11. veebruaril 2016 tegid Laser Interferomeetri gravitatsioonilainete vaatluskeskuse (LIGO) teadlased ajaloo, kui nad teatasid gravitatsiooniliste lainete esimesest tuvastamisest. Kui algselt ennustas Einsteini üldise relatiivsuse teooria sajand enne seda, on need lained sisuliselt kosmoseaja lainetused, mis on moodustatud suuremate astronoomiliste sündmuste - näiteks binaarse musta augu paari liitmise - kaudu.
See avastus mitte ainult ei avanud põnevat uut uurimisvaldkonda, vaid avas ukse paljudele põnevatele võimalustele. Üks selline võimalus on vene teadlaste meeskonna uue uuringu kohaselt see, et teabe edastamiseks võiks kasutada gravitatsioonilisi laineid. Täpselt samal viisil, kui elektromagnetilisi laineid kasutatakse antennide ja satelliitide kaudu suhtlemiseks, võib side tulevik olla gravitatsioonipõhine.
Uuring ilmus hiljuti teadusajakirjas Klassikaline ja kvantgravitatsioon, mida juhtis Moskva Pedagoogilise Riikliku Ülikooli (MPSU) professor Olga Babourova ning kuhu kuulusid Moskva Auto- ja Tee-ehituse Riikliku Tehnikaülikooli (MADI) ja Venemaa Peoples Friendship University (RUDN) liikmed.
Uuringu huvides viis meeskond läbi kolmeastmelise uuringu, et teha kindlaks, kas GW-sid saab kodeerida ja kasutada teabe edastamiseks. Esimeses etapis analüüsisid nad GW-de omadusi üldistatud afiinmeetrilises ruumis (kolmemõõtmeline algebraline konstruktsioon, mis ei sõltu vektoritest ega lähtepunktidest). See sarnaneb sellega, kuidas elektromagnetiliste lainete (ja üldise relatiivsuse) omadusi hinnatakse, kasutades neljamõõtmelist kollektorit, mida nimetatakse Minowski ruumiajaks.
See võimaldas meeskonnal liikuda GW matemaatilise tõlgendamise juurest reaalses ruumis kirjeldamise juurde. Teises etapis otsisid teadlased välja, kas aja erinevad funktsioonid muutuvad laine jaotuse protsessis või mitte. Nad leidsid, et laine karakteristikud võis määrata allikale ja seejärel dekodeerida muutumatult teises allikas.
Kolmandas etapis testisid teadlased, kas nende gravitatsioonilainete mittemeetrilist struktuuri saab kasutada infosignaali kodeerimiseks. Selle põhjal tegid nad kindlaks, et laine neljast mõõtmest (kolm ruumimõõdet ja üks ajamõõt) saab kolme kasutada infosignaali kodeerimiseks, kasutades ainult ühte funktsiooni, neljandat aga saab kodeerida, kasutades kahte funktsiooni.
Nagu Nina V. Markova - C.M. Nikolsky Matemaatikainstituut, RUDNi töötaja ja uuringu kaasautor - on kokku võetud hiljutises RUDNi pressiteates:
"Leidsime, et mittemeetrilised lained on võimelised edastama andmeid sarnaselt hiljuti avastatud kõveruslainetega, kuna nende kirjeldus sisaldab suvalisi viivitatud funktsioone, mida saab kodeerida selliste lainete allikas (ideaalses analoogias elektromagnetiliste lainetega)."
Üldiselt näitas meeskond, et nende matemaatilise esituse põhjal on gravitatsiooniliste lainetega funktsioone, mis jäävad lainete jaotuse protsessis muutumatuks. See tähendab, et nendel lainetel võib olla võimalik teavet kodeerida samamoodi, nagu me oleme juba sajandi jooksul kodeeritud teabe raadiosignaalide kaudu elektromagnetilisi laineid kodeerinud.
Nii et kui teadlased suudavad välja töötada meetodi teabe integreerimiseks gravitatsioonilaineallikasse, saaksid nad selle muutusteta edastada mis tahes ruumi punkti. Sellel oleks tohutu mõju kosmosesisesele kommunikatsioonile, kus satelliidid ja tulevased kosmosejaamad saaksid edastada teavet raadio-, optiliste ja / või gravitatsiooniliste lainesignaalide abil.
Järjekordne põnev võimalus kosmoseuuringute tulevikuks. Ja see oli kõik võimalik tänu teadusuuringute valdkonnale, mis on hüppeliselt kasvanud vaid mõne aastaga.
