Чем мир держится?

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.

Конечно, размеры такой сферы даже страшно себе представить, как страшно и подсчитывать количество космических аппаратов, потребных для ее патрулирования. Даже если учитывать расположение звезд, откуда можно ждать сигналов. Страшно потому, что это относится и к соответствующей солнечной сфере. И все-таки… Раз сегодня ученые придумывают такие вещи, послезавтра они сумеют воплотить их в жизнь, если не найдут чего-то лучшего.

Солнце в роли ретранслятора (со всеми оговорками насчет неточности сравнения), Солнце в роли почтальона, направляющего послание по адресу, Солнце в роли… ряд сравнений можно продолжить. И все эти роли оно сможет играть не потому, что согревает и освещает Землю, а только в силу того, что обладает большой массой и соответственно мощным тяготением. Остается добавить, что здесь говорилось в связи с гипотезой Ингеля о поведении в гравитационном поле светил именно гравитационных волн постольку, поскольку это вдвойне отвечало теме данной книги. Но сам Ингель указывает, что совершенно аналогичные явления происходят при проходе через Солнце пучка нейтрино — конечно, потому, что нейтрино тоже идут через пространство-время, искривленное огромной массой Солнца.

Связь с помощью радиоволн — лишь малая часть того, что получило человечество, овладев электромагнитной энергией — тем, что в просторечии зовется электричеством. А как будет с гравитацией?

Представим себе только: найдя путь к использованию тяготения, мы откроем для себя самые большие энергетические «залежи» из возможных; мало того, «залежи» высшей формы энергии, легко превращаемой в другие, низшие формы. Конечно, это будет поначалу, наверное, дорогая энергия, и она не вытеснит — во всяком случае сразу — из нашей жизни тепловых и гидростанций, как не сделал это сам атом. Но у гравитационной энергии не должно быть тех недостатков, что так характерны для атомной.

Когда же здесь будут сделаны хотя бы первые шаги?

Артур Кларк в книге «Черты будущего» дал список будущих побед человечества над природой — с примерными датами. Он «назначил» там открытие гравитационных волн на 1980 год, а овладение гравитацией отнес на конец XXI столетия. Ныне покойный академик АН УССР А. 3. Петров, тогда председатель гравитационной комиссии АН СССР, заведующий отделом теории относительности и гравитации в Институте теоретической физики в Киеве, соглашался с первой частью этого прогноза и не поддержал вторую; вряд ли, по его мнению, физика так долго будет овладевать гравитацией. Стоит оглянуться на сравнительно недавнее прошлое взаимоотношений науки фундаментальной и прикладной, чтобы увидеть, подчеркивал советский ученый, как сокращается время между открытием научного принципа и моментом, когда созданный на его основе прибор входит в жизнь. И действительно, телефонная связь ждала своего часа пятьдесят лет. Радиопередатчик Попова отделен от опытов, в которых Герц обнаружил радиоволны, всего семью годами. Физики не захотят откладывать управление гравитацией на столетие. Ключ к нему Петров видел в открытии гравитационных волн: «Уверен, что сегодня никакие фантасты не смогут предсказать тех гигантских изменений, что придут в технику с экспериментальным обнаружением гравитационных волн».

21

О возможности фокусировки гравитационных волн писал еще Эйнштейн.