Ознакомительная версия. Доступно 18 страниц из 88
К трибуне выходит Дэвид Райтце. На экране возникает художественное изображение двух сливающихся ЧД. Райтце обводит взглядом аудиторию, широко улыбается и говорит: «Леди и джентльмены. Мы зарегистрировали гравитационные волны! Мы это сделали!» Зал взрывается аплодисментами.
Райтце сравнивает это открытие с созданием Галилео Галилеем нового направления науки – наблюдательной астрономии. Столкновение ЧД он называет «умопомрачительным». Точность LIGO при измерении расстояния до ближайшей звезды сравнивает с толщиной человеческого волоса. «LIGO является научным прорывом сродни полету на Луну, – говорит он. – И мы это совершили. Мы высадились на Луну».
Габриэла Гонсалес описывает регистрацию. «Это первая из множества будущих регистраций, – заверяет она присутствующих и подчеркивает, что это была работа многих людей. – Это общее дело». Рэй Вайсс рассказывает о гравитационных волнах. Он иллюстрирует сжатие и растяжение пространственно-временного континуума, растягивая в разные стороны пластиковую сетку, а также объясняет, как работает LIGO. «Если бы эта технология была доступна Эйнштейну, он изобрел бы LIGO, – шутит Вайсс. – Он был весьма головастым и неплохо знал физику».
Наконец, Кип Торн рассказывает о своем любимом предмете – черных дырах. Слияние двух ЧД, объясняет он, вызвало «яростный шторм в ткани пространства-времени», которая до сих пор всегда представала перед нами спокойной, как океан в штиль. «Короткий, но исключительно сильный шторм мгновенно высвободил в 50 раз больше энергии, чем излучают все звезды Вселенной».
Интернет-трансляция собирает почти 100 000 зрителей. Через несколько дней полмиллиона людей смотрят запись. К концу пресс-конференции 11 февраля, в 11:15 дня, новость разносится по всему интернету. Идет только 2016 г., но люди уже называют случившееся научным открытием века.
На следующее утро The New York Times выходит с фотографией на первой странице, напоминающей кадр из научно-фантастического фильма: техник в белой экипировке в одной из труб LIGO. Заголовки гласят:
СЛАБЫЙ СИГНАЛ ПОЗВОЛЯЕТ УЧЕНЫМ ДОКАЗАТЬ ПРАВОТУ ЭЙНШТЕЙНА
ВОЛНА В ПРОСТРАНСТВЕ-ВРЕМЕНИ
ЭХО СТОЛКНОВЕНИЯ ЧД ЗА МИЛЛИАРД СВЕТОВЫХ ЛЕТ ОТ НАС
Возможно, звучит не столь захватывающе, как заголовки почти столетней давности, когда астрономы подтвердили предсказание Эйнштейна об отклонении света звезды гравитацией Солнца, однако «Эйнштейн был бы счастлив», замечает Франс Кордова. В эти выходные по интернету ходит фотография гигантской статуи Альберта Эйнштейна в кампусе Технологического института Джорджии в Атланте. На шее статуи – надпись от руки: «Я же вам говорил!»
В далекой Германии основоположник изучения гравитационных волн Хайнц Биллинг уже встретил 101-й день рождения. Он выполнил обещание, данное в 1989 г. Карстену Данцманну, – дожил до регистрации волн, но почти полностью оглох и ослеп и страдает серьезными провалами в памяти. Как и Древер, он живет в доме престарелых. В один из кратких моментов просветления более молодые коллеги рассказывают ему об открытии LIGO. «Да-да, гравитационные волны, – отвечает он по-немецки. – Я так много забыл». Биллинг скончался 4 января 2017 г. в возрасте 102 лет.
Рону Древеру новость сообщают родственники. Неясно, вполне ли он понимает, о чем идет речь, и рад ли он. Но у него блестят глаза, когда он видит модулированный сигнал и смотрит пресс-конференцию. В течение четырех месяцев Древер разделит с Рэем Вайссом и Кипом Торном четыре главные награды в научном мире: премию по фундаментальной физике в категории «Передовая линия физики», премию Грубера в области космологии, премию Шао в области астрономии и премию Кавли в области астрофизики. (Премии по фундаментальной физике и от фонда Грубера были разделены между всеми членами коллаборации LIGO – Virgo.) Отцы-основатели Virgo Адальберто Джадзотто и Гвидо Пиццелла удостоились в 2016 г. медали Амальди – европейской награды, которая присуждается раз в два года Итальянским обществом по изучению релятивизма и гравитации[86].
Рон Древер умер 7 марта 2017 г. Едва ли кто-то сомневается, что двое оставшихся основателей LIGO однажды получат самую желанную награду в своей сфере деятельности – Нобелевскую премию.
12
Черная магия
Никто не видел ЧД. До недавнего времени астрономы и физики спорили об их существовании. Теперь утверждают, что обнаружили две сливающиеся ЧД на расстоянии 1,3 млрд св. лет. Косвенные доказательства – слабые возмущения пространственно-временного континуума амплитудой не более одной тысячной диаметра протона, продолжительностью на более двух десятых секунды. Что это, как не слепая вера?
Ясно одно – астрономия совершенно изменилась. В прошлом ученые смотрели на небо и открывали кометы и сверхновые, как голландский астроном Тихо Браге в конце XVI в. В дальнейшем ночь у телескопа приводила к открытию двойных звезд, темных пятен на Марсе и спиральной структуры в бледной туманности. Вы получали то, что видели.
Эти времена прошли. Открытия – или заявления об открытиях – часто основываются на неубедительных на первый взгляд измерениях и глубокой обработке данных. Несколько фотонов, неприметная спектральная характеристика – все сводится к статистическим наблюдениям и анализу вероятностей. Неизменная цель – извлечь из доступных данных всю возможную информацию.
Гравитационно-волновая астрономия не исключение. Извилистые линии на экране компьютера Марко Драго (так называемый чирп волны GW150914) – это единственное свидетельство ее существования, которым мы располагаем. Быстрый подъем частоты и амплитуды – и снова ничего. Что могло вызвать эти ничтожные колебания? Запустите компьютерный анализ данных и получите ответ – соединение двух ЧД в дальней части Вселенной, которого в действительности никто не видел. Похоже на магию.
Тем не менее теоретики, например Кип Торн, совершенно уверены в своих заявлениях. Поскольку сигнал был зарегистрирован только двумя детекторами, трудно с точностью определить место, откуда он поступил. Не известно и точное расстояние – оно может быть любым в интервале от 0,8 до 1,8 млрд св. лет. Но обстоятельства слияния гораздо менее туманны.
В какой-то далекой галактике две ЧД вращались на общей орбите. Одна была в 36 раз массивнее нашего Солнца, другая имела массу в 29 солнечных – значительно больше, чем предполагали астрономы. (Я вернусь к этому моменту в конце главы.) У ЧД такого размера так называемый горизонт событий – сферическая «поверхность» невозврата – имеет диаметр несколько сот километров.
Ознакомительная версия. Доступно 18 страниц из 88
