Складки на ткани пространства-времени. Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии

Пора было защищать проект. Это было предложение Дика Гарвина из IBM, сделанное им в 1985 г. Вы должны помнить Гарвина по «схватке из-за антенн» с Джо Вебером на Пятой Кембриджской конференции по вопросам релятивизма в 1974 г. Он был очень уважаемым научным консультантом при правительстве и скептически относился к перспективам LIGO. По совету Гарвина NSF организовал в ноябре 1986 г. недельный семинар в Кембридже с участием авторитетных ученых. Приехали все, вспоминает Вайсс: лауреаты Нобелевской премии по физике, экспериментаторы, разработчики лазеров, эксперты по производству высокоточных зеркал, метрологи. В конце – вероятно, к удивлению Гарвина – комитет одобрил начинание, решив, что пришло время построить большой лазерный интерферометр для регистрации волн Эйнштейна. Проект LIGO должен был объединить две одинаковые обсерватории, находящиеся на расстоянии нескольких тысяч километров друг от друга. Лишь тогда можно было бы с уверенностью идентифицировать сигнал из космоса среди фонового шума.

Настал момент реформировать структуру управления LIGO. Летом 1987 г. тройку Вайсс – Торн – Древер сменил единоличный директор проекта Рокус «Робби» Фогт из Калифорнийского технологического института. Положительной стороной этого решения было то, что Фогт направил все предприятие в нормальную колею. Решения принимались, сроки выдерживались, проблемы решались. Через два года после назначения Фогт добился своей главной цели – составить итоговую детальную заявку на строительство лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории, которая была бы одобрена NSF[49]. Прекрасно!

Существовала и отрицательная сторона. С Робби Фогтом было очень трудно иметь дело. Он руководил, раздавая приказы, и любого ослушника вышвыривал за дверь. «Судя по тому, что я о нем слышал, это был как раз тот человек, который нужен, чтобы проект состоялся, – вспоминает Вайсс. – Но я не представлял, как с ним будет сложно. Кто-то из Калифорнийского института однажды сказал мне: “Вы уже не будете прежним после работы над проектом, которым руководит Робби”. Он оказался прав».

Важной частью заявки был двухэтапный принцип. Первую версию LIGO (Initial LIGO, или iLIGO) предполагалось завершить в самом начале XXI в. Оборудование имело бы максимальную чувствительность, достигнутую учеными и технологией в течение 1990-х гг., и смогло бы регистрировать волны Эйнштейна, вызванные слиянием нейтронных звезд на расстоянии по меньшей мере 50 млн св. лет. В этом объеме пространства находятся тысячи галактик. При определенном везении iLIGO уловила бы сигнал одного или даже двух слияний нейтронных звезд в течение планового срока эксплуатации – около десятилетия. Во всяком случае таковы были оптимистичные расчеты Кипа Торна.

Кроме того, iLIGO позволила бы проверить концепцию экспериментально. Ее главными задачами были наработка практического опыта применения многочисленных новых технологий, выявление непредвиденных проблем и демонстрация самой возможности работы двух крупных лабораторий в связке. Тем временем продолжалась бы разработка еще более точного оборудования: более мощных сверхчистых лазеров, более качественных зеркал с совершенным отражающим слоем, лучших систем подвеса и более рациональных конфигураций интерферометра. Продвинутую обсерваторию LIGO предполагалось ввести в действие примерно в 2015 г. Это было бы нечто невиданное – по сравнению с предшественницей чувствительность предполагалось постепенно повысить в 10 раз, дальность в 10 раз, а объем пространства в 1000 раз. Ученые задумывались о нескольких десятках регистраций в год.

В декабре 1989 г., когда заявка на LIGO была одобрена Национальным научным фондом, до 2015 г. оставалась четверть века. Это были дерзкие планы. Знаменательно, что вводная часть документа открывалась словами Николо Макиавелли, сказанными в 1513 г.: «Нет дела, коего устройство было бы труднее, ведение опаснее, а успех сомнительнее, нежели замена старых порядков новыми».

Трудно, опасно, сомнительно… и дорого, о чем Макиавелли не упомянул. Тем не менее в 1990 г. Национальный совет по делам науки одобрил заявку, несмотря на бюджет почти в $300 млн. Одна загвоздка: из-за большого объема финансирования – беспрецедентного для NSF – проект должен был также получить одобрение конгресса. Последнее слово (быть или не быть LIGO) оставалось за Капитолийским холмом.

Еще одно препятствие, едва не уничтожившее LIGO, отчасти возникло из-за Тони Тайсона из AT&T Bell Laboratories. Как вы помните, в 1970-х гг. Тайсон был одним из самых непримиримых противников Джо Вебера. Тайсона пригласили выступить в комитете палаты представителей конгресса США по науке, космосу и технике. Его первым заданием было оценить осуществимость проекта LIGO, вторым – опросить астрономов и узнать, насколько популярен этот проект в их среде.