Видите вон тот динамик? Он из кинотеатра в Бруклине. За экраном таких обычно несколько, там из них бывает выстроена целая система. У меня их было двадцать. Просто перевез к себе домой на метро. В
И Рай кивнул в сторону металлического раструба – части динамика образца примерно 1935 года. Вся конструкция, хотя и выглядела слишком массивной, поразительным образом напоминала скорее безделицу родом из 70-х, чем серьезную технику 1930-х. На первый взгляд устройство было похоже на металлические конструкции, которые создавались учеными в 1960-е годы, когда начала воплощаться в жизнь блестящая идея измерения гравитации. Рай соорудил тогда прибор, позволявший записывать звучание пространства-времени, хотя позже и узнал, что не первым ступил на этот путь. Нынешний самый чувствительный в мире гравитационный детектор – настоящая вершина научных достижений! – настолько велик по размеру, что не может уместиться не только в главном здании Массачусетского технологического института, но даже во всем Кембридже, штат Массачусетс. Научно-исследовательская лаборатория, где разрабатываются отдельные детали детектора, находится в подвале соседнего здания, а вот сам прибор установлен не здесь, а на удаленных площадках.
В 2005 году Рай занял в МТИ почетный пост профессора физики и получил доступ в четырехкилометровые бетонные тоннели. Теперь он мог самостоятельно контролировать работу лазеров с помощью осциллографов, проверять на герметичность объем в 18 000 кубических метров с высоким вакуумом и измерять сейсмические колебания в промозглых, кишащих осами помещениях. По сути, Раю разрешили снова побыть студентом, но уже в статусе, который имеют вышедшие на пенсию, но продолжающие активно работать уважаемые ученые, – в статусе заслуженного профессора
Речь Рая подчеркнуто ритмичная, характерная для ньюйоркцев – с типично американским выговором, впитавшим в себя особенности произношения разных европейских языков. Остатки его немецкого акцента полностью растворились в этом фонетическом сплаве. Он родился в Берлине в 1932 году. Его отец Фредерик Вайсс, коммунист, происходивший из богатой еврейской семьи, отличался бунтарским нравом. (Бабушка Рая по отцовской линии принадлежала к известной семье Ратенау. “Истинная немка и немножко еврейка”, сказал о ней Рай.) Свою мать, Гертруду Лоснер, актрису, Рай описывает тоже как бунтарку, но без еврейских корней. “Как-то им удалось сблизиться, – рассказывает Рай так, будто есть на свете вещи, которые никому не под силу постичь. – А в результате их встречи родился я; они тогда еще не были женаты”, – добавляет он.
Как и у любого иммигранта из тех, что слушали в доме Рая филармонические концерты, у него есть собственная история приезда в Америку. Начало ей положило получение им новых документов на острове Эллис[5]. Однако прелюдией к этому послужили события, произошедшие в берлинском лазарете для рабочих-коммунистов, где его отец был неврологом. Нацисты проникли и туда, как и в другие городские учреждения. Пациент хирурга-нациста умер на операционном столе, и члены НСДАП попытались заставить весьма политизированного отца Рая сообщить о случившемся властям, и без того настороженно относившимся к рабочей больнице. Действуя в точности как бандиты, нацисты схватили его посреди улицы и заперли в каком-то подвале (семейная летопись не уточняет, в каком именно). Там его, вероятно, и сгноили бы – из-за коммунистических убеждений Фредерика семья отреклась от него, – если бы незадолго до этого, в канун Нового года, не был зачат Рай. Беременная Гертруда и ее отец, видный чиновник Веймарской республики, сумели добиться освобождения Фредерика. У оказавшегося на свободе отца Рая не оставалось выбора, и ему пришлось покинуть Германию.
Фредерик бежал в Чехословакию. Вскоре за ним последовала и его новая семья. Рай не может взять в толк, каким образом его родителям удалось ужиться вместе настолько долго, чтобы в 1937 году зачать его младшую сестру, Сибиллу. (В трудностях своего брака они всегда винили Гитлера.) Чтобы отдохнуть от семейных неурядиц, Гертруда и Фредерик, взяв с собой обоих детей, отправились в Татры, в местечко неподалеку от границы с Польшей. Когда в вестибюле гостиницы все слушали по радио речь Чемберлена, говорившего о политике умиротворения и о грядущей оккупации Германией части Чехословакии, Рая совершенно заворожили готические формы старого деревянного радиоприемника. Аппарат был настроен таким образом, чтобы голос Чемберлена звучал как можно менее искаженно. Рай рассказывает, как испуганная толпа немецких экспатриантов, многие из которых были евреями, в спешке покидала горный курорт, чтобы поскорее добраться до Праги, а затем уехать из Чехословакии, прежде чем договор об аннексии вступит в силу. “Мы бежали. Нам очень повезло. Нас спасло то, что отец был врачом. Многим тогда бежать не удалось”.
В Нью-Йорке семья Рая несколько лет выживала благодаря нерегулярным заработкам матери, пока наконец отец не основал собственную практику – он стал психоаналитиком. “Я пошел в нью-йоркскую Колумбийскую гимназию, ту самую, в которой учился Мюррей Гелл-Манн [лауреат Нобелевской премии по физике]. Он был старше меня несколькими годами, и меня вечно с ним сравнивали. Ну, что-то типа ‘Тот парень действительно многое знал, а ты просто лоботряс’. И все в таком духе”.
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…
В поисках работы несчастный, отчисленный из колледжа Рай бродил по Массачусетскому технологическому институту и случайно оказался в Фанерном дворце, хлипком сооружении, поспешно возведенном на самой границе кампуса во время Второй мировой войны. Изначально предполагалось, что непрочное деревянное строение проживет всего несколько лет, однако скрипучее, продуваемое насквозь и неуютное здание просуществовало целые десятилетия, хотя иногда наспех установленные оконные рамы и выпадали под порывами ветра прямо на улицу Вассара. Оно так и не получило официального названия помимо того, под которым значилось в принятой в МТИ системе нумерации зданий: “строение 20”. Фанерный дворец – трудно было бы подыскать для него более удачное прозвище. Ничем не примечательный внешне, Дворец был знаменит в узких кругах, так как его “недолговечность” полвека испытывали на прочность ученые. В фанерных стенах и потолках было проделано множество отверстий, а многочисленные трубы проходили прямо над головой или за тонкими перегородками. Голоса и идеи, заключенные внутри коробки с гудроновой крышей и внешними стенками из асбеста, заполняли собой это трехэтажное сооружение, и казалось, будто сама убогость невзрачного строения способствовала тому, чтобы его обитатели смогли справиться с любыми трудностями. По меньшей мере девять нобелевских лауреатов сделали свои открытия в строении 20. Там было положено начало разнообразным исследованиям в областях радиолокации, лингвистики, нейронных сетей, звукотехники, гравитационной (физики… тематический спектр оказался настолько широк, что Фанерный дворец стал своего рода культурным феноменом, разобраться в сути которого можно, лишь сумев ответить на вопрос – что же именно помогло создать столь насыщенную креативностью атмосферу? Дворец, вопреки всем прогнозам, простоял больше пятидесяти лет. Его снесли только в 1998-м; ученые, жители соседних домов и дети, привыкшие играть рядом с ним, устроили Фанерному дворцу молчаливые проводы – собрались вместе и наблюдали за крушившими его рабочими.
Рай был против сноса строения 20 – так проигравшая тяжбу сторона из последних сил сопротивляется принудительному отчуждению частной собственности. В Фанерном дворце нельзя было повернуться, не натолкнувшись на кого-нибудь, но зато подобные неожиданные встречи могли оказаться совершенно бесценными. Однажды, например, Рай помогал некоему биологу проводить опыты с мертвой кошкой. “Ну ладно, с почти мертвой кошкой”. У того засбоила электроника, подключенная к зондам в теле бедной зверушки. Раю удалось на время абстрагироваться от своей любви к кошкам (он боялся смотреть на животное) и помочь биологу получить нужные данные. “Мы составляли прелюбопытнейшее маленькое сообщество”, – говорит Рай.