Znanstvenici u opservatoriju gravitacijskog vala Laser Interferometer (LIGO) 11. veljače 2016. godine napravili su povijest kada su najavili prvo otkrivanje gravitacijskih valova. Izvorno predviđeni Einsteinovom teorijom opće relativnosti stoljeće prije, ti su valovi u biti pukotine u prostoru-vremenu koje nastaju važni astronomski događaji - poput spajanja binarnog para crnih rupa.
Ovo otkriće nije samo otvorilo uzbudljivo novo polje istraživanja, već je otvorilo vrata mnogim intrigantnim mogućnostima. Jedna od takvih mogućnosti, prema novom istraživanju tima ruskih znanstvenika, jest ta da bi se gravitacijski valovi mogli upotrijebiti za prijenos informacija. Na sličan način na koji se elektromagnetski valovi koriste za komunikaciju preko antena i satelita, budućnost komunikacija mogla bi se gravitacijski temeljiti.
Studija, koja se nedavno pojavila u znanstvenom časopisu Klasična i kvantna gravitacija, vodila je Olga Babourova, profesorica na Moskovskom pedagoškom državnom sveučilištu (MPSU), a uključivala je članove Moskovskog državnog tehničkog sveučilišta za automobile i cestogradnju (MADI) i Sveučilište prijateljstva naroda u Rusiji (RUDN).
Za potrebe svoje studije, tim je izveo trostupanjsku studiju kako bi utvrdio mogu li se GW kodirati i koristiti za prijenos informacija. U prvoj su fazi analizirali svojstva GW-a u generaliziranom afine-metričkom prostoru (trodimenzionalna algebarska konstrukcija koja je neovisna o vektorima ili izvornim točkama). To je slično načinu na koji se procjenjuju svojstva elektromagnetskih valova (i Opća relativnost) koristeći četverodimenzionalni razdjelnik poznat kao Minowski prostor-vrijeme.
To je omogućilo tim da pređe iz matematičke interpretacije GW-a na njihov opis u stvarnom prostoru. U drugoj su fazi istraživači pokušali utvrditi promjene li različite funkcije vremena u procesu raspodjele vala. Otkrili su da se karakteristike jednog vala mogu postaviti na izvoru, a zatim dešifrirati nepromijenjene kod drugog izvora.
U trećoj su fazi istraživači provjerili mogu li se njihova nemeterijska struktura gravitacijskih valova koristiti za kodiranje informacijskog signala. Iz toga su utvrdili da se od četiri dimenzije vala (tri prostorne dimenzije i jedna vremenska dimenzija) tri mogu koristiti za kodiranje informacijskog signala koristeći samo jednu funkciju, dok se četvrta može kodirati pomoću dvije funkcije.
Kao što je Nina V. Markova - docentica na C.M. Nikolsky Matematički institut, zaposlenik RUDN-a i koautor studije - sažeo je u nedavnom priopćenju za RUDN:
"Otkrili smo da su nemetrični valovi sposobni prenijeti podatke slično kao nedavno otkriveni valovi zakrivljenosti, jer njihov opis sadrži proizvoljne funkcije odgođenog vremena koje se mogu kodirati u izvoru takvih valova (u savršenoj analogiji s elektromagnetskim valovima)."
Sveukupno, tim je pokazao da se na temelju njihove matematičke reprezentacije nalaze funkcije s gravitacijskim valovima koji ostaju nepromjenjivi u procesu raspodjele valova. To znači da bi moglo biti moguće kodirati informacije u tim valovima na isti način kao što elektromagnetske valove koristimo za prijenos kodiranih informacija putem radio signala više od jednog stoljeća.
Dakle, ako znanstvenici mogu razviti metodu za uključivanje informacija u izvor gravitacijskog vala, oni ga mogu bez promjene prenijeti u bilo koju točku svemira. To bi imalo ogromne posljedice na komunikaciju u svemiru, gdje bi sateliti i buduće svemirske stanice mogli prenijeti informacije koristeći radio, optičke i / ili gravitacijske signale.
Još jedna uzbudljiva prilika za budućnost svemirskih istraživanja. A sve je to bilo moguće zahvaljujući polju znanstvenih istraživanja koje je eksponencijalno poraslo u samo nekoliko godina.
