Все в этом мире относительно. И пространство: одному родная деревушка кажется необъятной Вселенной, а другому тесно на всей планете. И время: то оно внезапно как будто останавливается, то бежит вскачь – не успел оглянуться, как жизнь прошла. На самом деле нет ни будущего, ни настоящего, ни прошлого, а только единый поток времени и Вечность. И в какой ее точке вы оказываетесь, зависит от колебания невидимых волн…

В науке они называются гравитационными, их существование предсказал еще Эйнштейн, придумавший свою знаменитую теорию относительности. Но обнаружить их пока никому не удавалось. Время от времени появляются заявления ученых, что наконец-то кто-то это якобы сделал. Однако тут же поднимается мощный ураган критики, который иногда ставит под сомнение не только существование гравитационных волн, но и саму теорию относительности Эйнштейна.

Гравитационно-волновой эксперимент возведен в ранг решающего эксперимента третьего тысячелетия, затрагивающий концептуальные основы современной физики. И не только физики. От открытия “нового канала информации о Вселенной” во многом зависят и будущий вектор развития всей науки, и дальнейшие пути развития человечества.

Ожидаемая окупаемость этих проектов настолько велика, что правительства разных стран не жалеют денег на новое поколение детекторов – приборов, позволяющих обнаружить гравитационные волны. Кому не хочется разгадать великую тайну природы! Особенно активны – это уж как водится – американцы: проект LIGO в США приравнивается к проекту “Аполлон” (высадка человека на Луну), и прилагается максимум усилий для достижения первенства в этой области. Есть и другие программы: VIRGO – Италия-Франция; GEO-600 – Англия-Германия; TAMA-300 – Япония; LISA – общеевропейская. Но для того, чтобы получить первые реальные результаты, по прогнозам специалистов, потребуются как минимум 20 лет напряженной работы и миллиарды долларов капиталовложений.

Существует и международное научное сообщество, которое формулирует задачи в этом направлении, проводит исследовательские работы. В нем задействованы 250 ученых и инженеров из 25 институтов. Россия представлена командой профессора В.Б.Брагинского из Московского государственного университета и другими учеными.

Татарстан тоже пытается принимать в этом важнейшем исследовании посильное участие. В нашей республике был разработан собственный проект “Дулкын”, который приобрел официальный статус в 1991 году – значительно позднее, чем в других странах. Реализацией данного проекта занимается Научный центр гравитационно-волновых исследований “Дулкын” на правах института АН РТ.

Наш корреспондент встретился с директором центра “Дулкын” Зуфаром Мурзахановым и ученым секретарем Ринатом Даишевым (на снимке).

– История проекта “Дулкын” неразрывно связана с Казанским государственным университетом, казанской геометрической школой и в особенности с кафедрой теории относительности и гравитации, – рассказывает Зуфар Мурзаханов. – Говоря об истории, мы непременно вспоминаем Николая Ивановича Лобачевского – первооткрывателя неевклидовой геометрии, который жил и работал в Казанском университете и в течение 19 лет был его ректором. Создание Лобачевским новой геометрии – важнейший шаг в развитии учения о возможных свойствах пространства и разработке дальнейших обобщений. Одним из таких обобщений является понятие “риманово пространство”, на котором, в свою очередь, базируется общая теория относительности.

Еще в 1961-1965 годах известный ученый А.З.Петров предпринял попытку открыть в Казанском университете при кафедре теории относительности и гравитации экспериментальную гравитационную лабораторию. Однако в связи с тем, что в 1969 году он был избран академиком АН УССР и переехал в Киев, затея сама по себе тихо умерла.

Собственно, история проекта “Дулкын” начинается с постановления Кабинета Министров РТ от 26 июля 1991 года “О создании экспериментальной базы проведения фундаментальных исследований в области гравитационно-волновой физики (об осуществлении научно-технического проекта “Дулкын”)”. Это постановление и последующие документы, принятые Кабинетом Министров, позволили образовать через три года Научный центр гравитационно-волновых исследований “Дулкын” на правах института Академии наук Республики Татарстан.

– Как вы решились на столь дерзкий проект, требующий не только огромного финансового обеспечения, но и определенной базы для проведения экспериментов, и специальных научных разработок, и высококвалифицированных специалистов, и собственной научной школы, наконец? Не была ли эта идея изначально авантюрной?

З.Г.Мурзаханов: Я так не думаю. Одновременно с нашим центром на базе Федерального научно-производственного центра (тогда – Научно-производственного объединения) “Государственный институт прикладной оптики” была образована и Объединенная экспериментальная лаборатория гравитационно-оптических исследований. В рамках проекта “Дулкын” наш центр взял на себя проведение теоретических исследований, разработку общей концепции исследований, технических решений и технических заданий для соисполнителей. А лаборатория обеспечивает изготовление необходимого оборудования для измерения параметров гравитационного поля и проведение с его помощью экспериментальных исследований.

Что касается научной школы и специалистов… Замечу, что в Казани исторически сложились уникальные возможности для проведения гравитационно-волнового эксперимента. Во-первых, у нас есть один из старейших и лучших университетов России, традиционно сильные научные школы, которые подготовили физиков, способных обеспечить научное сопровождение экспериментов любой сложности. Именно в Казанском университете работает единственная в стране кафедра теории относительности и гравитации. Во-вторых, в Казани есть Государственный институт прикладной оптики. Институт имеет самое передовое оптическое оборудование, специальные помещения для проведения любых, самых тонких экспериментов. Достаточно сказать, что Объединенная экспериментальная лаборатория располагается в специализированном подземном помещении на глубине 12 метров. Внутри этого помещения – кабина, которая покоится на отдельном основании для снижения сейсмических вибраций. В ней всегда поддерживается температура точно 19 градусов. Внутри этой кабины скоро будет установлен компактный лазерно-интерферометрический детектор периодического гравитационного излучения.

Особенно важно то, что “Дулкын” – единственный проект аналогичного масштаба в России. Общепризнанным фактом являются его уникальность, оригинальность и красота технического решения, которое не имеет аналога в мировой науке.

– Даже так! И в чем же уникальность вашего проекта?

Р.И.Даишев: Дело в том, что существующие международные проекты ориентированы на детектирование гравитационных волн с частотой около одного килогерца от вспышечных источников, таких, например, как взрывы сверхновых звезд. В этих детекторах концевые зеркала длиннобазовых (до 4 км) интерферометров свободно подвешены. Однако эти детекторы не способны обнаружить и исследовать низкочастотное гравитационное излучение…

– Да, современные детекторы многие критикуют. Например, известный знаток в этой области Джим Хоуг из университета Глазго, занимающийся проблемой регистрации гравитационных волн уже тридцать лет. По его мнению, вероятность успеха примерно пятьдесят на пятьдесят. Он говорит, что необходимо усовершенствованное поколение наземных детекторов, создание которых намечено на 2005 год, – вот тогда вероятность успеха повысится до 80-90 процентов. Но основной интерес вызывают проекты создания лазерного космического антенного интерферометра LISA, который должен стать реальностью после 2010 года.

Р.И.Даишев: Но это очень дорогостоящая программа! Представьте, сколько нужно вложить средств, чтобы создать в космосе треугольник со стороной 5 миллионов километров, а в его вершинах при помощи специальных лазерных систем расположить спутники, причем так, чтобы расстояние между ними было выдержано с точностью до долей миллиметра.

Мы же предлагаем новое, можно сказать, революционное решение. Оно состоит в том, чтобы не подвешивать зеркала, а закрепить их на упругом основании, что позволяет использовать все известные способы борьбы с техническими шумами. Теоретические разработки и экспериментальные исследования казанских гравитационистов показывают, что такое решение не противоречит классической теории детектирования гравитационного излучения. Но для того, чтобы обнаружить этот элегантный и весьма нетривиальный подход, понадобились глубокие и всесторонние знания, которыми славится казанская научная школа. Замечу попутно, что это самый дешевый детектор из всех известных.

– А что может нам дать реализация вашего проекта? Можно как-нибудь измерить и пощупать его результаты?

Р.И.Даишев: Это прежде всего фундаментальное научное исследование, которое позволит по-новому взглянуть на современную физику, в том числе на теорию относительности Эйнштейна, вокруг которой сейчас идет много споров. Что это нам даст? А что дало народному хозяйству, скажем, извлечение квадратного корня?.. Или на ум приходит другой пример. Знаменитый физик Гальвани, как известно, ставил опыты на лягушках, дергая их мышцы с помощью гальванического элемента. За что его корила жена: “Чем мучить бедных лягушек, лучше бы починил карету!” Если бы ученый, действительно, занялся ремонтом кареты, возможно, мы бы до сих пор ездили не на трамваях, троллейбусах и электричках, а на той самой карете.

Ну а если серьезно, то открытие гравитационных волн позволит заглянуть в самые сокровенные тайны космоса, в распоряжении астрономов окажутся уникальные данные, на основании которых можно будет даже получить “портрет” Вселенной через долю секунды после Большого Взрыва. Более того, можно будет всерьез говорить о создании машины времени.

– В это с трудом верится.

– Ничего удивительного. Это подтверждается и знаменитой теорией Хокинка. Ученый теоретически доказал (кстати, об этом недавно была популярная телепередача), что при определенном устройстве в пространстве-времени возможна такая траектория ракеты, при которой летательный аппарат будет возвращаться в ту же точку пространства, но в более ранний или более поздний момент времени.

– И что же мешает вам довести работу до логического конца?

З.Г.Мурзаханов: Научный центр “Дулкын”, как и вся российская наука, переживает сегодня не лучшие времена. И хотя идея создания нашего гравитационно-волнового детектора была в 1989 году заложена решением комиссии Совета Министров СССР по военно-промышленным вопросам, после распада СССР ему придан статус государственной программы РТ и сейчас проект реализуется только на деньги Татарстана.

Главная проблема, увы, банальна – отсутствие непрерывного финансирования работ. Поэтому теряется время, снижаются темпы работ из-за невозможности своевременной оплаты изготавливаемых приборов, их отладки, сертификации. Увеличиваются затраты на содержание непроизводительно простаивающего оборудования. Много сил и нервов уходит на бесконечную переписку с чиновниками.

К сожалению, есть опасность, что все работы по проекту будут прекращены, а достигнутые более чем за десять лет результаты потеряют свое значение, распадется коллектив уникальных специалистов – экспериментаторов и теоретиков. Тем более что уже поступают предложения продолжить начатые в Татарстане работы в Канаде, Франции или Мексике – к нам уже обращались научные учреждения этих стран. При этом приоритет, достигнутый гигантскими усилиями уникального научного коллектива, безвозвратно будет утерян.