Ознакомительная версия. Доступно 16 страниц из 76
Пытаясь восстановить доверие физического сообщества, Бабсон создал организацию, единственной задачей которой было финансирование фундаментального исследования гравитации. Он попросил физика из Принстона Джона Уилера, автора понятия «черная дыра», убедить своего коллегу Брайса Девитта возглавить новое учреждение. В начале 1957 г. Девитт организовал в университете Северной Каролины эпохальную конференцию по вопросам гравитации и общей теории относительности.
Конференция вдохновила молодое поколение физиков-теоретиков, занимавшихся проблемами гравитации[330]. Дискуссия о гравитационных волнах сосредоточилась на вопросе о том, переносят ли они энергию. Доказательство Ричарда Фейнмана с «липкими шариками» убедило большинство присутствующих. Он предложил представить два отдельных кольца из шариков, плотно охватывающих металлический стержень. Когда через стержень проходит гравитационная волна, она заставляет кольца немного сдвигаться назад и вперед. Трение колец о стержень вызывает его нагрев. Следовательно, энергия волны передается стержню. Среди слушателей был молодой инженер Джозеф Вебер, внимательно следивший за обсуждением.
Вебер родился в бедной семье литовских иммигрантов, его имя было англизировано для упрощения ассимиляции. Он бросил колледж, чтобы не тратить деньги родителей, и поступил в ВМФ, где дослужился до капитан-лейтенанта. Во время Второй мировой войны Вебер руководил силами радиоэлектронного противодействия ВМФ, а после войны устроился работать на инженерный факультет Мэрилендского университета. Научная жизнь Вебера представляла собой цепочку промахов мимо верной, казалось бы, цели. Георгий Гамов мог поручить ему диссертационный проект по регистрации микроволнового излучения Большого взрыва, но не поручил, и Нобелевская премия за последующее, сделанное случайно открытие досталась Арно Пензиасу и Роберту Вильсону. В 1951 г. Вебер написал первую статью с изложением идеи мазеров и лазеров, но пионером этих технологических инноваций стал прочитавший статью Чарльз Таунс. Однако самым болезненным промахом Вебера стали гравитационные волны[331].
Вдохновленный конференцией в Чапел-Хилл, Вебер задался вопросом регистрации гравитационных волн. Он предложил подвесить металлический цилиндр на проволоке в вакуумной камере, чтобы изолировать его от окружающей среды. Его цилиндр был 1,5 м длиной и две трети метра в диаметре, весил три тонны. Его окружали пьезоэлектрические датчики, преобразующие механические вибрации в электрические сигналы[332]. Вебер надеялся, что, если через цилиндр пройдет гравитационная волна, тот зазвенит, как колокольчик, по которому ударили молотком (илл. 54).
Вебер разместил одну из своих «антенн» в Мэрилендском университете, а еще одну, точно такую же, на расстоянии 960 км от первой, в Аргоннской национальной лаборатории недалеко от Чикаго. Для обмена данными использовалась быстродействующая телефонная линия. Два одинаковых детектора должны были исключить местный шум, возникающий вследствие гроз, слабых землетрясений, ливней космических частиц, выбросов электропитания и любых других факторов, которые могли бы потревожить цилиндр. Сигнал, не записанный одновременно в двух местах, считался бы ложным. Помимо событий местного значения, постоянным источником шума в эксперименте Вебера было тепловое движение атомов алюминиевого цилиндра. Из-за этой неустранимой активности длина цилиндра случайным образом менялась примерно на 10–16 м – менее чем на размер протона.
Вебер решил, что попал в яблочко, когда увидел сигналы, намного превосходящие уровень тепловых помех. В 1969 г. он опубликовал сообщение о регистрации гравитационных волн и объявил об этом на одном из крупнейших симпозиумов по вопросам гравитации и теории относительности. Год спустя Вебер заявил, что многие гравитационные волны исходят из центра галактики Млечный Путь[333]. Физики были очень удивлены, многие озадачены, но то, что главное предсказание общей теории относительности подтвердилось, привело ученых в восторг. Вебера стали восхвалять, его фото украшало обложки журналов. Он прославился.
Затем все стало рушиться. Веберовские сигналы из центра Млечного Пути заставляли предположить, что в год 1000 солнечных масс преобразуется в энергию гравитационных волн. Молодой физик-теоретик Мартин Рис вычислил, что из-за такой потери массы Галактика утратила бы «связность» и разлетелась. Другие экспериментаторы пытались повторить результаты Вебера. Антенны Вебера установили в Соединенных Штатах, Германии, Италии, России и Японии. Рон Древер, с которым мы еще познакомимся, поставил несколько детекторов в Глазго. Антенна Вебера появилась даже на Луне, где ее установили в 1972 г. астронавты миссии «Аполлон». К середине 1970-х гг. несколько групп ученых усовершенствовали конструкцию Вебера и повысили чувствительность прибора; многие охлаждали антенны, чтобы устранить тепловой шум.
Никто ничего не зарегистрировал. Физики начали сомневаться в методе эксперимента Вебера. Судя по всему, он неверно рассчитал статистические параметры совпадающих событий для детекторов, разнесенных далеко друг от друга. Проклятием для Вебера стало его утверждение, что пик регистраций наблюдается каждые 24 часа, когда над головой проходит центр нашей Галактики. Ему скоро указали, что гравитационные волны проходят сквозь Землю, как нож сквозь масло, и пик должен происходить каждые 12 часов. В 1974 г. на седьмой главной конференции по гравитации и относительности ведущий физик IBM Ричард Гарвин оспорил открытие Вебера и его данные.
Вскоре с ним согласилось все сообщество физиков. Вебера обвинили в несовершенстве метода эксперимента, более того, в предвзятости при подаче данных. И все же он продолжал верить, что наблюдал колебания пространственно-временного континуума, и к концу карьеры превратился в озлобленного одиночку[334].
Ознакомительная версия. Доступно 16 страниц из 76
