Человек, который во всем был "почти первым": от Большого взрыва до гравитационных волн
Фрагмент главы "Джо Вебер" из книги Жанны Левин "Блюз черных дыр".
В 1969 году Джо Вебер объявил, что совершил открытие в экспериментальной астрофизике, сделав то, что ранее считалось невозможным. Он обнаружил доказательства существования гравитационных волн. Представьте себе его гордость, гордость быть первопроходцем, радость открытия, почти животное чувство наслаждения собственными свершениями. Практически в одиночку, вооружившись твердой решимостью, он вознамерился обнаружить гравитационные волны. Вебер заполняет несколько тетрадей, сотни страниц, расчетами, эскизами, идеями и в итоге создает экспериментальный аппарат — хитроумный инструмент, резонансную антенну, так называемую "антенну Вебера", которая вибрирует в унисон с гравитационной волной. Эта антенна представляет собой сплошной алюминиевый цилиндр (длина — около двух метров, диаметр — один метр, вес — около 3000 фунтов, то есть примерно 1360 кг); можно, пожалуй, провести аналогию с гитарной струной, вот только играть на ней затруднительно. У антенны Вебера имеется всего одна естественная частота, на которой мощная гравитационная волна должна заставить ее (антенну) звучать, подобно камертону.
Джозеф (Йона) родился в Нью-Джерси в 1919 году в семье литовских евреев-иммигрантов. Сначала Йону стали звать Янки, а затем — Джо. Школьного учителя сбил с толку сильный акцент матери мальчика: ему послышалось "Джозеф", и женщина кивнула в знак согласия, поскольку это было достаточно близко по звучанию к имени ее сына. Джозеф Вебер мог бы зваться Йоной Гебером, но семья предпочла иное написание своей фамилии — "Вебер": так показалось удобнее.
Ради экономии семейного бюджета Джо Вебер ушел, не доучившись, из нью-йоркского колледжа Купер-Юнион и поступил в Военно-морскую академию. Он получил офицерское звание, был экспертом по радарам, штурманом, дослужился до капитана. Вебер находился на авианосце "Лексингтон", когда тот был поврежден и потоплен японцами во время Второй мировой войны; позже командовал кораблем-охотником за подводными лодками. В 1982 году он дал интервью Кипу Торну: "Я оказался в числе тех, кому в июле 1943-го было приказано подыскать подходящий участок берега для высадки 1800 десантников бригадного генерала Теодора Рузвельта-младшего. После войны я стал начальником департамента электронной разведки… Так что мне были знакомы тонкости электронной разведки всего военно-морского флота". У Джо характерное произношение, типичное для американцев его поколения. Домашние даже прозвали его Янки — после несчастного случая, который произошел с ним в детстве. В пять лет его сбил автобус; малышу потребовались специальные занятия по речевой реабилитации, в результате чего он приобрел типичный американский выговор.
Выйдя в отставку, 29-летний Вебер получает должность профессора в университете Мэриленда, причем оклад у него "один из самых высоких на то время — 6500 долларов в год". Как ни странно, докторской степени у него не было, но приняли его на работу с условием, что он ее получит. И Вебер попросил известного физика Георгия Гамова стать руководителем его диссертационного проекта. Профессор Гамов спросил: "А что вы умеете?" И Джо ответил: "Я инженер в области физики микроволн, с большим опытом. Вы не могли бы предложить мне какую-нибудь тему для диссертации?" По словам Джо, Гамов сказал: "Нет". Просто "нет". Бравший интервью Кип понимал всю иронию этой истории, но для читателей я ее сейчас растолкую. Так вот: Гамов, Ральф Алфер и Роберт Герман предсказали существование реликтового электромагнитного излучения, оставшегося от Большого взрыва, спектр которого в настоящее время лежит в микроволновой области, то есть предсказали существование космического микроволнового фонового излучения — свечения, сопровождавшего возникновение Вселенной. Если бы Гамов сказал "Да", Джо, возможно, получил бы Нобелевскую премию за обнаружение реликтового излучения. Но все обернулось по-другому: в 1965 году реликтовый фоновый свет был обнаружен двумя учеными из Лабораторий Белла, будущими нобелевскими лауреатами Пензиасом и Вильсоном, причем сделали они это открытие случайно, чуть ли почти того не желая. Однако в результате эти двое стали свидетелями того, чего раньше никто не наблюдал.
Повторяю: молодой и полный энтузиазма эксперт в области микроволнового излучения, инженер, идет к знаменитому Гамову, который предсказал микроволновое излучение, оставшееся от Большого взрыва и являющееся лучшим подтверждением верности теории о происхождении и эволюции Вселенной, и спрашивает: "У вас не найдется проекта для такого инженера, как я?", а Гамов по некоей непонятной причине отвечает: "Нет".
Эта досадная история определила всю дальнейшую научную карьеру Джо. После странного отказа профессора Гамова Джо начинает заниматься атомной физикой, работает над концепцией мазера [по-английски maser, название дано по первым буквам словосочетания Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation] — усилителя микроволн с помощью вынужденного излучения, или, в более современной формулировке, квантового генератора микроволн на основе эффекта вынужденного излучения, и уже в 1951 году проводит первую публичную презентацию, содержавшую все его основополагающие идеи. С этих пор Джо получает признание — правда, не всеобщее — как независимый, самостоятельный соавтор открытия предшественника лазера [по-английски laser, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — усилитель света с помощью вынужденного излучения]. Если бы судьба распорядилась иначе, за это открытие ему тоже могли бы дать Нобелевскую премию. И он получил бы патенты. И, соответственно, деньги. Джо едва было не добрался до самой вершины. Подобно Шеклтону *, он несколько раз становился "почти первым": почти первым увидел Большой взрыв, почти первым запатентовал мазер, почти первым обнаружил гравитационные волны. Он и прославился именно благодаря этому "почти". Объясняя в интервью Кипу свое желание после постигшего его разочарования в истории с мазерами заняться исследованиями в области теории относительности, он вскользь, однако без всякой иронии, замечает: "Мне казалось…эээ… что в ней нет никаких… эээ… особо спорных моментов".
(Перевод Андрея Ростовцева)