Брайан Китинг - Гонка за Нобелем. История о космологии, амбициях и высшей научной награде

Вскоре выяснился ответ — «да». Через месяц после моего пребывания в Университете Брауна, были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физике 1993 года. Половина премии досталась молодому астрофизику Расселу Алану Халсу. Будучи 23-летним аспирантом, он вместе со своим научным руководителем Джо Тейлором открыл новый тип пульсаров. Это был так называемый «двойной пульсар» — у космического радиомаяка, располагающегося в 24 000 световых лет от Земли, есть сосед. Орбита этой двойной системы постепенно уменьшается. Халс и Тейлор доказали, что характер этого уменьшения хорошо согласуется с темпами потери энергии, обусловленными испусканием объектами гравитационных волн, — в полном соответствии с тем, что Эйнштейн предсказал больше полувека назад. Мальчишка чуть старше меня сумел сделать столь значимое научное открытие! Я был воодушевлен и мечтал совершить нечто подобное.

Каждый из нас хотя бы раз задавался вопросом: что, если бы я мог вернуться в прошлое? Что бы я сделал иначе, что изменил? И что, если бы это не улучшило, а ухудшило мою жизнь в настоящем? Пока мы не умеем путешествовать в прошлое. Может быть, это и к лучшему: довольно трудно жить, когда знаешь, что будет завтра… и послезавтра…

Над этими вопросами размышляли мы с коллегами по лаборатории, занимаясь охлаждением наших датчиков до сверхнизких температур. И хотя мы знали, что не можем вернуться назад в прошлое, теоретически время можно остановить, по крайней мере в микроскопическом масштабе. Для этого требуется создать условия, которых нет даже на Южном полюсе, а именно температуру, равную абсолютному нулю. То, что мы называем температурой объекта, определяется коллективным движением всех его атомов. Теоретически можно охладить атомы до такой степени, когда их движение полностью прекратится. Это происходит при абсолютном нуле по шкале Кельвина, что соответствует –273 °C (–460 °F). В таком состоянии атомы «впадают в анабиоз» — и время для них словно останавливается.

Некоторые утверждают, что время, как и температура, эмерджентное [6]явление, т. е. его можно толковать только в связи с движением. Когда я впервые узнал об абсолютном нуле, будучи начинающим аспирантом, то задался вопросом: возможно, у времени тоже было начало? Об эмерджентной природе температуры стало известно лишь тогда, когда появились криогенные технологии, позволяющие достигать максимально низких температур, так, может быть, и о времени мы узнаем больше, если изобретем нужную машину? К счастью, у нас, астрономов, уже есть такие устройства — телескопы. Несмотря на то что свет движется с чрезвычайно высокой скоростью, он не перемещается мгновенно, а преодолевает определенное расстояние за определенный отрезок времени. Следовательно, когда вы видите объект, находящийся от вас на большом расстоянии, вы видите его не таким, какой он есть «сейчас», а таким, каким он был, скажем, восемь минут назад, если это Солнце, или 13,82 млрд лет назад, если это космический микроволновый фон. Но даже реликтовое излучение не переносит нас в самое начало. Для этого нужен особый телескоп, способный видеть гравитационные волны. Каким образом? Вскоре я вам объясню. Если мы построим такой телескоп, то сможем заглянуть в начало начал, когда возникло само время, а быть может, еще дальше.

В общежитии Брауновского университета мы делили комнату с общительным иностранцем Томасом, приехавшим в Соединенные Штаты изучать театральное искусство. Но существовала и другая, более важная причина: он хотел быть поближе к своему биологическому отцу. Как и у меня, родители Томаса развелись, когда он был совсем ребенком. В студенческие годы он помирился с отцом, и между ними установились близкие отношения. Меня восхищало то, как они дружны, как подолгу разговаривают по телефону, как вместе проводят каникулы. Казалось, Томас искренне простил своему старику вполне обоснованные, на мой взгляд, обиды. «Знаешь, это как тяжелая ноша, — сказал он. — От тебя зависит, освободишься ты от нее или будешь тащить дальше». Однажды Томас, зная о моем прошлом, сказал: «Вот ты изучаешь рождение Вселенной… а сам не знаешь даже половины истории собственного рождения!»

Его слова поразили меня. Я прожил столько лет вдали от своего биологического отца, что убедил себя в том, что он мне вовсе не нужен. Но к 1994 году мое любопытство взяло верх. Я знал, что мой отец, Джим Акс, был профессором математики в Университете штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук. Чтобы узнать, чем именно он занимался, я отправился в университетскую библиотеку. Наверное, он изучал что-то настолько непостижимое и нудное, думал я, что этим можно лечить от бессонницы.