дорог, идущих параллельно тоннелям, были вырыты глубокие рвы. Эти рвы заполнены водой, в чем опять же виновато болото. И вот некоторое время назад произошло нечто удивительное. В воде завелись окуни. Никто не знает, откуда взялась здесь рыба. Я высказала гипотезу, что в милях отсюда смерч прихватил с собой стайку окуней и, прежде чем ослабеть или, наоборот, набраться мощи над заливом, раскидал ее над штатом и, в частности, над LIGO. Эту теорию я почерпнула из фильма “Магнолия” ^[37]. И, мне кажется, я где-то читала о коровах, которых смерч отнес на три мили к югу от ранчо и в целости опустил на землю – правда, уже мертвыми. Но Рана предпочитает придерживаться своей любимой альтернативной гипотезы, которая заключается в том, что птицы, походив где-то по илу, собрали на свои лапы икринки, а затем прилетели сюда и оставили их в болотной воде. Вообще-то, я думаю, его теория лучше моей, так как мне не приходилось слышать о дохлых рыбешках, не попавших в ров с водой и разбросанных по окрестностям.

Поначалу Рана не верил в историю про окуней, но потом кто-то из инженеров поймал одного из них голыми руками и, держа за жабры, принес еще живого в лабораторию. Рана отпрянул: “Какого черта ты делаешь? Убери это отсюда!”. И парень ответил скептически: “Как раз собирался вернуть его обратно.”.

Рана говорит мне: “Здесь водятся аллигаторы. Тебе рассказали про аллигаторов? Да кто же, черт возьми, проводил тебе экскурсию?!”

После этих историй я впервые обратила внимание на фото в коридоре – там на пробковой доске висели снимки мужчин и женщин, держащих за жабры рыб или позировавших на фоне аллигатора, видневшегося в воде всего в нескольких шагах от них.

Мы с Раной поднимаемся на крышу здания, откуда открывается прекрасный вид на окрестности. “Видишь, все деревья вокруг растут ровными рядами? Weyerhaeuser — лесопромышленная компания – вырубила старый лес и посадила новый”.

Давайте-ка заглянем в лабораторию. В этот день здесь больше людей, чем обычно. Все внимательно смотрят на мониторы. Сегодня открыли задвижки на конечной станции Х-плеча интерферометра, чтобы, направляя луч лазера внутри четырехкилометровой вакуумной трубы, попасть им в мишень на ее противоположном конце. После нескольких часов неудачных попыток на черном мониторе появилось наконец яркое пульсирующее пятно. Это большое достижение, но настроение у участников эксперимента спокойное. Менее чем через год они откроют задвижки в Y-плече, снова попытаются попасть лазерным лучом в мишень и только после этого окончательно закроют оба плеча. Это будет грандиозное событие. Его и тот момент, когда установка заработает в полную силу, будет разделять совсем немного времени. Еще несколько месяцев или даже лет уйдет на то, чтобы попытаться подавить шумы. И только тогда настанет пора откупорить шампанское.

Шумы часто бывают непредсказуемыми и трудно контролируемыми. Приступив к созданию первоначальной установки, ученые сразу занялись поиском источника особо опасного шума. Вдоль близлежащей скоростной трассы были смонтированы сейсмометры, измерялись вибрации, возникающие в подземных коммуникациях, проложенных неподалеку от лаборатории. В интенсивных поисках прошел целый год. И вот однажды Рай, раздосадованный отсутствием результата, приехал в лабораторию в 6 утра. Неожиданная идея осенила его, когда он наблюдал за тем, как рабочие лесопромышленной компании валят деревья вдоль дороги неподалеку от обсерватории. Ворвавшись в комнату управления, Рай немедленно послал оператора на улицу: “Сообщи, когда упадет дерево!”. И догадка подтвердилась – сейсмометры действительно регистрировали падение деревьев. Заготавливать древесину по соседству с наиболее чувствительным из когда-либо созданных человеком инструментов – не самая удачная идея. Именно поваленные деревья и были источником опасного шума. Когда выбиралось место для строительства обсерватории, о работах, проводимых компанией Weyerhaeuser, было, разумеется, известно, но этот фактор явно недооценили. Рай предложил выкупить большую часть площадей у Weyerhaeuser, чтобы защитить эксперимент от помех. Однако запрашиваемая цена оказалась слишком высокой (возможно, сотни миллионов?), так что пришлось искать некое технологическое решение проблемы. И в эксперименте перешли к использованию сложной гидравлической системы изоляции зеркал. Активная система изоляции присутствовала в планах на будущее, когда предстояло заняться усовершенствованием установки, но из-за проблем с лесоповалом ее пришлось использовать уже на первоначальном этапе.

В целом LLO чувствует себя в этом мире не так одиноко, как Хэнфорд. К территории обсерватории ведет дорога, обставленная редкими ветхими домишками, палисадники перед которыми украшены разбросанными по газонам детскими игрушками. Это своего рода шутливая инсталляция, попытка замкнутого сообщества, живущего за железнодороным переездом, посмеяться над собой. Некоторые из домов уже почти полностью сгнили. Бывшие когда-то прочными, а теперь разрушающиеся деревянные строения сдаются перед натиском новой жизни – то тут, то там сквозь щели прорастает молодой кустарник. Габи Гонсалес, согласившейся подбросить меня в обсерваторию на своем кабриолете, окружающий пейзаж явно не очень по душе.

Я говорю ей: “Я слышала, что на конечной станции обнаружили пулевое отверстие”. Габи советует мне не преувеличивать: “Ну, может, что-то такое и было. Наверняка случайность”.

Мне и в голову не приходило, что кто-то мог выстрелить преднамеренно.

“Ну, некоторые подумали, будто это был предупредительный выстрел или бог знает что еще. Но потом мы встретились с местным обществом охотников, и теперь, кажется, все улажено. Охотники знают, что здесь работают ученые”. Она ободряюще улыбается. Я неискренне улыбаюсь в ответ. Фальшивые улыбки даются мне плохо, так что я использую их нечасто, но сейчас я хочу успокоить ее – как и она меня. Впрочем, кажется, обе мы не преуспели.

В лаборатории солидная металлическая лестница ведет на короткий мостик, так что вы можете пройти по нему над плечом интерферометра, а затем спуститься по такой же лестнице вниз, в помещение, где в точке пересечения двух плеч, в вершине буквы Г, расположены основные приборы интерферометра. Однако сотрудники лаборатории редко пользуются этим переходом. Внизу стоит металлический, похожий на хирургический, стол, по поверхности которого можно проскользнуть под трубой. Я хотела спросить, какой из этих двух способов лучше, но не успела открыть рот, как из-под трубы показалась пара ног, точнее – пара бумажных бахил, а затем я встретила ехидный взгляд Брайана О’Рейлли. Ученые, как я очень скоро поняла, предпочитают такой путь вовсе не потому, что это выглядит круто. Если вам несколько раз за день необходимо попасть в пространство между двумя трубами, вмурованными в стены, то ползание на брюхе явно выигрывает у перехода по лестницам.

Сейчас в этой части лаборатории на удивление мало людей. Кто-то из них прокладывает кабели, кто-то сидит под трубой около задвижек и делает что-то, чего я не понимаю, но делает явно уверенно и профессионально. Тут никто не раздает заданий. Все знают, чем им следует заниматься, и каждый является экспертом в своем деле. Сквозь прозрачные шторки, отделяющие чистое помещение, я вижу человека в защитном костюме, который стоит на верхней крышке детектора. А не мой ли это приятель Айдан? Он собирался устанавливать элементы системы тепловой компенсации, которая корректирует искажения зеркала вследствие лазерного нагрева. Но кто конкретно работает в костюме, я разглядеть не в силах, а подойти и спросить как-то неловко, так что я ложусь на живот и переползаю в более населенную часть лаборатории.

Брайан везет меня в сторону конечной станции и по дороге показывает мне из окошка машины небольшое охотничье укрытие – скромный домик на дереве, поддерживаемый сваями, – и голубую бочку с кормом для оленей. На рассвете охотники забираются в эту хижину, чтобы подкараулить оленя.

“Пулевое отверстие – вовсе не случайность, – говорит он решительно. – Сюда приезжало ФБР и проводило расследование, и это положило конец забавам”, – заключает он категорически. Я верю ему. Никаких улыбок.

Руководитель обсерватории в Луизиане Джо Джейми рассказывает: “Для европейцев это выглядит смешно. Типично по-американски. Там джип на полной скорости врезается в плечо прибора, тут кто-то стреляет из ружья по лаборатории. Разве что гамбургского инцидента^[38]не хватает”. И все же единственная и уникальная игрушка в городе – это LIGO, если понимать под городом всю нашу Землю (европейский аналог, Virgo, пока значительно отстает по своим характеристикам, но через несколько лет планирует их существенно улучшить и присоединиться к всемирной сети детекторов гравитационных волн ^[39]).

На конечной станции из открытой камеры установки свисают вниз пучки кабелей. Лабораторный кран должен поднять и загрузить в камеру ее начинку. Но вес зеркал вместе с системой их подвеса находится на пределе допустимой для крана нагрузки, поэтому часть системы предстоит сначала демонтировать; лишь затем экспериментаторы заново соберут всю систему. Верхняя часть камеры поднимается, и внутри, хотя и с трудом, может поместиться один взрослый человек. Когда же установка будет завершена и людей и пауков из камеры удалят, из нее откачают воздух и откроют задвижки, соединяющие объем камеры с вакуумным объемом трубы.

На обратном пути Брайан О’Рейлли сворачивает на дорогу, идущую вдоль плеча Y, и останавливается около промежуточной станции, где отдыхает на обочине бригада строителей. С раннего утра они занимались тем, что удаляли с поверхности трубы изоляцию. Где-то в плече обнаружилась небольшая течь, на поиски которой ушли месяцы. Но чтобы добраться до металлической трубы, надо сначала снять с нее изъеденный коричневыми пауками-отшельниками и черными вдовами слой изоляции. Брайан пригласил меня зайти в цементный тоннель и посмотреть на продолжение той стальной трубы, под которую мы еще совсем недавно ныряли в главном здании обсерватории. Я соглашаюсь, но он почти мгновенно выталкивает меня наружу – нам обоим явно требуются защитные маски. Атмосфера внутри насыщена густым ароматом плесени. В самый последний момент, когда одна моя нога уже была в залитой солнцем жаркой Луизиане, а другая еще оставалась в сыром и мрачном тоннеле, мне внезапно показалось, что вдалеке, может, километрах в двух, я вижу какой-то свет. Я живо представила себе пробирающегося по узкому проходу Рая Вайсса. Он бы наверняка первым, как только обсерватория была построена, исследовал внутренности цементной оболочки. Одна его рука скользила бы вдоль трубы, а другая сжимала отпугивающий всяческих вредителей и змей зажженный фонарик. Именно благодаря подобным путешествиям он осознал опасность, которую таила в себе моча пауков с ее соляной кислотой, – а ведь прежде этому никто не придавал значения. И вот так он проходил все четыре необыкновенных километра, пока не добирался до реального, яркого света в конце тоннеля. И я думаю: “Надеюсь, он не забыл надеть маску”.

Строительство двух обсерваторий началось в середине 1990-х годов, и возглавил его второй директор LIGO, Барри Бэриш. “Как же мне теперь поступить?” – спросил президент Калтеха у только что уволенного Робби Фогта.

И Фогт предложил: “Недавно был закрыт проект строительства суперколлайдера. Барри Бэриш специализируется в области физики элементарных частиц. Он чертовски хорош как ученый и сможет заняться LIGO”.

Сверхпроводящий большой коллайдер не должен был стать всего лишь сверхдорогим тоннелем, прорытым в Уоксахачи, штат Техас. На этом ускорителе намеревались отыскать знаменитый бозон Хиггса, причем это могло случиться уже несколько десятилетий назад, – если бы Конгресс не решил прекратить финансирование. Барри Бэриш отвечал на ускорителе за экспериментальную программу, но когда в 1993 году проект большого коллайдера был остановлен, Бэриш даже не успел расстроиться по этому поводу. Администрация Калтеха и Национальный научный фонд дали ему месяц на обдумывание предложения возглавить LIGO, но столько времени не понадобилось: решение он принял в одночасье. Бэриш сказал мне, что если это и преувеличение, то очень незначительное. Согласился же он так быстро потому, что заинтересовался проектом LIGO еще тогда, когда Кип в конце 1970-х впервые выступил с инициативой развивать в Калтехе экспериментальную гравитацию. “Единственное, что мне оставалось – прикинуть, смогу ли я улучшить ситуацию с проектом”.

В 1994 году Бэриш вступил в должность директора практически мертвого, хотя официально и не закрытого проекта. Точнее, впрочем, будет сказать, что проект тогда находился на смертном одре. Национальный научный фонд потерял к нему доверие и забрал (так, кстати, и не выделенные окончательно) деньги обратно. Перед Бэришем стояли две насущные задачи. Во-первых, необходимо было собрать команду. И во-вторых, что было гораздо сложнее, ему следовало вернуть в проект фактические деньги – причем, по его прикидкам, денег теперь требовалось больше, чем запрашивалось для проекта ранее. То есть Национальный научный фонд намеревался вот-вот окончательно закрыть проект, а новый директор этого проекта хотел не просто получить деньги, но еще и увеличить сумму. Возможно, прежний скромный бюджет и соответствовал стилю управления Робби, стилю “сканк уоркс”, но Барри-то намеревался создать более надежную структуру управления и потому оценивал будущие расходы примерно в триста миллионов долларов.

Вопрос бюджета проекта и определил тактическую политику Бэриша, сразу озвучившего требуемую сумму в переговорах с Национальным научным фондом. Заниженная сметная стоимость должна была уйти в прошлое – она ни в коем случае не могла стать проблемой наступающей новой эры. Если бы Бэриш промедлил с постановкой этого вопроса, сегодня бы LIGO не было.

В 1994-м, спустя двадцать пять лет после возникновения идеи эксперимента, Бэриш вернул Национальному научному фонду веру в реализуемость проекта (“Кип их очаровал, а я вернул в реальный мир”), пересмотренный бюджет которого превышал теперь триста миллионов долларов. (По словам Кипа, в переговорах с Национальным научным фондом были сразу правильно расставлены акценты относительно перспектив проекта. Было оговорено, что первоначальные детекторы не смогут обнаружить гравитационные волны и что поэтому непременно потребуется следующее, усовершенствованное поколение детекторов.) При поддержке фонда небольшая группа изобретательных экспериментаторов, работавшая в сравнительно скромной лаборатории университетского кампуса, воплотила в жизнь грандиозный проект LIGO, огромные обсерватории которого обслуживают сегодня десятки инженеров и ученых. Масштаб экспериментальной установки, которая в 1991 году ютилась в трейлере на территории Калифорнийского технологического института и длина плеч которой составляла сорок метров, должен был не только увеличиться на два порядка, но еще и дважды продублироваться обсерваториями в Луизиане и Вашингтоне. Предстояло выкупить земельные участки, построить здания и туннели, создать высокий вакуум в объеме более 18 000 кубических метров, привлечь к работе над проектом специалистов из других областей. Ученые и инженеры должны были контролировать разработку и установку лучевых труб, изготовление лазеров и зеркал. Перед все увеличивающейся группой стояла задача создания реального инструмента с реальными возможностями обнаружения. Кип выразился весьма категорично: “Барри Бэриш оказался самым опытным менеджером крупных проектов во всем мире”. И так думали очень многие, не исключено даже, что это мнение втайне разделяли вообще все, кто был причастен к проекту.

Зная, что Бэриш родился в Омахе, штат Небраска, я мысленно нарисовала образ этакого долговязого, уверенного в себе человека с большой пряжкой на ремне. “Я переехал в Калифорнию в возрасте девяти лет”, – подправляет он мою картинку из мира ковбоев. Его голос, не громкий и не тихий, строг почти по-военному. Барри сразу вызывает восхищение у собеседника, хотя для него это, скорее, средство, а не цель. Он действительно в высшей степени хорош в плане принятия правильных решений. Будучи талантливым организатором, Барри Бэриш не только построил здания и научную установку, но и сплотил вокруг LIGO научное сообщество, которое теперь включало в себя теоретиков и экспериментаторов из всех уголков мира. Как раз благодаря этому последнему обстоятельству сообщество LIGO и смогло максимизировать научную отдачу проекта.

Проблемы полномасштабной гравитационно-волновой обсерватории были настолько необычными, что они не могли быть решены традиционными управленческими методами. Например, следовало автоматизировать систему контроля, представляющую собой многопараметрическую систему со сложной обратной связью. Чувство тревоги возникало даже тогда, когда кто-то из ученых чуть ли не на ощупь контролировал работу сорокаметрового прототипа в Калтехе, но теперь, когда масштаб сложности установки возрос в сотни раз, дар ясновидения точно бы не помог осуществлять над ней контроль. Этот контроль должен был стать более надежным, позволяющим непрерывно, в течение длительного времени эксплуатировать установку. Но еще более масштабные задачи стояли в области интеграции установки. Новые технологические решения должны были сочетаться друг с другом, образуя функционирующий научный инструмент. Бэриш пригласил в проект ученых из разных областей, поскольку специалистов в области физики гравитационных волн попросту не существовало. Он нанял экспертов по системам контроля, работавших ранее над проектом суперколлайдера. Внедрение их в небольшой коллектив LIGO создало некоторые проблемы, поскольку обиделись те, кто привык контролировать работу установки вручную. (Джейми Роллинс создал полностью автоматизированную систему контроля, способную поддерживать работу установки без вмешательства человека.)

Конструкция самой установки также была новаторской. Хотя интерферометры давно уже известны в истории физики – наиболее часто цитируемым является опыт Майкель-сона – Морли (XIX век), развеявший легендарный миф о существовании эфира, в котором, как тогда (ошибочно) полагали, распространялся свет, – в мире не было прецедента строительства интерферометра с подвешенными телами: зеркала LIGO могут свободно парить в пространстве-времени, по крайней мере, в направлении вдоль плеча интерферометра. Не было до тех пор, пока Рай не построил свой первый прототип в Фанерном дворце в 1970-х годах. И, конечно, неоткуда было взяться опыту экстраполяции калтеховского сорокаметрового прототипа на машину, превышающую его по размерам в сто раз.

Это был грандиозный, хорошо финансируемый проект. Они наняли первоклассных специалистов. И теперь им следовало озаботиться приобретением земельных участков под строительство обсерваторий. “Если вы получили деньги от Национального научного фонда, то вам необходимо продемонстрировать, что вы знаете, как их правильно потратить”. Они сконцентрировали свои усилия на земельных подготовительных работах, на строительстве сооружений, изготовлении труб, разработке вакуумной системы; более тонкие технологии (изготовление зеркал, лазеров и подвесных систем) решено было оставить на потом.

Обсерватория в штате Луизиана расположена на частных землях, с владельцами которых теоретически иметь дело проще, чем с вашингтонскими чиновниками, любящими волокиту. Поэтому по плану первой должна была застраиваться площадка в штате Луизиана. Однако в 1996 году строительство началось именно в Вашингтоне.

В Луизиане возникла проблема с населением местечка Ливингстон, в котором на тот момент насчитывалось примерно девятьсот жителей. Луизиана является одним из штатов, где действуют законы права на работу вне зависимости от членства в профсоюзе. Жители Ливингстона начали пикетировать первый же участок дороги (в полторы мили), проложенный к месту строительства обсерватории. Но у противостояния были и более метафизические причины. Во время проведения открытой встречи с гражданами Ливингстона в здании местной школы слово взяли фундаменталисты, ратовавшие за преподавание креационизма. Устройство для измерения сигналов от космических источников, существовавших миллиарды лет назад, казалось им несовместимым с их картиной мира. Впрочем, некоторые жители Ливингстона горячо поддерживали проект LIGO. К примеру, первое послание, полученное Бэришем от местной жительницы, было от учительницы ливингстонской школы. Она буквально умоляла его прочитать цикл научно-популярных лекций для ее учеников. Тогда Бэриш только начинал осознавать, насколько широка сфера влияния проекта – как в политическом, так и в духовном плане.

(Кстати, почти два десятилетия спустя в народе еще живы некоторые предрассудки насчет лаборатории. В салоне самолета, заходившего над четырехкилометровым L-образным интерферометром на посадку в аэропорт Батон-Руж, пассажир в кресле по соседству с ученым из сообщества LIGO утверждал, будто они пролетают над секретным правительственным объектом, предназначенным для путешествий во времени. Одно плечо уносит вас в будущее, уверял он, а другое отправляет в прошлое.)

Несколько сожалея о том, что креационисты смогут на время завоевать умы местного населения, Барри быстро прикинул те сложности, которые ожидают проект из-за политики в области землевладения, и принял решение: “Сделаем-ка мы сальто”. И строительство первой обсерватории началось в Хэнфорде. Тут, впрочем, тоже не обошлось без трудностей – добывать воду пришлось с большей глубины, чем планировалось. Энергетический департамент долго колебался, прежде чем утвердил разрешение на более глубокое бурение. Бэриш убедил чиновников в том, что вовсе не стремится искать их тритий, или что там еще может быть захоронено на месте первого ядерного реактора. “Я неплохо умею выкручивать руки”, – говорит он. Так или иначе, несмотря на всяческие препоны и сложности, на рубеже двадцать первого века обе обсерватории были уже построены и активно эксплуатировались.

Когда на станции обсерватории LLO было обнаружено вышеупомянутое пулевое отверстие (а я слышала мнение, что таких отверстий было даже больше, чем одно), ФБР предложило окружить пространство эксперимента высоким забором и принять другие меры безопасности. Вместо этого Бэриш сходил на обед в местный охотничий клуб. И постепенно проблема сошла на нет. Но только после того, как кто-то застрелил аллигатора.

В глобальной перспективе Бэриш рассчитывал на то, что проект будет реализован в два этапа: первоначальный детектор планировалось установить в новых обсерваториях после 2000 года, а усовершенствованный – в конце 2014-го, с тем, чтобы осуществить его рабочий пуск осенью 2015 года. (План, согласно которому первоначальные детекторы будут впоследствии модернизированы, относился еще к 1989 году.) Первый этап должен был продемонстрировать экспериментальный потенциал установки, причем обнаружение гравитационных волн считалось маловероятным. (Первое поколение установки действительно продемонстрировало технологические возможности, и гравитационные волны действительно не были обнаружены.) На втором этапе, после создания усовершенствованной установки LIGO, обнаружение волн было “вероятным”. (Сейчас мы находимся в состоянии ожидания.) Барри рассуждает: “Как ученый вы вторгаетесь в неизведанную ранее область. Как экспериментатор вы прилагаете все усилия для достижения экспериментальной цели. Возможно, природа окажется к вам благосклонна, а возможно, нет. но наука делается именно так”.

Бэриш ушел с поста директора проекта в 2005 году, став главой Международного линейного коллайдера. В качестве следующего директора был нанят Джей Маркс. Основной его задачей стало получение денег на создание усовершенствованной установки. (Эти работы проводятся в настоящее время в обсерваториях LLO и LHO.) С учетом трат на первоначальный этап проекта LIGO, на исследовательские и конструкционные работы, модернизацию установки и операционные расходы общий бюджет проекта составил около миллиарда долларов.

Джей Маркс, теперь уже в качестве советника, раз в неделю обедает с Дэвидом Рейце. Этот спокойный улыбчивый человек, до сих пор любящий лудить и паять что-нибудь в экспериментальной лаборатории, возглавил LIGO в 2011 году. Барри Бэриш, Джей Маркс и Дэвид Рейце навсегда останутся в истории эксперимента как выдающиеся руководители, каждому из которых приходилось в свое время преодолевать самые различные трудности. Однако для описания их лет руководства проектом требуется куда меньше слов, чем для описания предшествующих периодов, полных рисков и потрясений.

Сегодня международное сообщество LIGO объединяет более тысячи ученых и инженеров. В мире есть и другие инструменты – подобные, но менее мощные. В первую очередь следует упомянуть итало-французское сообщество Virgo. Существуют научно-исследовательский центр в Германии (GEO) и независимые эксперименты в Японии (TAMA и совсем новый KAGRA^[40]). Рассматривается возможность строительства третьей обсерватории LIGO в Индии. (У этого последнего проекта имеются свои специфические трудности, связанные с различием научных культур и геополитическими противоречиями.) Это собрание аббревиатур, стран и научных сообществ создает впечатляющее ощущение масштабного международного научного сотрудничества, большой науки. И в этой сети планетарного масштаба LIGO – самый мощный на сегодня детектор.

Каждый участник проекта LIGO, базируясь на собственных чувствах и на некоей магии чисел, мечтает о том, чтобы завершить создание полностью работающего детектора к столетию со дня опубликования статьи Эйнштейна о гравитационных волнах.

Как заявил Рай, “мы не должны останавливаться, если собираемся обнаружить сигнал в 2016 году, что, по-моему, совершенно необходимо, потому что мне этого хочется. Я хочу, чтобы это произошло в столетний юбилей. Это моя мантра. Мы должны обнаружить гравитационные волны к столетию публикации Эйнштейна.

Неплохой финал всей этой чертовой истории”.

Глава 15 “Пещерка” на улице Фигероа

Как следовало из текста приглашения, во вторник компания ученых собирается в лос-анджелесском баре, неподалеку от Калифорнийского технологического института, чтобы выпить и пообщаться друг с другом. Эти встречи проходят без какого-либо намека на претенциозность: те, кто принадлежит к субкультуре ученых-физиков, в таких ситуациях не принимают во внимание ни чины, ни регалии. Тут нет ни притворства, ни гламура. Тут выражаются как можно лаконичнее, чтобы как можно точнее выразить свою мысль. “По вторникам мы собираемся, чтобы выпить. Можешь присоединиться, если захочешь”, – гласила записка.

В подвальчике на улице Фигероа по вечерам бывают “счастливые часы”, и можно, прихватив бесплатный тако, выйти во дворик, на воздух, где разрешается не только пить, но и курить. Да-да, курить. Это немного странно, курение нынче становится редкостью. Ну, кто теперь курит? Разве что европейцы, размышляю я, да и в Европе интенсивность курения сильно коррелирует с демографией. Американцы, впрочем, тоже покуривают, но, как мне кажется, с меньшим энтузиазмом, чем европейцы. Несколько неуверенно.

В “Пещерке” темнее, чем того требует обычный барный этикет, и здесь классная музыка, а бармены выглядят, как панки из 80-х (если бы они и вели себя соответствующе, то было бы страшновато, но эти ребята просто выбрали себе мишень для подшучиваний). Мне нравится подвальчик на Фигероа, несмотря на то, что он находится в пятидесяти минутах ходьбы от ближайшей остановки, и несмотря на то, что ноутбук оттягивает плечо, а в рюкзаке лежат не только оскорбительно тяжелые статьи по физике, но еще и перчатки и свитер – вещи, с учетом ночных лос-анджелесских температур, совершенно необходимые.

Вокруг столика, рассчитанного на двоих, разместилась на барных стульях компания ученых-физиков, общающихся между собой на английском с заметным акцентом. Здесь всегда заходит речь о том, как у кого сложилась судьба: “Когда ты оказался в МТИ, Рана уже был там?” Кто-то пришел в Калтех на два или три года в качестве аспиранта, кто-то, что бывает гораздо реже и ценится гораздо выше, стал преподавать в университете. Как правило, по вторникам здесь собирается в основном молодежь.

Я вливаюсь в компанию экспериментаторов. У меня есть вопросы. Эти вопросы не содержат никаких подвохов, я не хочу выяснять уровень компетенции собеседников. Они – специалисты в своем деле. Я – сторонний наблюдатель. Поэтому меня радует, что неизбежное любопытство к моей персоне, вызванное появлением нового человека на этой еженедельной вторничной вечеринке с бесплатным тако, скоро пропадает; Джейми говорит вполголоса: “Ты почетный научный гость!” – надеюсь, без сарказма. Напитки и свободные речи льются рекой, и я быстро становлюсь для этих парней своей.

Постдок – молодой ученый, защитивший диссертацию и занимающийся исследовательской работой, – состояние по определению преходящее. Жилища постдоков, напоминающие мультимедийные инсталляции, только подчеркивают это ощущение временности. Я была в некоторых из них. Там можно увидеть и любимые детские игрушки, которые сопровождают своих владельцев в путешествиях по всему миру, и невзрачные диваны, подобранные лет десять назад рядом с кампусом, и изрядно потрепанную жизнью старую мебель, плохо вписывающуюся в окружающую среду и как бы подчеркивающую безразличие к домашнему уюту, и велосипеды, сваленные в каминной нише. Обиталище постдока говорит за него: “Я не планирую оставаться здесь навсегда”, даже если ему неожиданно приходится задержаться в Калтехе на несколько лет. Два года, четыре, пять лет – он живет здесь, то уезжая, то возвращаясь, с сознанием того, что это не навсегда.

Прочные связи между учеными существуют не один десяток лет, иногда на протяжении всей их жизни. Они встречаются здесь, в “Пещерке” на улице Фигероа, или в Луизиане в обсерватории LIGO, или в Италии, в Европейской обсерватории Virgo, или в Ницце на очередной конференции. Мы видимся друг с другом в Японии и в Индии, наши судьбы парят внутри тонкой неосязаемой страты, незримо окутывающей всю Землю. Эти связи существуют и в сознании каждого из нас, и в научном сообществе в целом.

Ученых можно сравнить с некими выступами или углублениями в отвесной скале, которые помогают альпинисту добраться до вершины. Скала эта состоит и из наших знаний, являющих собой чисто человеческие конструкты, и из реальности, пропущенной нами через фильтр собственного мышления. Безусловно, стремление к объективности в науке необходимо, но все же путь наверх пролегает, так сказать, “сквозь” конкретных людей, каждый из которых неповторим – француз ли это, немец или юная американка. Поэтому любое восхождение индивидуально, оно олицетворяет собой стремление вверх отдельного человека, а истинный путь к вершине складывается не из абстрактных платоновских теней на стене пещеры, а из пикселей-индивидуумов. Так что в науке всегда много личного, хотя все мы мечтаем о ее объективности.

Участники вторничных посиделок объединены и дружбой, и научными интересами. Здесь царит теплая искренняя атмосфера и ведутся такие же беседы. Однако со временем вокруг разливается нечто вроде разочарования.

Первый такой вечер с постдоками я провела в феврале 2013 года. В то время работы по установке усовершенствованного детектора в LIGO были в самом разгаре. Ожидался совершенно новый инструмент, известный как aLIGO (а здесь – первая буква слова advanced, усовершенствованный). Я говорила тогда, что, возможно, к следующей нашей встрече, намеченной на 2015-й, уже будет зарегистрирован первый сигнал гравитационных волн. Но мои собеседники не то чтобы горько усмехнулись, а просто молча покачали головами. Без шансов. Исключено. Не в 2015-м. “Ну, может быть…” – допустил один из них. Может быть, месяц или два тестов, но никак не измерений. И никаких обнаружений. Некоторые мрачно говорили про 2018 год. Возможно, сегодняшним вечером, в конце марта 2015-го, у них больше оснований для оптимизма.

Никто из них, родившихся в 1970-х или 1980-х, а то и в 1990-х, не знал Джо Вебера. Но это похоже на то, как если бы они строили один и тот же корабль. Или нет, погодите-ка, я подобрала другую метафору: как если бы они собирались искать одни и те же сокровища. Пользовались одной и той же картой, продолжая поиски там, где предыдущая стимпанк технология^[41] потерпела неудачу, – где безумный старик разработал негодный детектор, склепав нечто металлическое, размером с небольшую лабораторию, после чего сделал заявление о своем псевдооткрытии.

Коллективное разочарование все нарастало из-за раздражающей неопределенности, каждый из исследователей молча переживал по поводу собственных профессиональных проблем (системы подвеса, оптических волокон, передачи сигнала в электрической цепи), а вслух все высказывали опасения по поводу судьбы проекта в целом (сроки работ, чувствительность детектора, мнение внешнего сообщества). И все-таки вера в общее дело держала их на плаву. Установка уже почти заработала, так что каждый новый день приближал их к цели.

Мы научились упрощать описания будущих открытий. У каждого из нас есть свои собственные приемы, и мы пользуемся ими, когда хотим избежать использования технического жаргона и рассказа о теориях, понимание которых требует тяжкой мыслительной работы. Так что мне довелось услышать бесчисленное количество вариантов. Вот и сегодня я снова выслушиваю несколько сокращенных версий одной и той же истории. Мужчины и женщины, сидящие за этим столом, – члены команды, которая своим трудом заработала право стать частью великого открытия. Этот поиск – не просто поиск черных дыр, и он ни в коем случае не сводится к простому перечислению уже известных объектов.

Мы собираемся принимать сообщения, посылаемые нам непосредственно силами природы и распространяемые переносчиками взаимодействий фундаментального характера. Мы собираемся прислушаться к голосу фундаментального закона природы. Этот сплав мемов “непосредственный”, “сообщения” и “фундаментальный” понятен всем сидящим нынешним вечером за столом, хотя и встречаются эти мемы в самых разных комбинациях.

Только сообщения от наиболее тяжелой, катастрофического масштаба, концентрации гравитационной энергии достигнут земных детекторов. И тут речь в первую очередь идет о черных дырах, Большом взрыве и взрывах сверхновых. Ниже мы, исходя из широкого спектра наших амбициозных интересов, рассмотрим каждый из этих потенциальных источников по отдельности.

При столкновении черных дыр пространство вокруг них продолжает звенеть вплоть до того момента, когда в результате их слияния не образуется большая вращающаяся дыра; после этого пространство замолкает. Любые сливающиеся компактные объекты издают звук со все возрастающей частотой и мощностью – взавершение же раздается характерное чирикание. Форма модуляции звука напрямую зависит от параметров вращения двойной системы. Таким образом, мы можем реконструировать траектории перемещения барабанных палочек, бьющих по барабану.

Когда сталкиваются нейтронные звезды, они с высокой долей вероятности образуют черную дыру, хотя в процессе столкновения обломки внешней коры нейтронных звезд могут и отшелушиваться, тем самым уменьшая массу образующегося в результате этой кутерьмы объекта настолько, что вместо черной дыры рождается новая нейтронная звезда. Нейтронные звезды, собственно, не видны в телескоп вплоть до момента их слияния. Но при ударе намагниченные, сверхпроводящие шаровидные сгустки конденсированной ядерной материи разрушаются, излучая гамма-кванты (кванты электромагнитного излучения более высокой энергии, чем видимый свет и чем рентгеновские лучи). Отдельная категория известных, наблюдаемых и хорошо изученных гамма-всплесков (сокращенно GRB) объясняется столкновением нейтронных звезд. Такие всплески наблюдают с помощью спутников. Несмотря на то, что они были зарегистрированы, их пространственное разрешение оставляет желать лучшего. Детекторы гамма-излучения, установленные на спутниках, не позволяют получить пространственную картину взрыва, длительность которого составляет всего доли секунды. Зато они могут отслеживать изменения формы выброса энергии во времени. Обычно за коротким острым пиком следует затухание сигнала, а иногда регистрируется более слабое послесвечение. Сотрудничество между гравитационными обсерваториями и экспериментами по регистрации GRB с помощью спутников заметно расширяет научные перспективы. LIGO может регистрировать последние минуты жизни двойных систем и “рекомендовать” спутникам переориентировать телескопы на поиск ожидаемого гамма-всплеска. (Обратное тоже верно, потому что LIGO сохраняет данные для последующего анализа.) Эта бурно развивающаяся область исследований называется многоканальной астрономией [англ. multimessenger astronomy], поскольку одновременно имеет дело с данными детекторов как электромагнитных, так и гравитационных волн ^[42].

Взрыв сверхновой, после которого образуется компактный объект, является еще одним потенциальным источником. Раз в несколько веков звезда взрывается достаточно близко к нам, так что мы можем видеть это явление невооруженным глазом, не прибегая к наблюдениям с помощью телескопа. Однако происходит это с гораздо меньшим, чем при столкновении черных дыр, выделением энергии в виде гравитационных волн. Если теория верна, то даже с помощью усовершенствованного детектора LIGO будет трудно услышать взрыв сверхновой звезды за пределами нашей Галактики.

Каждый взрыв сверхновой звучит по-своему, и зависит это от того, как именно в недрах звезды происходит детонация. Этот звук может напоминать и стон кита, и щелчок кнута. Звучание напрямую связано с ускорением масс во время взрыва. В научном сообществе LIGO существует подгруппа, занимающаяся исключительно поиском и анализом взрывов сверхновых – как предсказанных заранее, так и непредвиденных. Хотя имеются желающие поставить на то, что взрывы сверхновых будут одними из первых объектов, обнаруженных с помощью гравитационных детекторов, большинство все-таки думает, что эти события слишком тихие, чтобы быть зарегистрированными за разумное время наблюдения.

Еще одним экзотическим источником гравитационных волн являются одиночные быстро вращающиеся нейтронные звезды. Если поверхность такой звезды является идеально ровной, то в искривленном окружающем ее пространстве-времени гравитационные волны не образуются. Но любая возвышенность на поверхности вращающейся нейтронной звезды, подобно веслу при каждом новом обороте, создает вихри пространства-времени. Звук от вращающихся слегка шероховатых нейтронных звезд представляет собой чистый не модулированный тон. Он не становится ни громче, ни тише. Он не меняет свою частоту. Вращающаяся нейтронная звезда с неровностями на поверхности звучит непрерывно и монотонно.

Момент Большого взрыва, скорее всего, напоминал какофонию, хаос, этакую кутерьму. Гравитационный грохот сотворения Вселенной должен был усредниться, превратившись в безликий белый шум, чисто статическое шипение – к настоящему времени, почти четырнадцать миллиардов лет спустя, очень тихое шипение. Согласно нашему нынешнему пониманию эволюции Вселенной, сразу после Большого взрыва, в первую триллионную триллионной триллионной долю секунды, шум растянулся вместе с инфляцией пространства до почти безмолвного состояния. Да, конечно, Большой взрыв был все же взрывом. Но никто не ожидает, что LIGO услышит его отголоски, поскольку оставшиеся после него гравитационные волны сейчас слишком слабы и находятся под порогом чувствительности детектора LIGO. Однако через несколько десятилетий интерферометр, размещенный в космосе, будет способен зарегистрировать отголоски Большого взрыва – если, конечно, такой эксперимент удастся провести^[43].

И, наконец, стохастические звуки могут исходить от некоррелированных компактных объектов в разных галактиках. В этом случае детектор просто регистрирует бессвязный набор звуков. Случайное наложение звуков от различных двойных компактных объектов может создать стохастический фон, но это станет серьезной проблемой, только когда интерферометры переберутся в космос.

Когда я впервые слушала лекцию Кипа о возможностях, которые открывает перед нами новое окно в Вселенную, я надеялась на что-то непредвиденное, неожиданное. Существуют ли астрофизические явления, о существовании которых мы даже не подозреваем? Можем ли мы услышать темную материю? Темную энергию? Темные скрытые измерения?

В конце долгого дня разговор постепенно переходит на специфические профессиональные рельсы. Одной из главных тем беседы является шум. В сообществе LIGO есть ученые, которые исследуют именно шумы. Шумы присутствуют в каждом без исключения научном измерении и никоим образом не являются спецификой данного эксперимента. Шумы просто означают погрешности измерения любого детектора. В гравитационно-волновых экспериментах роль шумов двояка. Они определяют уровень чувствительности прибора, но также, применительно к этой конкретной области, могут представлять собой эталонный звук. Если вы прислушаетесь к разговору в “Пещерке” на улице Фигероа, то непременно заметите, что на слова ваших собеседников накладывается множество фоновых звуков. Сигнал, который я хочу выделить, голос моего собеседника, заглушается музыкой. Существуют сложные алгоритмы, созданные для того, чтобы удалить предсказуемый шум – например, продолжая аналогию с нашим баром, – музыку. Но вот все остальные голоса исключить довольно сложно. Чтобы услышать тот голос, который вы хотите выделить, необходимо вычесть посторонние голоса. Вполне вероятно, что гравитационные волны, обнаруженные в этом эксперименте, будут тише, чем фоновый шум. Ученым, проводящим анализ данных, предстоит выделить определенные звуки, амплитуда которых, возможно, не превышает уровень шума. Интересующие нас звуки могут оказаться буквально похороненными в шумах.

В случае если регистрация гравитационной волны будет подтверждена соответствующим ярким источником света в небе, доказательство существования гравитационных волн станет гораздо более убедительным. Скептики, подобные Острайкеру, могут потребовать предъявления такого совпадения перед тем, как признать свой проигрыш.

Молодые ученые снуют вокруг строящегося детектора, не без гордости ощущая себя частью большого научного эксперимента. В обеих обсерваториях уже завершена установка новых зеркал, лазеров и систем сейсмоизоляции. Следующий этап – это ввод в эксплуатацию, что означает интеграцию установленных подсистем в единый работающий инструмент. Интерферометр на LLO уже закрыт, и на днях будет также закрыт интерферометр на LHO. Работы по подготовке интерферометров к измерениям круглые сутки ведет небольшая команда людей, трудящихся посменно. Иногда я читаю записи в рабочем журнале. Одна из них, размещенная в 4:23 утра, надолго лишила меня сна: “Мы снова закрыли детектор на 40 секунд, и все сигналы показались более стабильными, чем в прошлую ночь”. Но случаются и неудачи: “Сегодня был особенно плохой день”. И еще, спустя пару ночей, в 5:24 утра: “Детектор удалось закрыть более чем на час. CARM контролируется цифровым REFL91 (смещение о часов). ASAIR 45Q контролирует DARM. Мощность возросла в 1100 раз при усилении за цикл в 33 W/BW… это значит, что видимость интерферометра составляет около 94 %”. Я заглядываю в глоссарий, чтобы разобраться в этих аббревиатурах, но главное мне ясно: интерферометр закрыт, и его чувствительность, хотя еще не достаточно высокая, уже вышла на приличный уровень.

На следующее утро журнал буквально испещрили поздравлениями и словами благодарности команде ученых, сумевшей добиться такого потрясающего успеха. Рай оставил запись: “Первый спектр шумов! Отличная работа”. Первоначальному LIGO потребовалось почти четыре года (прошедших с того момента, когда детектор был в первый раз закрыт) для достижения проектного значения чувствительности. Эти же работы по настройке усовершенствованного LIGO, кажется, продвигаются гораздо быстрее. По плану, о котором как раз велась речь сегодня вечером, понадобится еще шесть месяцев, чтобы вывести детектор на уровень чувствительности, необходимый для регистрации сигналов от гравитационных волн. Затем, в сентябре 2015 года, начнется первый сеанс набора данных, в течение которого машина будет закрыта на несколько недель. Целью этого сеанса станет измерение разницы в расстоянии между четырьмя километрами и четырьмя километрами плюс или минус одна десятитысячная размера протона. Нынешний директор LIGO Дэвид Рейце написал в журнале: “Фантастика! Сезон охоты за шумами объявляется открытым для всех!”

Большинство ученых, встречающихся в “Пещерке” на улице Фигероа, проводят львиную долю своего времени в диспетчерской и в LVEA. Они программируют системы управления экспериментом, тестируют зеркальные покрытия, паяют электрические схемы. Они приезжают в Калтех на некий оговоренный срок, чтобы поработать в эксперименте. Наши сегодняшние застольные речи довольно сумбурны. Все мы обычные люди – перекидываемся отрывистыми репликами, не слишком-то соблюдаем логику беседы, прыгаем с темы на тему, поддразниваем и подкалываем друг дружку, флиртуем, и время от времени используем жаргонные технические словечки.

Но вот выпиты последние капли вина. Мы выходим на пустую ночную улицу. Машем друг другу на прощание. Компания распадается: кто-то возвращается в свое обветшавшее жилище, кто-то идет в общежитие, кто-то к друзьям, у которых есть лишний диван. Но назавтра споры возобновятся. Я словно бы по-прежнему слышу шум бара, но звучит он сейчас подобно камертону. Этот звон в ушах, к счастью, отчетливо уловим лишь иногда, в полной тишине, когда наступает молчание и ты погружаешься в раздумья.

Глава 16 В ожидании волн

Робби Фогт подытоживает:

– Они обязательно обнаружат гравитационные волны. В этом нет никаких сомнений, но это уже будет не мое открытие. Я узнаю о нем из газет.

Я ни о чем не жалею. Ни о чем. Раны затянулись. Для меня эта история осталась в прошлом. Теперь у меня новая работа. В сфере национальной безопасности. Но я не наемный работник. Я свободен. Я сам выбираю, чем мне заниматься. Я больше не государственный служащий. Когда я делаю доклад на совещании в Вашингтоне, я могу позволить себе сказать то, что ни адмиралы, ни генералы позволить себе не могут. Я могу говорить все, что думаю. И это чертовски потрясающая возможность для 85-летнего мужчины.

Калтех был моим домом. Он был тем местом, с которым меня многое связывало. Он был мне и семьей, и домом. Печально, что больше я не часть Калтеха. У меня было много неудач, но всякий раз рядом оказывался кто-то, кто помогал мне в сложных ситуациях. Когда меня уволили, то есть. когда мне пришлось уйти. или как это назвать. Мне было очень обидно. Это было ужасно. но в нужный момент нашлись люди, подставившие мне плечо. Каждый раз, когда в моей жизни намечались изменения, находился человек, проявлявший ко мне участие. В этом я везунчик.

Так сложилось, что я верю в ядерное разоружение, но, среди прочего, занимаюсь и ядерным оружием. Если когда-нибудь наша страна и мир в целом решат разоружаться, то я именно тот, кто в этом поможет. Мы были против распространения ядерного оружия. Я не сторонник нулевого решения. Я всегда говорил, что немного оружия надо все-таки оставить. Полностью избавиться от ядерного оружия никогда не удастся, потому что люди никогда не будут полностью доверять друг другу… Но если сократить его до нескольких десятков единиц, то людям не удастся с его помощью уничтожить Землю. Сейчас, имея четыре тысячи единиц ядерного вооружения, вы можете сделать планету непригодной для жизни, и я боюсь, что в мире найдутся сумасшедшие, которые могут начать ядерную войну. Но если у них не будет четырех тысяч единиц оружия, если у них останется только двадцать четыре, то они смогут уничтожить один город, а это еще не конец. Это очень плохо, но это не конец. С четырьмя же тысячами возможен конец жизни на Земле. Я хочу предотвратить это. Я наиболее эффективен в качестве эксперта. Все знают, что я выступаю против ядерного оружия. Я борюсь за то, во что верю.

За два месяца до этого Фогт отменил нашу встречу, сославшись на проблемы со здоровьем. До меня дошли слухи, что он был в Афганистане и его конвой попал в засаду. Он сделался мишенью из-за своих работ над ядерным оружием. Его ранили во время атаки, и он перенес несколько неудачных операций – кажется, в области позвоночника… может, осколок?

“Я обязан этой стране. Эта страна была благосклонна ко мне. Она была ко мне гораздо добрее, чем та, где я родился”.

Мы стоим возле корпуса LIGO и не спешим прощаться. Стоим, переминаемся с ноги на ногу. Из старых деревянных дверей один за другим выходят люди, косятся в нашу сторону. Мне машут в знак приветствия, но не говорят ни слова, потому что видят рядом со мной Фогта. Он-то как раз говорить хочет. Хочет рассказать о своей новой работе и о том, почему опасается за судьбу этой страны. Он не нуждается ни в моем одобрении, ни в моем согласии. Я не высказываюсь относительно разоружения или Афганистана. Мое мнение не играет сейчас никакой роли. Я просто слушаю. Я не проронила ни одного лишнего слова. К концу нашей многочасовой беседы я совершенно обессилела. И заметила, что вовсе не хочу возражать этому полному противоречий человеку. Даже не рассказала ему о своих политических предпочтениях, хотя у меня они не те, что у него. (Это для меня весьма необычно.) А также задалась бесполезным вопросом, не заинтересуется ли после этой встречи Агентство национальной безопасности моей электронной почтой.

Фогт еще пару лет оставался членом сообщества LIGO, хотя, возможно, и ощущал себя уже не у дел. Бэриш не возражал против его ухода. Он говорит сейчас: “Фогт просто не мог не быть лидером. Возможно, я бы тоже не смог”. Рай надеялся исправить положение. Он и три директора-преемника в знак признательности за ту роль, которую Фогт сыграл в сложный для проекта период, несколько раз пытались уговорить его возглавить работы в одной из обсерваторий.

Мы с Раем обедаем. Сидим вдвоем неподалеку от LHO в павильоне, где легко разместились бы шестеро. Рай рассказывает о своей последней встрече с Роном Древером. Бэриш, вступивший в должность директора проекта, тут же отменил запреты, касавшиеся Рона, и предложил ему присоединиться к работе в LIGO: Бэриш хотел рассеять атмосферу враждебности. Древер согласился, стал приходить на совещания, размышлять о вкладе, который могла бы внести в проект его собственная лаборатория. Но он в основном молчал, наблюдал за происходящим со стороны – словно бы сопровождал друзей во время прогулки.

На совещании научного сообщества LIGO, проходившем весной 2008 года в Пасадене, Рай заметил отсутствие Древера. Оказалось (и это обеспокоило Рая), что его давно никто не видел. Тогда Рай решил навестить Древера в его доме в Калтехе. Открыв дверь, он очутился среди куч книг и мятой одежды. Им все-таки удалось отыскать в этом хаосе крохотный закуток, где оба и устроились: Рон – в удобном кресле, Рай – на жестком стуле. Эти подробности имеют значение. Речь по обыкновению в основном шла о LIGO. Но потом Рай вслух заметил, что его шотландский коллега явно себя плохо чувствует. Спустя примерно час он опять спросил Рона о его здоровье. Тот, как будто впервые услышав этот вопрос, встревожился. Рай тоже разволновался.

Рон выглядел растерянным и забывчивым. Он, несмотря на уговоры Рая, отказался показываться врачу, посетовав, что врачи дорого обходятся. Рай сказал с грустью: “Парень остался в этой стране в одиночестве. Он так и не женился. Не завел друзей. Сидит один в своем захламленном доме. И на работу ему больше не выйти”.

Голдрайх рассказывает, при каких обстоятельствах он видел Рона Древера последний раз: “В конце концов мне пришлось посадить его на самолет и отправить к его брату. У него развилась деменция”. Голдрайх бормочет эту фразу еле слышно, то ли сожалея, что произнес ее, то ли горюя о самом этом факте. “Я купил ему билет и проводил в аэропорт Джона Кеннеди. Посадил на ближайший самолет. Это было очень печально”.

Когда, в 1997 году, у Рона спросили его мнение о LIGO – полномасштабный детектор тогда еще не был построен, – он сказал, что эта история может иметь два различных финала. Либо LIGO будет иметь ошеломительный успех, либо окажется пустой тратой денег.

Во время всей истории с Древером Кип сохранял с ним дружеские, хотя и несколько напряженные отношения. Он всегда относился к Рону, как к техническому гению. (Рай вспоминает один очень показательный эпизод. Пока Кип производил утомительные, многостраничные вычисления, Рон представил свое схематичное решение той же задачи. Рон не мог выполнять формальные математические вычисления, но каким-то образом умудрился увидеть решение “в мысленных картинках”, и это потрясло Кипа до глубины души.) Рон, пока позволяло здоровье, бывал на совещаниях группы Кипа, но затем его дезориентация проявила себя в полную силу. Несмотря на многолетнюю конфронтацию, Кип со всеми сохранил хорошие отношения. И он, и Робби Фогт – редкие гости в кампусе, но их визиты туда всегда выливались в долгие прогулки и долгие дружеские беседы.

Кип никогда не сомневался в успехе LIGO. Он вспоминает десятилетия работ над решением технологических проблем, неожиданные препятствия и политического, и психологического плана, возникавшие на этом долгом пути и успешно преодоленные. Он прямо-таки “поражен” всем этим. Кип, конечно, всегда надеялся на успех, но поначалу не мог еще в полной мере осознать, насколько трудным окажется путь. Он явно гордится работой экспериментаторов и восхищается тем, что было ими создано, – в частности, в области технологий. Он радуется, что сумел предвосхитить сеогдняшние открытия еще четыре десятилетия назад. Кип со своими учениками потратил годы усилий на получение количественной оценки источников шума; он даже проделал анализ рассеяния света в трубе, результаты которого помогли сформулировать спецификации для детектора. Но этот талантливый человек всегда был склонен к теоретизированию, и его теории носили порой спекулятивный характер. По его собственному признанию, самый ценный вклад в проект LIGO, который ему удалось внести (“совместно со многими коллегами и студентами”), – это видение научного потенциала эксперимента. Кип почувствовал облегчение, когда, наконец, в той области науки, где он мог проявить свои способности, собралась достаточно большая и надежная команда и он смог вернуться к чисто теоретическим предсказаниям для источников сигналов. Его последним крупным вкладом в проект LIGO стало написание научного обоснования для усовершенствованного детектора. “Теперь я счастлив наблюдать за происходящим со стороны”. Раз в несколько месяцев он проверяет последние полученные кривые чувствительности прибора. Нельзя не отметить и его удачи на поприще киноиндустрии: Кип участвует в написании сценариев для блокбастеров (“Интерстеллер”), занимается съемкой фильмов, посещает вместе со своим другом Хокингом кинопремьеры.

Рон Древер еще жив, но у него серьезные проблемы со здоровьем. Его брат написал мне: “В последнее время я постоянно думаю о Рональде. Я навестил его вчера в доме, где за ним организован уход. Он там уже почти два года. Условия отличные, персонал очень внимательный. Я не уверен, что он меня узнал. Хотя это и не исключено.”. Джо Вебер ушел. Робби Фогт ни разу не переступил порог обсерватории LIGO, хотя каждый из директоров и приглашал его. Рай пока при деле. Кип тоже постоянно напоминает о себе. На момент написания этой книги главе немецкой исследовательской группы Биллингу исполнился 101 год. Брагинский борется за свое здоровье ^[44], мечтая дожить до того момента, когда LIGO обнаружит первый сигнал гравитационных волн. Его группа продолжает играть значительную роль в научном международном сообществе. Стэн Уиткомб занимается подготовкой проекта обсерватории LIGO в Индии. Джим Хаф из Глазго поставляет необходимые компоненты для усовершенствованного детектора. Однажды он сказал мне: “Мы все просто пытаемся пожить подольше, чтобы стать свидетелями открытия”.

Рай говорит: “Думаю, что будет нелегко. Хотел бы я ошибиться”. В июле ему предстоит устранять неполадки с зеркалами на LLO – минимизировать шумы подвеса. В августе он отправится в LHO, чтобы измерить нелинейность характеристик цифроаналоговых преобразователей, используемых для управления детектором. “Это мой долг. Дело чести. Мы просто обязаны сделать открытие, иначе получится, что мы обвели всех вокруг пальца”. Хотя он и настаивает на том, чтобы открытие было сделано к столетию первой статьи Эйнштейна по гравитационным волнам, опубликованной в 1916 году, но согласен и на подгадывание открытия к столетию второй статьи, вышедшей в 1918 году. “Не то чтобы мне это нравилось. Ну да ладно”. И он напоминает, что в первой публикации Эйнштейна имелись ошибки.

Необходимо обнаружить что-либо во время самого первого рабочего сеанса, и не слишком важно, что именно: необходимо просто впервые записать звуки из космоса. “Черт возьми. Оно должно сработать. Но это вовсе не то, чего бы я на самом деле желал, как ни стыдно мне говорить вам такое. Если мы не обнаружим сигнал сильного гравитационного поля, то это будет полный провал. Мы обязаны обнаружить черные дыры. Это бы оправдало нашу веру, наши надежды. Это было бы великим достижением, ради которого все и затевалось”.

Последние полгода Рай много думал о том, что будет после LIGO. Молодые ученые научного сообщества – Лиза Барсотти, Мэтью Эванс, Нергис Мавалвала – имеют собственное представление о далеком будущем. Квантовые экс-

перименты находятся в стадии разработки. Обсуждается возможность создания сорокакилометрового интерферометра. Есть предложение по запуску интерферометра в космическое пространство. Рай подчеркивает, что сотрудничество должно продолжаться, что нельзя останавливаться на достигнутом. Необходимо начинать размышлять о будущем уже сейчас, а не после обнаружения. Потом будет слишком поздно, и исследования в этой области застопорятся. Он прикидывает шансы создания нового поколения гравитационно-волновых детекторов. Мечтает о далеком будущем, когда появится инструмент высококачественного воспроизведения звуков, из динамиков которого вместо шипения и треска, характерных для современного поколения приборов, польется невероятной чистоты звучание. И говорит со вздохом: “Это случится уже не при моей жизни, ну да неважно, тут уж ничего не поделаешь”.

Где-то во Вселенной произошло одно из наиболее мощных событий за всю историю ее существования: столкнулись две черных дыры. В результате выделилась энергия, более чем в триллион раз превышающая энергию миллиарда солнц. Эта энергия исходит от сливающихся черных дыр в виде гравитационных волн, в виде волн пространства-времени.

Идет соревнование на опережение. Первый цуг гравитационных волн этого события, который человек зарегистрирует на Земле, прямо сейчас соревнуется по времени с работами по завершению создания усовершенствованного детектора LIGO. Рожденные, может быть, несколько сотен миллионов лет назад – в результате столкновения черных дыр – волны пространства уже находятся на пути к нам.

Этот сигнал шел сюда уже тогда, когда первые многоклеточные организмы на Земле еще только образовывали отложения на суперконтинентах едва сформировавшейся планеты. Когда волны достигли границы Местного скопления галактик, по Земле уже разгуливали динозавры. Когда сигнал достиг близлежащей Туманности Андромеды, на Земле начался ледниковый период. Когда сигнал приблизился к Галактике, наши предки покрывали стены своих пещер наскальными рисунками. Когда сигнал добрался до ближайшего известного нам остатка сверхновой звезды, на Земле был самый разгар века индустриализации – изобрели паровой двигатель, а Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных волн. Когда я приступила к написанию этой книги, звуковой сигнал от столкновения двух черных дыр достиг звезды Альфа Центавра.

Когда путешествие, длившееся более миллиарда лет, почти подойдет к концу, команда, состоящая из сотен ученых, приступит к созданию детектора для регистрации этого сигнала. Когда звуковая волна вторгнется в ближайшее к Солнцу межзвездное пространство, детектор уже будет введен в эксплуатацию.

Когда волна достигнет орбиты Нептуна, останется всего несколько часов до ее регистрации. Когда она приблизится на расстояние, равное расстоянию от Земли до Солнца, до ее регистрации останется всего восемь минут, и в эти минуты кто-то будет дежурить в центре управления детектором, вглядываясь в мерцающий экран и вслушиваясь, из чистого любопытства, в звуки детектора, доносящиеся из обычного динамика или из наушников. И, может быть, сквозь шум компьютеров и вентиляторов, сквозь клацанье компьютерных клавиш, сквозь шум самой установки пробьется, по истечении тех самых восьми минут, едва различимое необычное звучание. Сложный компьютерный алгоритм в режиме реального времени проанализирует поток данных и отправит сообщение обработчикам-аналитикам – предположительно среди ночи. И кто-то другой, разбуженный этим сообщением, будет долго в темноте нащупывать свои очки, а потом, чертыхаясь, вылезет из кровати и первым увидит запись события – и спокойно скажет себе: что ж, возможно, это Оно.

Эпилог

В понедельник, 14 сентября 2015 года, детекторы были еще не вполне готовы к измерениям.

Эксперимент планировали начать в 8:оо утра, но первый научный запуск для сбора физических данных, Qi, перенесли на следующую неделю. Во время сбора физических данных детектор остался бы заблокированным, и все это время не допускались бы никакие вмешательства в его работу. Вместо этого было решено продлить время инженерного запуска ER8, предназначенного для тестирования системы и внесения последних изменений в ее работу. Главными приоритетами инженерного запуска были: улучшение стабильности работы детектора, удержание детектора в закрытом состоянии, получение сигналов, оповещающих о регистрации гравитационных волн. Такие сигналы ищутся в потоке данных автоматически с помощью специальных алгоритмов. К этому моменту еще не все было готово для автоматического оповещения партнеров, проводящих одновременно наблюдения с помощью телескопов и спутников, о том, чтобы они попытались обнаружить источник гравитационных волн в оптическом диапазоне. Сами интерферометры были готовы к сбору данных, но на отладку алгоритмов выделили дополнительную неделю, в течение которой допускалось вмешиваться в работу детекторов.

В это время года обычно ветрено, и из-за бури, надвигавшейся то ли со стороны Алеутских островов, то ли с Залива, то ли с полуострова Лабрадор на востоке Канады, уровень колебаний почвы был достаточно высоким. Сотрясения могли привести к остановке эксперимента. Проблемы возникали на обеих площадках, однако на LHO детектор удалось закрыть 13 сентября, ранним воскресным вечером. А вот на LLO тесты проводились до глубокого вечера, и завершены они были только в час ночи в понедельник. В те выходные Рай сражался на LLO с источником радиопомех. Он вспоминает: “К счастью, жена позвала меня домой”. Тесты на LLO продолжались еще какое-то время, но поздно ночью отчаявшиеся экспериментаторы все же решили их прекратить. В понедельник утром интерферометр был наконец закрыт.

Детекторы спокойно записывали данные всего лишь час: в 2:50 утра на LHO и в 4:50 утра на LLO они зафиксировали всплеск. В центре управления каждого из детекторов тогда дежурило по одному оператору, и никто из них ничего не услышал. Сигнал был слишком кратким для того, чтобы его зафиксировало человеческое ухо.

Автоматизированный алгоритм нашел это событие за триста секунд и беспристрастно задокументировал его как стоящее внимания. Но потенциальные “кандидаты в события” появляются довольно часто, поэтому экспериментаторы, проснувшиеся утром в Европе и привычно проверившие поступившие данные, особого внимания на случившееся не обратили. Они спокойно связались по телефону с дежурными в обеих обсерваториях и поинтересовались состоянием установки. Операторы подтвердили: все нормально.

В течение некоторого времени детекторы записывали фоновый шум – до тех пор, пока эксперимент не был остановлен сразу на двух площадках. К тому времени, как Майк Лэндри начал свой рабочий день и проверил записи в журнале, о ночном событии уже поползло множество слухов и домыслов. В первую очередь Майк подумал, что это был так называемый “тестовый сигнал” – ложный сигнал, который без предупреждения добавляют в данные, чтобы проверить готовность эксперимента вовремя реагировать на реальный сигнал гравитационных волн. Несколько разочарованный действиями группы, проводящей инжектирование тестовых сигналов и состоявшей из трех специально отобранных для этих испытаний ученых, Майк подумал: “Что же они творят? Мы еще не готовы”. Как обычно по понедельникам, он отправился в LHO на совещание, начинавшееся в 8:30 утра. Там он встретил одного из членов той группы. Воспользовавшись выпавшим шансом, Майк задал осторожный вопрос: “А что, в нынешней фазе работы эксперимента предусмотрен впрыск ложных сигналов?” Уважая внутренние правила, которые обеспечивают анонимность, он не мог спросить коллегу напрямую. Группа отказалась бы подтверждать или опровергать что-либо. Но он спросил иначе, спросил, достигли ли они уже той стадии работы эксперимента, когда предусмотрено добавление в данные ложных сигналов. Коллега, несколько разволновавшись, коротко ответил: “Нет”.

– Вы проводили тест с ложными сигналами?

– Нет.

– Проводились ли какие-то запланированные тесты?

– Нет.

Может, дело в неточной формулировке? Майк сделал несколько попыток перефразировать свой вопрос, но потом спросил напрямую:

– Так вы проводили хоть какой-то тест?

– Нет.

И Майк подумал тогда: “Значит, это не учебная тревога!” И вот теперь он говорит мне: “Как только я это понял, по спине у меня побежали мурашки”.

В 9:00 Майк присоединился к видеоконференции, еженедельно проводившейся в международном научном сообществе. К этому времени появилось уже немало предположений о природе зарегистрированного сигнала. Джейми Роллинс, например, вспоминает: “Я был настроен весьма скептически”. Стоя перед камерой, Майк пытался дозвониться до Габи Гонсалес в LLO. Наконец он объявил всем участникам конференции:

– Нет, это не было ложным тестовым сигналом!

Алан Вайнштейн из Калифорнийского технологического института попросил:

– Майк… вы не могли бы повторить свои слова?

В середине декабря 2015 года я получила письмо от Дэвида Рейце, директора LIGO. В теме значилось: “КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЕ сообщение о LIGO”. Я узнала, что “14-го сентября оба интерферометра LIGO зарегистрировали сигнал, соответствующий слиянию двух черных дыр с массой около тридцати масс Солнца”. Далее там было написано вот что: “В течение последних трех месяцев LSC и Virgo тщательно проверили этот сигнал и пришли к окончательному выводу, что нами сделаны первые прямые измерения гравитационной волны и что мы впервые наблюдали слияние двух черных дыр”. Письмо подписали Дэйв, Рай и Кип. “Подчеркиваем, что никакая информация об этом обнаружении не должна стать достоянием общественности до публикации научной статьи, которая, как мы надеемся, появится в феврале”. Я и не собиралась никому говорить об этом. Но письмо меня поразило. Несколько следующих часов я провела, пытаясь вообразить себе столкновение двух черных дыр, сотрясающее пространство-время и посылающее в нашу сторону звуковой сигнал; я пыталась осознать и поверить.

Это столкновение представляет собой самое мощное событие из когда-либо зарегистрированных человеком, начиная с Большого взрыва. Мощность гравитационной волны в сто миллиардов триллионов раз превосходит светимость Солнца. Детекторы зарегистрировали четыре последних витка черной дыры с массой, в 29 раз превосходящей массу Солнца, в паре с другой черной дырой – с массой, в 36 раз превосходящей массу Солнца. Две черных дыры, находящиеся на расстоянии друг от друга всего в несколько сотен километров, вращались вокруг общего центра тяжести почти со скоростью света. Как только они соприкоснулись, их горизонты событий, искаженные в результате их сближения, слились, образовав новую черную дыру с массой, более чем в 6о раз превышающей массу Солнца. Зарегистрированный сигнал от этих последних нескольких витков и самого столкновения длился 200 миллисекунд. Четырехкилометровые интерферометры зарегистрировали изменение длины на десятитысячную долю размера протона, что в точности совпало с теоретическими предсказаниями, сделанными Кипом и его коллегами десятилетия тому назад. Это событие из разряда относительно громких, сигнал от которого возвышается над уровнем фона. Такой сигнал можно преобразовать в звук, но для этого его необходимо замедлить, чтобы человеческое ухо смогло уловить возрастающую частоту звука по мере того, как черные дыры сближаются друг с другом. В данных присутствуют и другие всплески, но ни один из них не является настолько ярким и четким. Как часто происходят подобные события, определить трудно.

Зарегистрировав это событие, LIGO отметила столетний юбилей создания общей теории относительности. Эйнштейн впервые представил геометрическое описание гравитации 25 ноября 1915 года. Иначе говоря, мечта Рая сбылась.

Рай говорит: “Это как избавиться от обезьяны, которая вскочила тебе на спину”.

И шутит: “Моя жена вдруг очень заинтересовалась физикой”. По стечению обстоятельств, давний знакомый Рая из Национального научного фонда, Рич Айзексон, навестил его в штате Мэн в ту самую неделю в середине сентября. Первая реакция Рича на новость была скептической. “Ты сам-то в это веришь?” – спросил он. Рай даже высказывал опасения, что сигнал мог быть добавлен в данные эксперимента хакерами, но уровень знаний, который для этого требуется, скорее всего, превышает уровень знаний любого человека – за исключением самых способных ученых, нескольких членов научного сообщества (которых на всякий случай даже опросили). И недоверие вынужденно отступило перед всеобщим робким восторгом.

Когда я встретила Кипа, он сказал: “Я чувствую глубокое удовлетворение”. Кип всегда полагал, что первым зарегистрированным событием окажется слияние черных дыр, и эту его уверенность не могли поколебать изменчивые настроения научного сообщества. Чем более массивными будут черные дыры, тем громче зазвучит сигнал от их слияния. Такой сигнал может быть зарегистрирован на очень большом расстоянии; в область чувствительности детекторов попадет значительное количество черных дыр, хотя двойные системы, состоящие из черных дыр, относительно редки. Так что у Кипа был наготове всего один вопрос: “Когда?”

Я рассказала Кипу, что экспериментаторы склонялись к мысли, будто обнаружения придется ждать несколько лет.

“Да, но только не Рана, – поправляет он. – Рана всегда говорил мне, что обнаружение случится вот-вот”.

Я расспрашиваю Рану о его предвидении. Он отвечает: “Я всегда это говорил”.

И все же, услышав о случившемся, Рана впал в ступор: “Мы же только включили эту штуку!” Он хладнокровно выждал целый день, прежде чем взглянуть на данные; исключительная чистота сигнала показалась ему абсурдной. Ни малейшего отклонения от формы сигнала, предсказанной ранее теоретически! (Я сама за пару минут, воспользовавшись собственной программой, смогла смоделировать сигнал от слияния черных дыр, который выглядит в точности как сигнал в данных, очищенный от шумов.) Рана надеялся бросить вызов общей теории относительности. Надеялся, что помог построить машину для проверки квантовой гравитации. “Что ж, придется еще потрудиться”, – говорит он.

Рай позволяет себе минутку мечтательности: “Черные дыры. Это то, чего ожидал бы любой физик моего поколения. Чистая геометрия. Чистое слияние пространства-времени”. Но его мысли тут же обращаются к будущему. Детекторы становятся гораздо более чувствительными, чем раньше. Проиллюстрировать это можно цитатой из готовящейся к публикации статьи: “384-часовой период времени, о котором здесь идет речь, превосходит все предыдущие попытки наблюдения слияния черных дыр, взятые вместе”. Однако чувствительность интерферометра должна быть еще выше. И Рай снова возвращается к работе, помогая подавить шумы детектора. Многое еще предстоит сделать, чтобы достичь проектных характеристик гравитационной обсерватории.

Я говорю:

– Рай, мои поздравления! Не могу выразить словами свое волнение. И даже не представляю масштабы вашего.

– Ну да, снять обезьяну со спины мне удалось, но теперь она идет рядом со мной. Так что спросите у нее.

Несколько миллиардов лет назад существовали две очень большие звезды, вращающиеся друг вокруг друга. Возможно, вокруг них также вращались планеты, хотя двойная звездная система слишком нестабильна или слишком проста по составу для того, чтобы вокруг нее образовались планеты. В конце концов одна из звезд потухла, а затем погасла и другая – и образовались две черные дыры. Обе эти черные дыры вращались в полной темноте, вероятно, в течение миллиардов лет – до тех самых финальных 200 миллисекунд, когда они столкнулись и слились в одну, испустив при этом в окружающую Вселенную цуг гравитационных волн.

Звук путешествовал до нас 1,4 миллиарда световых лет. Один миллиард четыреста миллионов световых лет. За несколько часов, прежде чем его волна достигла Земли, LHO начала запись данных. За час до прихода волны начала сбор данных LLO. К ночи ученые в Вашингтоне отказались от попыток довести программу тестов до конца и разошлись по домам. Отчаявшиеся исследователи в штате Луизиана тоже отложили свои тесты и оставили прибор работать в режиме наблюдения. Через час сигнал достиг Земли. Гравитационная волна, пришедшая из района Южного полушария неба, скользнула мимо Луизианы, а затем, распространяясь по континенту со скоростью света, через 10 миллисекунд достигла LHO.

К 8:00 утра волна уже удалилась от Земли на два миллиарда километров. Рай, находясь на отдыхе в штате Мэн, по обыкновению проверил журнал – на тот случай, что кому-то может потребоваться его помощь. И обнаружил записи, сделанные красной ручкой, о замораживании всей активности на обеих площадках. При виде их Рай, как и любой другой член соообщества, задался вопросом: “Что, черт возьми, там происходит?! ”

Появятся пресс-релизы. Будут опубликованы научные доклады. Будет множество статей и сообщений. Будут документы, отчеты Национального научного фонда, вся история будет записана во всех подробностях. Мы продолжим отправлять в космос известия о наших достижениях, объявляя, что мы были здесь, что мы, невзирая на неудачи, не отказались от нашего стремления познать природу, и что однажды у нас получилось: мы услышали, как столкнулись черные дыры.

Где-то в южной части неба, удаляясь от нас по мере расширения Вселенной, черная дыра будет путешествовать по своей собственной галактике, темная и тихая до тех пор, пока что-то не попадется ей на пути. Возможно, это будет межзвездное облако пыли или одинокая странствующая звезда. Через несколько миллиардов лет ее галактика может столкнуться с соседней, выбросив черную дыру в окружающее пространство либо в направлении сверхмассивной черной дыры, набирающей свой вес в галактическом центре. Погаснет Солнце. Млечный Путь растворится в Туманности Андромеды. История описанного тут открытия вместе с остатками нашей Солнечной системы в конце концов, как и все остальное в космосе, исчезнет в недрах черных дыр. Расширяющееся пространство станет безмолвным, и в конце всех времен все черные дыры улетучатся в небытие.

Благодарности

Я признательна многим моим друзьям, ученым и инженерам, – всем тем, кто помог мне составить представление о работе установок и о научном сообществе LIGO в целом, всем тем, кто показывал мне лаборатории, кто проводил целые часы с мелом у доски или с ручкой над листком бумаги, кто рассказывал потрясающие истории и делал мои поездки по стране гораздо более приятными и менее утомительными. Спасибо вам, Рана Адхикари, Ричард Айзексон, Лиза Барсотти, Джоселин Белл Бёрнелл, Эйдан Брукс, Барри Бэриш, Алан Вайнштейн, Питер Голдрайх, Габриэла Гонсалес, Эрик Густафсон, Джо Джейми, Иэн Древер, Дженни Дриггерс, Дейл Ингрэм, Николь Лингнер, Майкл Лэндри, Нергис Мавалвала, Жужа Марка, Саби Марка, Джей Маркс, Сид Мешков, Брайан О’Рейлли, Джерри Острайкер, Ларри Прайс, Фред Рааб, Дэвид Рейце, Джеймсон Роллинс, Вивьен Рэймонд, Дэниэл Сигг, Николас Смит, Тони Тайсон, Вирджиния Тримбл, Кэроли Джойс Уинстайн, Робби Фогт, Янбей Чен, Мэттью Эванс! Я могла и, наверное, должна была написать о каждом из вас. Лишь немногие остались в окончательном варианте рукописи, хотя большинство героев появлялось на страницах исходной, более объемной, версии книги. На этапе редактирования от некоторых историй пришлось, к сожалению, отказаться.

Я выражаю свое глубочайшее уважение,восхищение и признательность Кипу Торну и Райнеру Вайссу за их отзывчивость, за их рассказы, за все потраченное ими на меня время. Невозможно передать, насколько выиграла связность моего повествования благодаря тому, с каким вниманием и терпением выверяли они изложенные мною факты. Их научная честность, их искренность, ум, эмоциональность и проницательность просто поразительны. Знакомство с ними – большая честь для меня.

Я благодарна Калифорнийскому технологическому институту и лаборатории LIGO за гостеприимство. Отдельное спасибо Кэрол Зильберштейн, Шону Кэрроллу, Марку Вайсу. Я также признательна архивариусам Калифорнийского технологического института за их нелегкий труд и постоянную помощь.

Эта книга была написана в непривычной обстановке двух коворкинг-центров в Бруклине – Dark Matter Manufacturing и Pioneer Works. Моим тамошним друзьям – мои любовь и благодарность. Спасибо им за органичный хаос, сумасшедшую творческую энергию, постоянный гам, легендарные вечеринки и, конечно же, за вдохновение.

Я крайне признательна Барнард-колледжу как за исключительную многолетнюю поддержку в целом, так и за Президентский исследовательский грант в частности. Я также благодарна за стипендию Гуггенхайма, которая очень поддержала меня, пока я писала эту книгу. Спасибо Лии Хэллоран и Чепменскому университету за гостеприимство, пока я была ректорским стипендиатом. Спасибо Мэттью Путману за то, что организовал мне рабочее место в центре Pioneer Works, да и вообще за все его воодушевляющие дикие идеи.

Спасибо Джону Брокману, Катинке Мэтсон и Максу Брокману за то, что втянули меня в эту авантюру. Спасибо Расселу Вайнбергеру и Уоррену Мэлоуну за помощь с названием книги.

Особая благодарность моему вдумчивому, чуткому, превосходному редактору Дэну Фрэнку.

Спасибо моему дорогому другу Педро Феррейра за невероятную поддержку. Он всегда говорил именно те слова, которые мне нужно было услышать.

Я сожалею, что не смогла рассказать обо всех ученых и инженерах, которые сделали возможным завершение проекта, начатого Кипом, Раем и Роном пятьдесят лет назад. Десятки людей заслуживают гораздо большего признания, чем я была в силах им обеспечить. Чтобы хоть как-то исправить эту несправедливость, я выражаю благодарность всему научному сообществу LIGO. Ниже приведен официальный полный список его участников – около 800 человек из почти 130 институтов по всему миру^[45]. Он включает в себя не только экспериментаторов, которые построили установку, но и теоретиков и специалистов по анализу данных, чьи совместные усилия определили успех проекта. В списке также упомянуты члены европейского проекта Virgo. Как говорит Рай, “всем миром.”

Примечания о первоисточниках

Глава 1. Когда сталкиваются черные дыры

Цитата на стр. 21 “изменение расстояния, по величине меньшее, чем отношение толщины человеческого волоса к ста миллиардам длин окружности Земли” взята из следующего источника:

ТАЙСОН, Энтони. Доклад на заседании Комитета по науке, космическим исследованиям и технологиям Палаты представителей США. 13 марта 1991 г.

Глава 2. Рай Вайсс

При написании этой книги я использовала тексты интервью, данные мне Раем Вайссом во время наших с ним многочисленных встреч в 2013–2015 гг., а также интервью, которое Рай Вайсс дал Ширли Коэн для ее исторического проекта (см. ссылки ниже). В случае, когда ответы Рая совпадали, я предпочитала использовать текст более раннего интервью Ширли Коэн.

Вайсс, Райнер. Интервью, данное Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния, 10 мая 2000 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

ВАЙСС, Райнер. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Глава 3. Кип Торн

Все высказывания Кипа Торна взяты из: Торн, Кип. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Большинство материалов по истории общей теории относительности было заимствовано из великолепной книги астрофизика Педро Феррейра: Pedro G. Ferreira. A Perfect Theory: A Century of Geniuses and the Battle over General Relativity. New York: Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company, 2014. [ФЕРРЕЙРА П. Идеальная теория. Битва за общую теорию относительности. СПб.: Питер, 2015.]

THORNE, KlP S. Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy. New York: W W Norton & Company, Inc.,1995.

Wheeler, John Archibald. Geons, Black Holes, and Quantum Foam: A Life in Physics. New York: W W Norton & Company, Inc., 1998.

Число учеников Уилера, упомянутое в тексте, взято из: Christensen, Terry М. Physics Today. Vol. 62, issue 4, p. 55 (August 2009).

Глава 4. Рон Древер

Древер, Рональд П. Интервью, данное Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния, 10 мая 2000 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

Я признательна Иэну Древеру за его воспоминания об их с братом детстве. Избранные фрагменты из воспоминаний я использовала вместе с прямыми цитатами Рона Древера. Древер,

ДЖОН (Иэн). Частная переписка. Воспоминания Иэна Древера о его семье и о старшем брате. Октябрь 2015 г.

Глава 5. Джо Вебер

Джо Вебер цитируется по следующему источнику:

ВЕБЕР, Джозеф. Интервью, данное Кипу Торну в рамках работы над его книгой “Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy” 20 июля 1982 г. Архив Калифорнийского технологического института.

Древер цитируется по следующим источникам:

Древер, Рональд П. Интервью, данные Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния. i-я запись: 21 января 1997 г. 2-я запись:

10 февраля 1997 г. 3-я запись: 25 февраля 1997 г. 4-я запись:

13 марта 1997 г. 5-я запись: 3 июня 1997 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

BARTUSIAK, MARCIA. Einstein’ Unfinished Symphony: Listening to the Sounds of Spacetime. Washington, D. C.: Joseph Henry Press, 2000.

COLLINS, Harry. Gravity's Shadow: The Search for Gravitational Waves. Chicago: The University of Chicago Press, 2004.

Dyson, Freeman. “Gravitational Machines”. In Interstellar

Communication: A Collection of Reprints and Original

Contributions, edited by A. G. W Cameron, 115. New York:

W A. Benjamin, 1963.

Тони Тайсон цитируется по следующему источнику:

ТАЙСОН, Энтони. Интервью, данное автору книги в 2015 г.

Глава 6. Прототипы

ВАЙСС, Райнер. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Кип Торн цитируется по следующим источникам:

ТОРН, Кип. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

АЙЗЕКСОН, Ричард. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Глава 7. “Тройка”

ВАЙСС, Райнер. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Древер цитируется по следующим источникам:

Древер, Рональд П. Интервью, данные Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния. 1-я запись: 21 января 1997 г. 2-я запись: 10 февраля 1997 г. 3-я запись: 25 февраля 1997 г. 4-я запись: 13 марта 1997 г. 5-я запись: 3 июня 1997 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

Глава 8. Джоселин Белл Бёрнелл

Древер цитируется по следующим источникам:

Древер, Рональд П. Интервью, данные Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния. i-я запись: 21 января 1997 г. 2-я запись: 10 февраля 1997 г. 3-я запись: 25 февраля 1997 г. 4-я запись: 13 марта 1997 г. 5-я запись: 3 июня 1997 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

Белл Бёрнелл, Джоселин. Интервью, данное автору книги в 2015 г.

Цитата на стр. 129 “Мисс Белл, вы совершили.” взята из LONGAIR, MALCOLM. The Cosmic Century: A History of Astrophysics and Cosmology. Cambridge University Press, 2006.

Глава 9. Вебер и Тримбл

Тримбл цитируется по следующим источникам:

ТРИМБЛ, Вирджиния. Интервью, данное автору книги в 2014 г., за исключением слов из статьи в журнале “Лайф”: Behind a Lovely Face, a 1801. Q. Life. 1962-10-19. pp. 98–99.

Джо Вебер цитируется по следующему источнику:

ВЕБЕР, Джозеф. Интервью, данное Кипу Торну в рамках работы над его книгой “Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy "' 20 июля 1982 г. Архив Калифорнийского технологического института.

Письмо Дайсона цитируется по: COLLINS, Harry. Gravity’s Shadow: The Search for Gravitational Waves. Chicago: The University of Chicago Press, 2004.

Глава 10. LHO

ЛЭНДРИ, Майкл. Интервью, данные автору книги в 2012–2015 гг. ВАЙСС, Райнер. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг. Вайсс, Райнер. Интервью, данное Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния, 10 мая 2000 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

Глава 11. “Сканк уоркс”

Цитата на стр. 169 “Если я вернусь, это создаст определенные трудности.” взята из публикации Калтеха, размещенной по адресу: http://calteches.library.caltech.edU/3432/1/Vogt.pdf (ссылка актуальна на февраль 2020 г.)

Остальные высказывания Фогта взяты из интервью, данного автору книги в 2014 г.

COLLINS, Harry. Gravity's Shadow: The Search for Gravitational Waves. Chicago: The University of Chicago Press, 2004.

Тони Тайсон цитируется по следующему источнику:

ТАЙСОН, Энтони. Интервью, данное автору книги в 2015 г.

Глава 12. Пари

ОСТРАЙКЕР, Иеремия. Интервью, данное автору книги в 2015 г. Торн, Кип. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Стивен Хокинг цитируется по: Thorne, Kip S. Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy. New York: W W Norton & Company, Inc.,1995.

См. также: HAWKING, STEPHEN. A Brief History of Time. New York: Bantam Dell Publishing Group, 1988. [Хокинг C. Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр. М.: АСТ, 2019.]

Глава 13. Расёмон

Робби Фогт цитируется по следующему источнику:

ФОГТ, РОХУС. Интервью, данное автору книги в 2014 г.

Стэн Уиткомб цитируется по следующему источнику:

УИТКОМБ, Стэнли. Интервью, данные автору книги в 2012–2015 гг.

Древер цитируется по следующим источникам:

Вайсс, Райнер. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Голдрайх, Питер. Интервью, данные Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния, март, апрель, ноябрь 1998 г. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

Глава 14. LLO

Брагинский, Владимир. Интервью, данное Ширли Коэн. Пасадена, Калифорния, 15 января 1997. Проект “Устный архив Калтеха”. Архив Калифорнийского технологического института.

Адихари, Рана. Интервью, данные автору книги в 2011–2015 гг.

О’РЕЙЛЛИ, Брайан. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Гонсалес, Габриэла. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

ДЖЕЙМИ, Джо. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

БЭРИШ, Барри. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

Глава 16. В ожидании волн

ФОГТ, РохУС. Интервью, данное автору книги в 2014 г.

ТОРН, Кип. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

ВАЙСС, Райнер. Интервью, данные автору книги в 2013–2015 гг.

ХАФ, ДЖЕЙМС. Интервью, данное автору книги в 2015 г.

Примечания

1

Перевод Г. Муравьевой.

(обратно)

2

Это утверждение справедливо для черных дыр в вакууме и если пренебречь квантово-гравитационными эффектами. – Прим. науч. ред.

(обратно)

3

См. эпилог и предисловие научного редактора. – Прим. науч. ред.

(обратно)

4

Точнее – между свободно движущимися в гравитационном поле телами. – Прим. науч. ред.

(обратно)

5

Остров Эллис располагается в нью-йоркской гавани, недалеко от южного мыса Манхэттена. С 1892 по 1954 г. остров служил пунктом приема иммигрантов, въезжающих в США, где им оформляли новые документы. Сейчас там находится Музей иммиграции. – Прим. ред.

(обратно)

6

Идея использования лазерных интерферометров для регистрации гравитационных волн была предложена в работе М. Е. Герценштейна и В. И. Пустовойта “К вопросу об обнаружении гравитационных волн малых частот” (ЖЭТФ, том 43, 605, 1962). См. также гл. 6 настоящей книги. – Прим. науч. ред.

(обратно)

7

Женские исследования (феминология) – научная деятельность, направленная на изучение положения и опыта женщин в патриархальных обществах в определенное историческое время в контексте социальной и культурной действительности. – Прим. ред.

(обратно)

8

См. подробное примечание об этом ученом на стр. 146. – Прим. ред.

(обратно)

9

Роберт Оппенгеймер (1904–1967) был научным руководителем Манхэттенского проекта, в рамках которого разрабатывалось ядерное оружие. Его называют отцом атомной бомбы. – Прим. ред.

(обратно)

10

В русских переводах Бхагавадгиты фраза передана иначе. – Прим. ред.

(обратно)

11

Эдварда Теллера (1908–2003), американского физика-теоретика, называют “отцом водородной бомбы”. Он был одним из первых сотрудников Манхэттенского проекта. После своего выступления против Оппенгеймера подвергся остракизму со стороны научного сообщества. – Прим. ред.

(обратно)

12

Томас Пинчон (род. в 1937) – известный американский писатель-постмодернист, перу которого принадлежит, в частности, роман 1973 г. “Радуга тяготения” (Gravity's Rainbow). – Прим. ред.

(обратно)

13

В 1610 г. Галилей впервые увидел в телескоп кольца Сатурна – как два расплывчатых пятна по краям планеты – и начал размышлять о ее “тройственности”. Только в 1655 г. Христиан Гюйгенс разглядел, что Сатурн окружен кольцом, а еще через двадцать лет Джованни Кассини установил, что колец несколько. – Прим. перев.

(обратно)

14

Одна из лучших в Шотландии средних школ. – Прим. ред.

(обратно)

15

Р.В. Паунд провел множество экспериментов по проверке релятивистской теории тяготения. Наиболее известный из них – эксперимент Р. В. Паунда и Г. А. Ребкой по проверке замедления хода времени в поле тяготения (19591960, Джефферсонская лаборатория в Гарвардском универститете США). – Прим. науч. ред.

(обратно)

16

Открытый Фрэнком Оппенгеймером (младшим братом Роберта Оппенгей мера) в 1969 г. в Сан-Франциско интерактивный научный музей. – Прим. ред.

(обратно)

17

Эрнест Генри Шеклтон (1874–1922) был прославленным англо-ирландским полярным исследователем, участником четырех антарктических экспедиций. К сожалению, ни одну из них нельзя назвать полностью успешной: в силу разных обстоятельств их приходилось прерывать. До вожделенного Южного полюса Шеклтон так и не добрался. – Прим. ред.

(обратно)

18

Крупнейшая в мире телекоммуникационная компания, второй по величине в Америке сотовый оператор, один из основных подрядчиков Агентства военной связи США. – Прим. ред.

(обратно)

19

Постдок (postdoctoral research, postdoctoral fellowship} — временная позиция, которую занимают молодые ученые со степенью кандидата наук (Ph.D.). – Прим. ред.

(обратно)

20

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы – совокупность работ, направленных на получение новых знаний и практическое применение при создании нового изделия или технологии. – Прим. ред.

(обратно)

21

Эдвин Пауэлл Хаббл (1889–1953) был одним из знаменитейших астрономов и космологов прошлого века. В частности, он изменил представление землян о космосе, открыв разбегание далеких галактик. Хаббл приложил много усилий к тому, чтобы астрономия была признана частью физики, что позволило бы Нобелевскому комитету рассматривать достижения астрофизиков. – Прим. ред.

(обратно)

22

В 2019 г. коллаборация EHT (Event Horizon Telescope) опубликовала первые изображения “тени” от сверхмассивной черной дыры в центре галактики М87, построенные методом интерферометрии со сверхдлинной базой в мм диапазоне. – Прим. науч. ред.

(обратно)

23

Первое слияние двойных нейтронных звезд, зарегистрированное гравитационно-волновыми детекторами LIGO/Vzrgo 17 августа 2017 г., сопровождалось коротким гамма-всплеском и дальнейшим электромагнитным послесвечением. – Прим. науч. ред.

(обратно)

24

Отсылка к “Венецианскому купцу” Шекспира: по условиям сделки, заключен ной между ростовщиком Шейлоком и венецианским купцом Антонио, ростовщик в случае невыплаты долга вправе вырезать у Антонио фунт плоти. – Прим. ред.

(обратно)

25

Людвиг Больцман (1844–1906), знаменитый австрийский физик, повесился. Его депрессия была продиктована, в частности, травлей со стороны врагов атомистики. Последние его работы, как писал он сам, были “вообще никем не поняты”. – Прим. ред.

(обратно)

26

Ричард Филлипс Фейнман (1918–1988) – один из знаменитейших американских физиков прошлого века, лауреат Нобелевской премии (1965), автор так называемого метода диаграмм Фейнмана в квантовой теории поля, с помощью которых можно объяснить превращения элементарных частиц. Он участвовал в разработке атомной бомбы и стал автором одного из лучших учебников по физике для студентов и книги “Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман”. Увлекался игрой на бонго и рисованием, был неплохим портретистом, часто изображал обнаженных натурщиц. – Прим. ред.

(обратно)

27

1 кубический фут = 0.0283168 кубического метра. – Прим. ред.

(обратно)

28

То есть примерно 10,5 метра. – Прим. ред.

(обратно)

29

Иначе “Стратегическая оборонная инициатива” – объявленная президентом США Р. Рейганом в 1983 г. долгосрочная программа по разработке системы противоракетной обороны с элементами космического базирования. – Прим. ред.

(обратно)

30

Карл Саган (1934–1996) был выдающимся американским астрономом, популяризатором науки, убежденным в том, что человечество не одиноко во Вселенной. – Прим. ред.

(обратно)

31

Во время написания книги Стивен Хокинг был еще жив. Он умер в марте 2018 г. – Прим. ред.

(обратно)

32

Карл Шварцшильд (1873–1916) – немецкий физик, астроном, один из основоположников теоретической астрофизики. Его имя получило открытое им первое точное решение уравнений Эйнштейна, предсказывающее существование черных дыр. – Прим. ред.

(обратно)

33

В действительности Луна отдаляется от Земли, это связано с приливными эффектами в системе Земля-Луна, которые гораздо сильнее потери орбитальной энергии на излучение гравитационных волн. – Прим. науч. ред.

(обратно)

34

См. эпилог и предисловие научного редактора. – Прим. науч. ред.

(обратно)

35

Стивену Хокингу нравилось это высказывание Вуди Аллена (Eternity is a very long time, especially towards the end}, и потому он цитировал его в своих выступлениях. – Прим. ред.

(обратно)

36

Крупнейшее своеобразное по культуре этноязыковое меньшинство в Луизиане, составляющее около 4 % населения штата. По происхождению каджуны – франкоканадцы, говорят они в большинстве своем по-английски, но также и на стандартном французском и на каджунском диалекте французского и английского языков. – Прим. ред.

(обратно)

37

В этом фильме 1999 г. показан дождь из лягушек (все они были резиновые или нарисованные на компьютере, о чем специально предупредили защитников животных). – Прим. ред.

(обратно)

38

Гамбургский инцидент (чаще называемый Гамбургской резней) произошел в 1876 г. в небольшом городке Гамбург (штат Южная Каролина). Белые плантаторы, выступавшие против участия в выборах бывших рабов, убили и ранили несколько человек. – Прим. ред.

(обратно)

39

Итало-французский детектор Virgo присоединился к интерферометрам LIGO в августе 2017 г. – Прим. науч. ред.

(обратно)

40

Подземный интерферометр KAGRA в Японии приступил к тестовым измерениям в конце 2019 г. – Прим. науч. ред.

(обратно)

41

Стимпанк, или паропанк – это особое направление научной фантастики, которое вдохновляется паровой энергией позапрошлого века (человечество пошло по альтернативному пути развития, потому что в совершенстве освоило технологию паровых машин). Произведения, созданные в жанре стимпанка, часто отличаются стилизацией под викторианскую Англию. – Прим. ред.

(обратно)

42

Первая регистрация сливающихся двойных нейтронных звезд детекторами LIGO/Virgo 17 августа 2017 г. (события GW170817) сопровождалась гамма-всплеском и оптическим послесвечением, блестяще подтвердившими теоретические ожидания. – Прим. науч. ред.

(обратно)

43

Международный космический проект eLISA – лазерный интерферометр в космосе – одобрен Европейским космическим агентством и планируется к запуску после 2034 г. (см. https://www.elisascience.org/) – Прим. науч. ред.

(обратно)

44

Рон Древер скончался в марте 2017 г. Хайнц Биллинг умер в январе 2017 г. в возрасте 102 лет. Владимир Брагинский скончался в марте 2016 г. на 85-м году жизни. – Прим. ред.

(обратно)

45

Согласно данным на официальном сайте LIGO (http://www.llgo.org), в марте 2019 г. участников сообщества было более 1300, из 108 научных учреждений и 18 стран. Список слишком велик, чтобы помещать его в книгу. – Прим. ред.

(обратно)

Блюз черных дыр и другие мелодии космоса [Жанна Левин] (fb2) читать онлайн

Жанна Левин Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

Предисловие научного редактора

Рекомендованная литература

Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

Глава 1 Когда сталкиваются черные дыры

Глава 2 Рай Вайсс

Глава 3 Кип Торн

Глава 4 Рон Древер

Глава 5 Джо Вебер

Глава 6 Прототипы

Глава 7 “Тройка”

Глава 8 Джоселин Белл Бёрнелл

Глава 9 Вебер и Тримбл

Глава 10 LHO

Глава 11 “Сканк уоркс”

Глава 12 Пари

Глава 13 Расёмон

Глава 14 LLO

Глава 15 “Пещерка” на улице Фигероа

Глава 16 В ожидании волн

Эпилог

Благодарности

Примечания о первоисточниках

Глава 1. Когда сталкиваются черные дыры

Глава 2. Рай Вайсс

Глава 3. Кип Торн

Глава 4. Рон Древер

Глава 5. Джо Вебер

Глава 6. Прототипы

Глава 7. “Тройка”

Глава 8. Джоселин Белл Бёрнелл

Глава 9. Вебер и Тримбл

Глава 10. LHO

Глава 11. “Сканк уоркс”

Глава 12. Пари

Глава 13. Расёмон

Глава 14. LLO

Глава 16. В ожидании волн

Примечания

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40