11. februára 2016 vedci z Gravitačného vlnového observatória laserových interferónov (LIGO) urobili históriu, keď oznámili prvú detekciu gravitačných vĺn. Pôvodne predpovedané Einsteinovou teóriou všeobecnej relativity pred storočím, sú tieto vlny v podstate vlnkami v časopriestore, ktoré sú tvorené hlavnými astronomickými udalosťami - napríklad fúziou binárneho páru čiernych dier.
Tento objav nielenže otvoril vzrušujúcu novú oblasť výskumu, ale otvoril dvere mnohým zaujímavým možnostiam. Jednou z takýchto možností je podľa novej štúdie tímu ruských vedcov, že gravitačné vlny by sa mohli použiť na prenos informácií. Rovnako ako sa elektromagnetické vlny používajú na komunikáciu prostredníctvom antén a satelitov, budúcnosť komunikácií by mohla byť založená na gravitácii.
Štúdia, ktorá sa nedávno objavila vo vedeckom časopise Klasická a kvantová gravitácia, viedla Olga Babourová, profesorka na Moskovskej pedagogickej štátnej univerzite (MPSU). Medzi jej členov patrili aj Moskovská štátna univerzita v oblasti automobilového priemyslu a výstavby ciest (MADI) a Ruskej univerzity priateľstva národov (RUDN).
Kvôli štúdiu tím vykonal trojfázovú štúdiu s cieľom určiť, či je možné GW kódovať a použiť na prenos informácií. V prvej fáze analyzovali vlastnosti GW vo všeobecnom afinicko-metrickom priestore (trojrozmerná algebraická konštrukcia nezávislá od vektorov alebo východiskových bodov). Je to podobné ako sa hodnotia vlastnosti elektromagnetických vĺn (a všeobecná relativita) pomocou štvorrozmerného rozdeľovača známeho ako Minowskiho vesmírny čas.
Tímu sa tím umožnil prejsť od matematickej interpretácie GW k ich popisu v reálnom priestore. V druhej etape sa vedci snažili zistiť, či sa v procese distribúcie vlny menia rôzne funkcie času. Zistili, že charakteristiky vlny sa dajú nastaviť pri zdroji a potom sa v druhom zdroji dekódovať nezmenené.
V tretej etape vedci testovali, či ich nemetrická štruktúra gravitačných vĺn môže byť použitá na kódovanie informačného signálu. Z toho určili, že zo štyroch rozmerov vlny (tri priestorové rozmery a jeden časový rozmer) možno použiť tri na kódovanie informačného signálu pomocou iba jednej funkcie, zatiaľ čo štvrtý sa dá kódovať pomocou dvoch funkcií.
Ako Nina V. Marková - odborná asistentka na C.M. Nikolsky Mathematical Institute, zamestnanec RUDN a spoluautor štúdie - zhrnutý v nedávnej tlačovej správe RUDN:
"Zistili sme, že nemetrické vlny sú schopné prenášať údaje podobne ako nedávno objavené vlny zakrivenia, pretože ich popis obsahuje ľubovoľné funkcie oneskoreného času, ktoré môžu byť zakódované v zdroji takýchto vĺn (v dokonalej analógii s elektromagnetickými vlnami)."
Celkovo tím preukázal, že na základe ich matematického vyjadrenia existujú funkcie s gravitačnými vlnami, ktoré zostávajú nemenné v procese distribúcie vĺn. To znamená, že v týchto vlnách by bolo možné kódovať informácie rovnakým spôsobom, ako elektromagnetické vlny používame na prenos kódovaných informácií prostredníctvom rádiových signálov už viac ako storočie.
Ak teda vedci dokážu vyvinúť metódu na včlenenie informácií do zdroja gravitačnej vlny, mohli by ju bez akýchkoľvek zmien oznámiť do ľubovoľného bodu v priestore. To by malo obrovský vplyv na komunikáciu vo vesmíre, kde satelity a budúce vesmírne stanice by mohli vysielať informácie pomocou rádiových, optických a / alebo gravitačných vlnových signálov.
Ďalšia vzrušujúca príležitosť pre budúcnosť vesmírneho prieskumu. A to všetko bolo možné vďaka oblasti vedeckého výskumu, ktorý exponenciálne rástol len za pár rokov.
