Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

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.