Проходя через массивное тело, гравитационные волны изменяют направление, преломляются, подобно световым волнам, проходящим через линзу. В результате гравитационные волны фокусируются на некотором расстоянии от такой «гравитационной линзы». Как показал Л. X. Ингель, обычная звезда (типа Солнца) обладает хорошими фокусирующими свойствами. Если в фокусе такой «линзы» поместить генератор гравитационных волн, то можно получить почти параллельный пучок лучей шириной 1000 км, который практически не расходится вплоть до межзвездных расстояний 104 св. лет[50]. Значит, гравитационная антенна диаметром 1000 км могла бы полностью перехватить всю энергию, излучаемую генератором. Фокусирующие свойства звезды-линзы могут быть использованы и на приемном конце линии связи. Если направление на источник сигнала известно (и значит, известно положение гравитационного фокуса своей звезды), то можно разместить в нем детектор гравитационных волн; тогда для перехвата всей энергии генератора не потребуются громоздкие антенны.
Мы не упоминаем здесь проблему доставки детектора в фокус, расположенный достаточно далеко от звезды на периферии планетной системы. Поскольку наша цивилизация не владеет пока техникой передачи и приема гравитационных волн, все эти проблемы представляют для нас чисто умозрительный интерес.
Рис. 1.11.1. Гравитационная антенна Луизианского университета США.Приемником гравитационных воли является алюминиевый цилиндр массой 5 т, охлаждаемый до температуры 3•10-3 К
Н е й т р и н н а я с в я з ь. Сходная ситуация имеет место и в отношении нейтрино. Идея нейтринной связи была высказана польским физиком М. Суботовичем в 1967 г., а затем обсуждалась другими авторами (помимо научных работ, надо упомянуть замечательный роман С. Лема «Голос Бога» — в русском переводе «Голос Неба»), В качестве генератора нейтрино, по мысли Суботовича, можно использовать ускорители протонов с энергией в сотни гигаэлектронвольт. Такой ускоритель позволяет получить хорошо сфокусированный, направленный и достаточно интенсивный поток нейтрино с энергией 103 ÷ 107 эВ. Для кодирования информации можно использовать модуляцию потока по частоте (или энергии нейтрино).
Отличительной особенностью нейтрино является очень слабое взаимодействие их со всеми видами материи. Поэтому поток нейтрино может проходить гигантские расстояния от места генерации, где-то в удаленных областях Вселенной, до места обнаружения без всякого искажения. Это выгодно отличает нейтрино от электромагнитных волн. Последние испытывают поглощение в межзвездной среде, рассеяние на неоднородностях среды, вращение плоскости поляризации, влияние дисперсии, которое приводит к искажению сигнала. Выбором соответствующего диапазона электромагнитных волн можно добиться уменьшения этих эффектов, но полностью избавиться от них невозможно. Поток нейтрино практически не испытывает никаких взаимодействий и не искажается. Это очень ценное свойство для связи.
Но это же замечательное свойство нейтрино чрезвычайно затрудняет их обнаружение. Если бы нейтрино совсем не взаимодействовали с веществом, их невозможно было бы обнаружить. Но отдельные, очень редкие акты взаимодействия нейтрино с атомами на пути их следования все же происходят. И вот эти редкие акты и надо зарегистрировать. Несмотря на сложность задачи, первые нейтринные телескопы уже созданы. Детектор нейтрино представляет собой большой объем вещества (мишень), в котором регистрируются акты взаимодействия нейтрино с атомами мишени. Чем больше атомов содержит мишень, тем чаще происходят взаимодействия — тем выше чувствительность детектора. Чтобы исключить помехи от космических лучей, детектор помещается глубоко под землей или под водой.
50