И я начал читать курс по теории относительности. К истории LIGO все это имеет вот какое отношение: эксперимент был придуман как раз во время этих лекций. В году то ли 1968-м, то ли 69-м. В освоении материала я опережал своих студентов всего на один день. У меня были страшные сложности с математикой. Поэтому я старался все объяснять при помощи мысленных экспериментов. Пытался сам все осмыслить. Математика всегда оставалась вне пределов моего понимания, но я не сдавался и продолжал стараться. Мои лекции посещали очень хорошие студенты – они не могли не заметить, что материал я объясняю довольно неуклюже, и все-таки им было интересно, потому что я всегда стремился рассказывать в основном об экспериментах, а это было редкостью. Никто прежде не читал курс по общей теории относительности, сосредотачиваясь на экспериментах… И студенты не прогуливали мои занятия. Потому что я рассказывал им много такого, чего они больше нигде не смогли бы услышать.
И вот они попросили меня обсудить гравитационные волны. Я прочитал статьи Эйнштейна на немецком языке, я ведь говорю по-немецки. И почерпнул оттуда простую идею: можно посылать лучи света, заставив их отражаться от тел, и измерять, что с ними происходит. Это единственное, что я по-настоящему понял во всей его чертовой теории.
Я поставил перед студентами задачу в виде мысленного эксперимента, потому что так ее хотя бы можно было решить, – предложил измерять гравитационные волны, посылая лучи света между телами. Идея заключалась в том, чтобы разместить в вершинах прямоугольного треугольника тела, свободно парящие в вакууме. Посылая между ними лучи света, мы можем выяснить, как гравитационная волна влияет на время, необходимое, чтобы свет дошел от одного тела до другого. Очень абстрактная задача. Трудно было даже представить, что она может иметь какое-то практическое значение…
Итак, пусть зеркала свободно парят в пространстве параллельно друг другу. Если измерять расстояние между ними, то удастся зафиксировать изменение формы пространства-времени, а значит, зарегистрировать гравитационную волну. Поскольку скорость света неизменна, время, которое требуется световой волне для распространения между двумя объектами, зависит от длины ее пути. Если свет проходит расстояние между зеркалами немного дольше, то получается, что расстояние между зеркалами увеличилось. Если же время распространения света между зеркалами оказывается чуть короче, значит, расстояние между зеркалами сократилось.
Даже самые точные часы в мире не в силах зарегистрировать такие маленькие изменения времени. И Рай придумал использовать плавающие зеркала для создания гораздо более прецизионного инструмента – интерферометра