Б. Непосредственно будут обнаружены.
А.Г. Да, непосредственно.
В.Б. Нобелевскую премию дали за опосредованное обнаружение.
А.Г. А теперь будут непосредственно обнаружены гравитационные волны. И это один сценарий. И второй: при всех попытках гравитационные волны не будут обнаружены, а общая теория относительности зарекомендовала себя как очень точная в предсказаниях наука.
В.Б. Да. Она - инженерная дисциплина для слабых гравитационных полей, для высокоточной космической навигации.
А.Г. Очень хорошо. Есть вероятность того, что гравитационные волны не будут прямо обнаружены?
В.Б. Нет.
А.Г. А вы как считаете?
М.С. Я считаю, что они будут обнаружены.
А.Г. Хорошо, теперь, когда мы об этом договорились, стоит напомнить, что вы сами разделили эфир на две неравные части. У вас 30 минут времени, у вас 20.
В.Б. Михаилу Васильевичу - 20?
А.Г. Да.
В.Б. Значит, можно начинать? Я начну издалека. Сначала был Максвелл. В 1865-м году он обнаружил, что в его уравнении есть волновое решение, и это было опубликовано. И в среде очень небольшого количества физиков это была острая проблема. Гельмгольц своему ассистенту говорил: «Максвелл знает, что есть волновое решение». Должны быть волны. Что это такое? Надо их обнаруживать, если они есть. Хотя оптика была, но никто тогда не знал, что оптическое излучение - это тоже электромагнитные волны.
В 1888-ом году ассистент Гельмгольца сделал опыты, которые известны довольно давно - опыты с вибратором Герца. Он разряжал банку на диполь (на то, что сейчас стоит на крышах многих домов - антенны дециметрового диапазона) и ухитрился разглядеть маленькую искорку в таком же диполе, в таком же вибраторе, который находился на расстоянии нескольких метров. Потом обнаружил, что можно отразить волну. Это была прямая демонстрация существования гравитационного излучения. Здесь надо сделать некоторый акцент. Акцент принадлежит Лоренцу - великому голландскому физику. Это то поле, которое отрывается от источника и существует сколь угодно долго, но распространяется, если в вакууме, то со скоростью света. Итак, прошло 7 лет после Генриха Герца. Рентген открыл рентгеновские излучения. Те же самые, электромагнитные, только другая длина волны - маленькая. В 10 тысяч раз меньше, чем оптический диапазон.
Ещё несколько лет прошло. Всем стало ясно, что это единый спектр, только частоты разные, длины волн разные.
Дальше, следующий этап начался с середины первой мировой войны. Эйнштейн публикует общую теорию относительности. В линейном приближении она очень похожа на уравнение Максвелла. Она сложнее, но в линейном приближении похожа. В самом конце войны он публикует ещё одну статью, добавочную, уточняющую, о том, что у него тоже есть излучение, которое должно оторваться от источника и существовать независимо, распространяться со скоростью света, только излучаться в обычных условиях оно должно очень слабо.
Почему? Потому что гравитационные взаимодействия - самые слабые из всех известных. Отношение электрического заряда к массе, скажем, электрона - большое число: пять на десять в семнадцатой. В то время как у всех тел, у всех видов материи, нам известных, это отношение - десять в минус седьмой, не плюс семнадцатой, а минус седьмой. Значит, разница - почти 25 порядков.
Тем не менее, статическое гравитационное взаимодействие обнаружили. Все тела, во-первых, обладают малыми гравитационными зарядами, гравитационной массой. И они притягиваются, все притягиваются. Нет отталкивания. Вот первый факт.
Второй факт. У всех тел отношение заряда к массе, гравитационного заряда к инертной массе - одно и то же. Это иногда называют принципом эквивалентности, но по существу - это закон природы, опытный факт. Из этого, к сожалению, следует (это можно по Максвеллу выяснить или по Эйнштейну - одинаково), что дипольного излучения нет, нет плюсов и минусов. А есть квадрополе. Квадрополе - это два диполя, которые мешают друг другу излучаться. Есть такой маленький довесок.
И тогда стали оценивать - нельзя ли в лаборатории сделать опыт, сделать ускоренное движение масс или две массы вращать? Выяснилось: возьмёте тонну, две тонны, раскрутите до такой скорости, что лучшая сталь еле-еле выдерживает, и получите мощность излучения десять в минус тридцатой ватта. Очень мало.
Через 30 лет после публикации статьи Эйнштейна 18-го года, в 48-ом году, замечательный советский физик Вадим Александрович Фок первым сказал: «Ребята, есть большие массы - астрофизические». Он посчитал, что Юпитер излучает 400 ватт, правда, на очень длинных волнах.
Потом была пауза. Пауза длилась лет 10. Люди стали медленно и систематически рассматривать, какие источники, подаренные природой, можно обнаружить.
Много сделали российские физики, советские в то время. Но хороших моделей не было, пока не появилось открытие. Открыли нейтронные звёзды. Нейтронная звезда - это звезда, которая имеет массу немножко больше солнечной, но такая плотная, что она уместится в Садовом кольце, если можно будет сделать вокруг неё такой поясочек.
Если нейтронные звёзды могут приближаться друг к другу, сталкиваться, сливаться - это будет потрясающей силы источник. Вот это первая задача, которая возникла и стала более-менее ясно формулироваться в 70-х годах. Параллельно экспериментаторы фантазируют: как же решить такую проблему, найти тот вид излучения, который на бумаге уже давно существует.
Было ещё несколько этапов, я их опущу. С моей точки зрения, ключевым был этап, который связан с изобретением Мейманом лазера. Это мощный источник оптического излучения с очень узкой линией, её ухитрились ещё потом снизить, сузить весьма существенно, и получилось нечто замечательное.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89