Существуют ли гравитационные волны

Как только произнесены слова «энергия гравитационных волн», нужно остановиться и подумать: а что является носителем этой энергии? Ясно, что гравитационные волны,— ответит читатель. Это видно из самого названия. Но ведь, согласно всем нашим предыдущим рассуждениям, гравитационные волны — это «волны кривизны пространства»! Может ли иметь «кривизна пространства» какую-то энергию! Ведь искривляется не какой-то упругий стержень — там, понятно, нужно затратить работу на деформацию. Наши же искривления — это просто отступления от евклидовости пространства. Причем, заметьте, пустого пространства.

Положение усложняется еще и тем, что в любой точке пространства можно убрать тяготение, перейдя в соответствующую систему отсчета «падающего лифта», о котором уже рассказывалось раньше. Можно ли при этом говорить, что искривленное пространство имеет запас энергии, если само искривление в одной системе существует, а в другой — нет!

Можно,— отвечают сторонники гравитационных волн. Ведь система «падающего лифта» «выпрямляет» пространство, выключает тяготение отнюдь не сразу повсеместно. Если это тяготение снимается в одной точке, то в других оно при этом, наоборот, растет. Нельзя подобрать такую систему отсчета, движущуюся с ускорением, которая бы была эквивалентна, например, всему распределению земного тяготения. Если падающий лифт поместить над северным полюсом, то это значит, что перестает чувствоваться сила притяжения именно над этим полюсом, но в этой же системе силы притяжения над южным полюсом должны, наоборот, удвоиться. Точно так же и в гравитационной волне выбор системы отсчета влияет лишь на перераспределение энергии в пространстве, но ни в коем случае не означает возможности по нашему произволу получать либо нулевую, либо отличную от нуля энергию.

Сторонники гравитационных волн — а они, по-видимому, сейчас в большинстве — предсказывают и еще одно удивительное явление: превращение гравитации в такие частицы, как электроны и позитроны (они должны рождаться парами), протоны и антипротоны и т. д. (Иваненко, Уиллер и др.).

Выглядеть это должно примерно так. До некоторого участка пространства дошла волна тяготения. В определенный момент это тяготение резко, скачком, уменьшается и одновременно там же появляется, скажем, электронно-позитронная пара. То же можно описать и как скачкообразное уменьшение кривизны пространства с одновременным рождением пары.

Есть много попыток перевести это на квантово-механический язык. Вводятся в рассмотрение частицы — гравитоны, которые сопоставляются неквантовому образу гравитационной волны. В физической литературе имеет хождение термин «трансмутация гравитонов в другие частицы», причем эти трансмутации — взаимные превращения — возможны между гравитонами и любыми, в принципе, частицами. Ведь не существует частиц, нечувствительных к гравитации.

Пусть такие превращения мало вероятны, т. е. случаются чрезвычайно редко,— в космических масштабах они могут оказаться принципиальными.

Пока, впрочем, не известно, имеют ли вообще место эти явления в действительности.