По тому, сколько света исходит от галактики (или скопления галактик), высчитывают, разумеется, примерно, ее массу. Но ту же самую массу можно определить и другим способом — по скоростям обращения звезд, расположенных на разных расстояниях от центра галактики. Последний метод должен быть более точным, поскольку на движение звезды в галактике влияет именно притяжение, масса остальных объектов этой большой звездной системы.
В первом случае учитываются только видимые объекты, во втором — все.
Разница в результатах, полученных первым и вторым методом, никак не может быть объяснена неточностью вычислений. Масса галактики (или группы галактик), определенная по движению звезд, может быть и в два, и в десять и в сто раз больше, чем масса, определенная по светимости.
Каких только гипотез не выдвигают для разрешения парадокса Цвикки! Пересматривают плотность межзвездного газа. Предлагают считать, что группы галактик очень быстро расширяются (и верно: при этом «парадокс скрытых масс» снимается).
Предполагают, что видимые части галактик на самом деле лишь центральные их области, окруженные далеко за принятыми ныне их пределами межзвездным газом, масса которого и объясняет эффект. И т. д. и т. п. Однако достаточно давно выдвигалась идея о том, что скрытые массы составлены просто-напросто несветящимися звездами, возможно, гораздо меньшими, чем Солнце.
Последняя гипотеза, можно сказать, напрашивается. И все-таки особой популярностью она не пользуется. Причина проста — ее нельзя проверить. А наша наука слишком прочно, пожалуй, покоится на фундаментальных принципах тех же Галилея и Ньютона да еще Френсиса Бэкона, требующих эксперимента, проверки. Ну как исследовать проблему, которую нельзя решить ни наблюдением, ни расчетом? Ученые в аналогичных случаях нередко предпочитают изучать менее вероятные предположения, если есть зато возможность их проверить.
Вот тут гравитационная астрономия тоже скажет свое веское слово. Конечно, не сразу. Сначала ее техника, вероятно, позволит исследовать только мощные процессы взрывного типа. Но ведь лиха беда — начало!
Не менее, если не более важно, что гравитационные волны сообщат нам самые интимные подробности внутреннего строения Солнца, ведь оно для этих волн прозрачно. Значит, гравитационное излучение, возникшее при перемещении внутрисолнечных масс и движении электромагнитных воли через поле Солнце, до нас дойдет. Дойдут до гравиприемников и те гравитационные волны, что пришли со стороны и по дороге пронизали Солнце. По тому, как подействовало на таких «транзитников» поле Солнца, можно будет составить об этом поле реальное представление.
А там за «опытом Герца» должна прийти очередь «опыта Попова».
Тяготение, работай!
Есть что-то приторное в заявлениях, будто наука обгоняет фантастику, разве что следует рассматривать такие заявления, как сугубо риторические, которым не верят и сами их авторы. Функция фантастики, ее прямое назначение — опережать науку, заглядывая в будущее. Выполнить такое назначение тем легче, что на будущее-то научная фантастика смотрит с высоко поднятых вверх ладоней своей кормилицы-науки.
Есть, однако, по крайней мере один случай, когда фантастика не угналась за наукой. Радио как средство связи не было угадано писателями. И Жюль Верн с запоздалой торопливостью вставил его в один из своих романов уже спустя достаточно много времени после открытия Александра Попова. Уж больно, наверное, антинаучно звучал бы до 1895 года рассказ о связи на многотысячекилометровом расстоянии без проводов… Открытие радио развязало фантастам руки, освободило еще одно направление для путешествий воображения. И о гравитационной связи, связи на гравитационных волнах писали уже не раз. Часто, впрочем, принимая при этом, что скорость их много выше скорости света. На самом деле скорость гравитационных волн равна скорости света, и, значит, выигрыша во времени тут получить не удастся, но во многих других отношениях грависвязь должна иметь огромные преимущества перед радио.
Ну, во-первых, для радиоволн практически непроницаемы многие твердые тела и жидкости. А гравитационные волны не знают серьезных преград. Они глубоко проникают в тела звезд и планет, способны проходить сквозь них, как свет проходит сквозь стекло.
В современной радиоволновой технике одна из главных, если не просто главная задача, — борьба с помехами связи; так называемая магнитная буря и даже обыкновенная гроза способны доставить массу неприятностей радистам. Ученые, занимающиеся проблемами радиосвязи, утверждают, что большая половина сил в их области деятельности уходила и уходит на защиту аппаратуры от помех все новыми и новыми способами. И хотя успехи тут достигнуты немалые, но решить эту проблему до конца, по-видимому, просто невозможно; такова уж природа радиоволн, а с природой не поспоришь.
Гравитационные волны от природы помехоустойчивы — идеальное в этом смысле средство связи на любом расстоянии. И недаром же у многих физиков вызывают скептическое отношение попытки связаться с внеземными цивилизациями на радиоволнах: на нашей планете радиосвязь существует всего восемьдесят с небольшим лет, и никак нельзя поручиться, что при стольких-то недостатках она продержится хотя бы еще восемьдесят лет; конечно, при условии, что ей найдется замена. Может быть, у цивилизаций в других мирах срок временного пользования радиосвязью был еще короче, поскольку они овладели связью гравитационной.
Не исключено, что мы сначала научимся передавать и принимать искусственно созданные гравитационные волны, а уже потом создадим гравитационную астрономию, о которой шла речь в предыдущем разделе.
Но тогда дело дойдет обязательно и до попыток поймать идущие от внеземных цивилизаций сигналы на гравитационных волнах. Уже опубликованы некоторые интересные проекты, посвященные проблеме организации таких попыток. Например, советский ученый Л. X. Ингель поместил в «Астрономическом журнале» статью, в которой предложил использовать эффект фокусировки гравитационных волн для облегчения их приема[21]. В качестве гигантской линзы выступает здесь само Солнце, и оно способно преломить гравитационные волны, как стеклянная линза преломляет лучи света. Гравитационные волны материальные, они обладают массой, стало быть, искривленное Солнцем пространство-время должно искривлять и их путь через само Солнце, как искривляет оно лучи света.
В пучке гравитационных волн, проходящем через Солнце, волны по-разному отклонятся от своего прежнего пути в зависимости от того, через какие участки нашей Дневной звезды они идут. Поток гравитонов, пересекший центр светила, так и останется прямым — сила тяжести в центре Солнца равна нулю. Но чем дальше от этого центра к краю, тем сильнее отклонятся гравитоны. И параллельный пучок гравитационных волн окажется в конечном счете сфокусированным. Ингель нашел и место фокуса. По его расчетам, гравитационные волны, в прошлом параллельные, соберутся в одну точку в сорока миллиардах километров от Солнца. Много это или мало? С одной стороны, это расстояние равно миллиону земных экваторов. С другой стороны, еще Маяковский отметил, что «даже до луны расстояние советскому жителю кажется чепухой», а с тех пор, как были написаны эти строчки, земляне вообще приучились не удивляться астрономическим цифрам. Миллион экваторов в такой ситуации — размер, мало что говорящий не астроному. Остается сказать, что радиус орбиты последней (во всяком случае — последней большой) планеты в нашей Солнечной системе — Плутона — примерно шесть миллиардов километров. Итак, «гравитационный фокус» Солнца находится на расстоянии всего лишь в шесть и шесть десятых раза большем.
Прикинем: Луна (расстояние триста восемьдесят тысяч километров) достигнута «безлюдными» ракетами в начале шестидесятых годов, Марс в конце шестидесятых, человек высадился на Луне в 1968 году, на Марсе высадится, по-видимому, в восьмидесятых годах. Ей-ей, не так уж далеко при таких темпах и до Плутона и до гравитационного фокуса — точнее, до воображаемой сферы, на которой размещены точки таких фокусов.
Солнце, как известно достаточно точно, круглое. Оно одно может служить линзой для любых пучков гравитационных волн, из каких бы точек небосвода эти волны ни приходили к нему. Место фокуса на сфере радиусом в сорок миллиардов километров будет, конечно, меняться в зависимости от того, откуда именно придут сигналы. Пункт, на который придется фокус, сможет найти космический корабль с Земли с гравитационным приемником на борту.
Точно так же, как в случае с радиоволнами, такой способ приема космических сигналов фантастика предложить не успела. Как не успела она предложить и построенный по тому же принципу «эксплуатации» Солнца способ передачи гравитационных волн. Надо «просто» поставить на тот самый корабль, что обнаружил очередную точку гравитационного фокуса, гравипередатчик и из этой самой точки отправить гравитационный волновой сигнал к Солнцу. Все произойдет в обратном порядке. Пучок гравитонов по дороге несколько разойдется. Солнце сделает сто почти параллельным, отклонив волны с их прежних путей. Вырвавшись из Солнца, гравитоны устремятся к той самой звезде, которая послала нам свой сигнал: неведомый наш корреспондент окажется найденным, так сказать, автоматически.
Конечно, законы физики заставят пучок гравитационных волн слегка расходиться по дороге через космическое пространство, но, согласно выводам Ингеля, для пучка диаметром в тысячу километров такое расхождение не станет серьезным на расстоянии порядка десяти тысяч световых лет. Ближайшая к нам звезда находится всего в четырех целых и трех десятых светового года от Земли, а расстояния до самых дальних звезд нашей Галактики составляют примерно сто тысяч световых лет. Значит, так мы сможем связаться со значительной частью «местных» звездных систем при условии, что в них есть цивилизации, освоившие гравитационную связь. А если дело обстоит именно так, то их дежурные корабли давно совершают патрульные полеты по сфере гравитационного фокуса своих солнц.