Складки на ткани пространства-времени. Эйнштейн, гравитационные волны и будущее астрономии — страница 28 из 62

[48].

Благодаря энтузиазму Ричарда Исааксона, являвшегося в NSF координатором программ по гравитационно-волновой физике, в 1983 г. «Синяя книга» удостоилась самого пристального внимания и получила положительные отзывы рецензентов. Должным порядком план технической разработки был одобрен Национальным советом по делам науки, консультационным органом по вопросам координации и развития науки при президенте и конгрессе США. Через год начали поступать деньги правительства – первый транш многолетнего гранта на научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки того, что в итоге вылилось в LIGO. Было, однако, одно условие: команды Массачусетского и Калифорнийского технологических институтов должны работать над ним вместе. Точка.

Точнее, многоточие… Рон Древер совершенно не стремился работать в тесном сотрудничестве с Рэем Вайссом. Приятно уехать из дождливой Шотландии в солнечную Калифорнию, но он рассчитывал построить большой прибор самостоятельно. Более того, двое ученых имели абсолютно разные представления о подходе к решению задачи. Конструкция, изначально предложенная Вайссом, вызывала у Древера большие сомнения.

Вспоминая рождение проекта LIGO в середине 1980-х гг., Вайсс удивляется, что новорожденному удалось выжить. Вместе с Торном и Древером он делал все возможное, чтобы справиться с неподъемной задачей. Их стали называть «тройкой» – в кампус Калифорнийского технологического института проникли хотя бы слова из Советского Союза, раз уж сам Брагинский не смог приехать. «После первых регистраций LIGO в 2015 г. мы удостоились огромного признания и славы, – говорит Вайсс, – хотя должны бы стыдиться. Мы были весьма некомпетентны. Никто из нас не имел сколько-нибудь серьезного опыта руководства такой масштабной программой. Это было очень сложное время».

Возникали и проблемы личного характера. Вайсс и Древер не слишком ладили. «Честно говоря, с ним было невозможно работать, – рассказывает Вайсс. – Интуиция могла увлечь его куда угодно. Сегодня у него была одна идея. Завтра он пытался протолкнуть нечто совершенно иное. Некоторые идеи Рона были очень хороши, другие – полнейшая чушь. Он не мог ни на чем остановиться – не мог принять окончательное решение. Это был ребенок в одежде взрослого. Он хотел делать все, так что долгое время мы не добивались ничего».

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.

Сегодня, вспоминая об этом случае, Тайсон жалеет, что согласился на второе задание[50]. Его собственное мнение о заявке на строительство LIGO уже вызвало резкую критику круга ученых, занимающихся гравитационными волнами. Он высоко оценивал перспективы проекта, но понимал, что он сырой. Вероятно, конгрессу лучше выдать первый транш на разработку прототипа интерферометра средних размеров, а не сразу на полномасштабную обсерваторию. Это были, в общем, соображения технического порядка. Но в ходе опроса двух сотен видных американских астрономов проявилась выраженная связь вопроса с политикой развития науки. Оказалось, пять из каждых шести астрономов вообще против строительства LIGO. Это слишком сложно, слишком рискованно, слишком сомнительно в плане результативности, а главное, слишком дорого. Почему бы не потратить деньги на новые телескопы и астрономический инструментарий? На вещи, проверенные временем?

В какой-то мере сомнения вызывались физическим обоснованием LIGO. В консультативном докладе Национального совета по научным исследованиям о приоритетах астрономии и астрофизики в 1990-е гг. проект LIGO характеризовался как «интересный физический эксперимент, пока не продемонстрировавший своей полезности для астрономии». И эти физики со своими лазерами осмелились назвать свой инструмент обсерваторией? Они до сих пор ничего не обнаружили. Они даже не могут направить эту штуковину на конкретную точку в небе.

Разумеется, Тайсон был обязан сообщить о результатах своего опроса. В итоге на него обрушился вал ядовитых электронных писем от людей, связанных с LIGO. Тем не менее конгресс одобрил проект благодаря еще двум годам активного лоббирования Робби Фогта – на Капитолийском холме он был новичком, но его яркая личность привлекла внимание законотворцев. Наконец, в 1992 г., через 20 лет после первой публикации эпохальной статьи Рэя Вайсса в журнале MIT Quarterly Progress Report, Национальный научный фонд получил разрешение заключить соглашение о сотрудничестве с Калифорнийским и Массачусетским технологическими институтами. Были выбраны две площадки для строительства – Хэнфорд и Ливингстон. Наконец можно было приступать к сооружению LIGO.

Или нельзя?

Во всяком случае, не сразу. Достигли апогея личные трения между специалистами из Калифорнийского института. Заступив на пост первого директора LIGO, Фогт опирался на технический опыт Рона Древера, выдвигавшего блестящие идеи – например, повысить мощность лазера с помощью резонаторов Фабри – Перо и дополнительно подавить дробовой шум путем рециркуляции мощности, – но с годами Фогту становилось все труднее терпеть вспышки неуправляемой интуиции Древера и его неспособность на чем-нибудь остановиться. Радикальное изменение масштаба проекта требовало порядка, организации и дисциплины – качеств, которые для Древера были пустым звуком.