Блюз черных дыр и другие мелодии космоса

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.