Pe 11 februarie 2016, oamenii de știință de la Observatorul cu unde gravitaționale cu laser Interferometru (LIGO) au făcut istorie când au anunțat prima detectare a undelor gravitaționale. Prevazute inițial de Teoria Relativității Generale a lui Einstein cu un secol înainte, aceste valuri sunt în esență ondulări în spațiu-timp, care sunt formate de evenimente astronomice majore - cum ar fi fuziunea unei perechi binare de găuri negre.
Această descoperire nu numai că a deschis un nou domeniu de cercetare interesant, dar a deschis ușa multor posibilități intrigante. O astfel de posibilitate, potrivit unui nou studiu realizat de o echipă de oameni de știință ruși, este aceea că undele gravitaționale ar putea fi folosite pentru a transmite informații. În același mod în care undele electromagnetice sunt folosite pentru a comunica prin antene și sateliți, viitorul comunicațiilor ar putea fi bazat gravitațional.
Studiul, apărut recent în revista științifică Gravitatea cuantică și clasică, a fost condus de Olga Babourova, profesor la Universitatea Pedagogică de Stat din Moscova (MPSU) și a inclus membri de la Universitatea Tehnică de Stat din Construcții și Construcții Rutiere din Moscova (MADI) și Universitatea de Prietenie a Poporului din Rusia (RUDN).
De dragul studiului lor, echipa a realizat un studiu în trei etape pentru a determina dacă GW-urile pot fi codificate și utilizate pentru a transmite informații. În prima etapă, ei au analizat proprietățile GW-urilor într-un spațiu afin-metric generalizat (o construcție algebrică tridimensională care este independentă de vectori sau puncte de origine). Acest lucru este similar cu modul în care sunt evaluate proprietățile undelor electromagnetice (și ale relativității generale) folosind colectorul tridimensional cunoscut sub numele de Minowski spațiu-timp.
Acest lucru a permis echipei să treacă de la interpretarea matematică a GW-urilor la descrierea lor în spațiul real. În a doua etapă, cercetătorii au căutat să stabilească dacă diverse funcții ale timpului se vor schimba sau nu în procesul de distribuție a valului. Ceea ce au descoperit a fost că caracteristicile unei unde puteau fi setate la sursă și apoi decodate neschimbate la o a doua sursă.
În a treia etapă, cercetătorii au testat pentru a vedea dacă structura lor non-metrică a undelor gravitaționale ar putea fi utilizată pentru a codifica un semnal informațional. Din aceasta, ei au stabilit că din cele patru dimensiuni ale unei unde (trei dimensiuni spațiale și o dimensiune temporală), trei ar putea fi folosite pentru a codifica un semnal informațional folosind o singură funcție, în timp ce a patra poate fi codată folosind două funcții.
Așa cum Nina V. Markova - profesor asistent la C.M. Institutul de Matematică Nikolsky, membru al RUDN și coautor al studiului - rezumat într-un comunicat de presă recent RUDN:
„Am descoperit că undele de nemetricitate sunt capabile să transmită date în mod similar cu undele de curbură descoperite recent, deoarece descrierea lor conține funcții arbitrare de timp întârziat care pot fi codate în sursa unor astfel de unde (într-o analogie perfectă a undelor electromagnetice)."
În general, echipa a demonstrat că, pe baza reprezentării lor matematice, există funcții cu unde gravitaționale care rămân invariabile în procesul de distribuție a undelor. Ceea ce înseamnă acest lucru este că ar putea fi posibilă codificarea informațiilor în aceste unde în același mod în care folosim unde electromagnetice pentru a transfera informații codate prin intermediul semnalelor radio de mai bine de un secol.
Deci, dacă oamenii de știință pot dezvolta o metodă de încorporare a informațiilor într-o sursă de unde gravitaționale, ar putea să o comunice în orice punct al spațiului fără schimbare. Aceasta ar avea implicații extraordinare pentru comunicațiile în spațiu, unde sateliții și stațiile spațiale viitoare ar putea transmite informații folosind semnale radio, optice și / sau unde gravitaționale.
O altă oportunitate interesantă pentru viitorul explorării spațiale. Și totul a fost posibil grație unui domeniu de cercetare științifică care a crescut exponențial în doar câțiva ani.
