11. února 2016 vědci z Gravitační vlnové observatoře pro laserový interferometr (LIGO) vytvořili historii, když oznámili první detekci gravitačních vln. Původně předpovídané Einsteinovou teorií obecné relativity o století dříve, jsou tyto vlny v podstatě vlnkami v časoprostoru, které jsou tvořeny hlavními astronomickými událostmi - například sloučením dvojice binárních černých děr.
Tento objev nejen otevřel nové vzrušující pole výzkumu, ale otevřel dveře mnoha zajímavým možnostem. Jednou z takových možností je, podle nové studie týmu ruských vědců, že gravitační vlny by mohly být použity k přenosu informací. Podobně jako elektromagnetické vlny se používají ke komunikaci přes antény a satelity, budoucnost komunikací by mohla být založena na gravitačním základě.
Studie, která se nedávno objevila ve vědeckém časopise Klasická a kvantová gravitace, vedla Olga Babourová, profesorka na Moskevské pedagogické státní univerzitě (MPSU), a zahrnovala členy z Moskevské státní automobilové a silniční stavby (MADI) a Ruské univerzity přátelství lidí (RUDN).
Pro účely své studie tým provedl třífázovou studii, aby určil, zda lze GW kódovat a použít k přenosu informací. V první fázi analyzovali vlastnosti GW ve zobecněném afinicko-metrickém prostoru (trojrozměrná algebraická konstrukce, která je nezávislá na vektorech nebo bodech původu). Toto je podobné tomu, jak jsou hodnoceny vlastnosti elektromagnetických vln (a obecná relativita) pomocí čtyřrozměrného rozdělovače známého jako Minowskiho časoprostor.
To umožnilo týmu přejít od jejich matematické interpretace GW k jejich popisu v reálném prostoru. Ve druhé fázi se vědci snažili zjistit, zda se v procesu distribuce vlny změní různé funkce času. Zjistili, že vlastnosti vlny lze nastavit u zdroje, a pak je dekódovat nezměněné u druhého zdroje.
Ve třetí fázi vědci testovali, zda jejich nemetrická struktura gravitačních vln může být použita pro kódování informačního signálu. Z toho určili, že ze čtyř rozměrů vlny (tři prostorové dimenze a jeden časový rozměr) lze použít tři pro kódování informačního signálu pomocí pouze jedné funkce, zatímco čtvrtý může být kódován pomocí dvou funkcí.
Jako Nina V. Marková - docentka na C.M. Nikolsky Mathematical Institute, zaměstnanec RUDN a spoluautor studie - shrnuto v nedávné tiskové zprávě RUDN:
"Zjistili jsme, že nemetrické vlny jsou schopny přenášet data podobně jako nedávno objevené vlny zakřivení, protože jejich popis obsahuje libovolné funkce zpožděného času, které mohou být zakódovány ve zdroji takových vln (v dokonalé analogii s elektromagnetickými vlnami)."
Celkově tým ukázal, že na základě jejich matematického vyjádření existují funkce s gravitačními vlnami, které zůstávají neměnné v procesu rozložení vln. To znamená, že v těchto vlnách by mohlo být možné kódovat informace stejným způsobem, jakým používáme elektromagnetické vlny k přenosu kódovaných informací pomocí rádiových signálů po více než století.
Takže pokud vědci dokážou vyvinout metodu pro začlenění informací do zdroje gravitačních vln, mohli by je sdělit do jakéhokoli místa v prostoru beze změny. To by mělo obrovský dopad na komunikaci ve vesmíru, kde by satelity a budoucí vesmírné stanice mohly přenášet informace pomocí rádiových, optických a / nebo gravitačních vlnových signálů.
Další vzrušující příležitost pro budoucnost průzkumu vesmíru. A to vše bylo možné díky oboru vědeckého výzkumu, který exponenciálně rostl za několik let.
