Блюз черных дыр и другие мелодии космоса - Жанна Левин

Когда появились первые радиоприемники сигналов с частотной модуляцией, Рай, достаточно хорошо разбиравшийся в электронике, собрал усилитель и улучшил качество звука. У него появилось собственное небольшое дело. Первым клиентом, который купил его систему, была женщина, которую он называет “тетушкой Руфь”, хотя она вовсе не приходилась ему родственницей. Он уже забыл, сколько именно тогда заработал (да я и не спрашивала), но зато помнит, что взял плату только за сами детали. Рай стал частным предпринимателем, потому что члены эмигрантской общины ценили высокое качество воспроизведения звука. Как только кто-то из них слышал музыку, звучание которой улучшала система Рая, он рассказывал об этом другим – и спрос возрастал.

– В то время граммофонные пластинки изготавливались из шеллака. И издавали фоновое шипение. У виниловых пластинок такого недостатка уже не было. Непрерывное шипение. Шшшшшшш. Ведь игла постоянно скользила по шероховатой поверхности. И я хотел придумать, как можно избавиться от этого проклятого шипения.

Слушаешь, к примеру, спокойную, тихую сонату Бетховена – и в придачу к ней получаешь вечное шипение. Как же от него отделаться? Когда звуков становится много, шипение ими перекрывается и мешает уже не так сильно. И я решил собрать схему, которая бы меняла полосу пропускания устройства в зависимости от амплитуды звуковой волны. Но скоро понял, что не справляюсь, и потому решил пойти в колледж – подучиться.

Я поступил в колледж при Массачусетском технологическом институте – намеревался изучать звукотехнику, потому что больше тогда ничего не умел. Но довольно быстро я осознал, что не хочу становиться инженером. И переключился на физику, даже не знаю, почему… Хотя нет, знаю. Звучит, конечно, глупо, но на физическом факультете к студентам предъявлялось меньше требований, чем на других факультетах, а я был ужасно неорганизованным – терпеть не мог, когда от меня что-то требовали.

Рай заверил меня, что группа МТИ все еще трудится. В открытую дверь я увидела только несколько спин. В лаборатории по соседству людей оказалось больше. Экспериментаторы сидели на полу, распутывая пучки кабелей, или стояли, склонившись над оптическими столами, или настраивали какие-то приборы, или пристально наблюдали за сигналами на экране странного допотопного осциллографа, который использовался для диагностики. Готова поклясться, что я собственными глазами видела дискету! Общий уровень технического оснащения лаборатории впечатлял, поэтому я и уставилась на нее с самым что ни на есть глупым видом. Успех проекта в целом определяется физическим трудом, точностью приборов и слаженностью действий. На некоторых уровнях структура организации работы – горизонтальная. Каждый участник понимает свою задачу, так что коллектив функционирует гармонично – как колония муравьев, в постоянном, но не обязательно быстром движении. Как только завершено одно дело, сотрудники тут же берутся за следующее. У любого ученого есть своя предельно четкая, конкретная задача, микроскопическая в масштабе всего проекта. Все здесь опытны и физически подготовлены к тому, чтобы работать без перерывов долгие часы, причем нередко – в некомфортных условиях. Аспирант осторожно передвигает что-то на оптическом столе. Он, как и каждый из его коллег, вносит свой вклад в создание сверхчувствительного устройства, которое сумеет записать звучание космоса спустя сто лет (возможно, чуть больше) после того, как Эйнштейн догадался, что могут возникать возмущения самого пространства-времени.

Они сооружают звукозаписывающее устройство, не телескоп. Если все получится, то этот прибор – научный и музыкальный одновременно – зарегистрирует ничтожнейшие изменения формы пространства. Только самые масштабные события, происходящие с большими астрофизическими массами, заставляют пространство-время звучать достаточно громко для того, чтобы это можно было зафиксировать при помощи детекторов. Волны пространства-времени запускаются сливающимися черными дырами, сталкивающимися нейтронными звездами, пульсарами, взрывающимися звездами, а также – пока не известными нам мощными космическими событиями. Да, последовательные сжатия и расширения пространства и изменения хода времени распространяются во Вселенной, как волны в океане. И хотя гравитационные волны – это не звуковые волны, они могут быть преобразованы в звук с помощью простых аналоговых технологий, подобно тому, как колебания струны электрогитары преобразуются в звук с помощью обычных звукоснимателя и усилителя. Не самое совершенное сравнение, однако я его все-таки приведу: астрофизические катаклизмы – как щипки пальцев музыканта, пространство-время – как струны, а экспериментальное устройство – как корпус гитары. Или, скажем, астрофизические катастрофы – это барабанные палочки, пространство-время – мембрана трехмерного барабана, а экспериментальная установка нужна для того, чтобы преобразовать для нас колебания мембраны в звук. Ученые в центре управления напряженно вслушиваются в звуки, издаваемые детектором и усиленные колонками, хотя все, что они слышали до сих пор, это лишь фоновый шум. Шипение. Шшшшш.

Экспериментальная установка в Массачусетском технологическом бесценна, однако же очень мала в масштабе всего проекта. Главное управление LIGO находится в Калифорнийском технологическом институте, как и другой прототип гравитационного детектора, который также уступает по размерам двум полномасштабным устройствам, размещенным на удаленных площадках. “Так вы еще там не были? А когда собираетесь поехать? – спрашивает Рай. – О, тогда вы даже не представляете, что вас ожидает!”. Он в изумлении и восхищении откидывается на спинку кресла. Полномасштабные детекторы примерно в две с половиной тысячи раз длиннее, чем первый прототип Рая. Я тоже откидываюсь назад в попытке вообразить это соотношение. “У нас на объектах бывает не то чтобы много посетителей…”

С того времени, как Рай поступил в колледж, его научная жизнь оказалась прочно связана с Кембриджем, хотя он и поклялся вернуться обратно в Нью-Йорк в тот самый миг, как впервые вышел из метро на площади Кендалл. Тем промозглым сентябрьским утром промышленная окраина города смердела жуткой смесью майонеза, пикулей и мыла, сваренного из останков животных и их жира. А уж нотки шоколада в том воздухе просто убивали. Но в Нью-Йорк он так и не вернулся. Его жизненная траектория отклонялась от Кембриджа лишь ненадолго и по очень важным поводам.

– А потом я влюбился. Это случилось в самый разгар Корейской войны. Я принял тогда идиотское решение куда-нибудь уехать, ну, меня и исключили из колледжа. Я отправился следом за ней в Чикаго. Она была пианисткой. И, кстати, эта девушка изменила мою жизнь. В двадцать с чем-то лет я начал учиться играть на фортепиано. Благодаря ей.

Много лет спустя, когда я уже задумался о гравитационных волнах, я сразу сообразил, что LIGO охватывает тот же диапазон частот, что и фортепиано.

В общем, я совершенно спятил, обезумел от любви. И совершенно не думал о том, чем все это может обернуться. Разумеется, девушка в итоге ушла от меня к какому-то другому парню. Нельзя позволять влюбленности захватывать тебя целиком, вы понимаете, о чем я? В общем, я вернулся. И это стало началом моей научной карьеры как физика. Правда, репутация моя была подмочена, ведь меня выгнали из колледжа…