Стеклянные линзы и зеркала кажутся идеально гладкими и неподвижными. Но внутри них кипит скрытая жизнь. Атомы в аморфном материале (веществе без кристаллической решетки) упакованы беспорядочно, и эта неразбериха создает сложный ландшафт энергии — как горная страна с бесчисленными холмами и долинами.
В таких материалах всегда есть дефекты — места, где атомы сидят неудобно. Под действием даже слабых колебаний они могут перескакивать в более выгодные положения. Раньше считалось, что каждый дефект прыгает сам по себе, как независимый случайный переключатель. Но новое молекулярное моделирование показало: прыжки соседей связаны. Один сдвиг тянет за собой другой — получается цепная реакция. Это не набор одиночных двухуровневых систем, а настоящая сеть взаимодействующих переходов.
Авторы работы не просто описали проблему. Они провели виртуальный отжиг — медленное охлаждение материала в симуляции — и проанализировали, по каким путям энергия уходит быстрее всего. Оказалось, что управляя историей нагрева и охлаждения, можно перестроить дефектную сеть и заметно снизить трение даже при комнатной температуре. Так что будущие зеркала для ловцов гравитационных волн станут тише, а значит — чувствительнее.
Аморфные материалы вроде оконного стекла на самом деле текут, но невообразимо медленно — старинное стекло внизу чуть толще, чем вверху, из-за стекания за столетия.
В романе «Контакт» Карла Сагана инопланетный сигнал впервые ловят именно детекторы гравитационных волн — чем точнее зеркала, тем дальше мы слышим Вселенную.