11. februarja 2016 so znanstveniki Laser Interferometer Gravitacijski valovni observatorij (LIGO) v zgodovino, ko so napovedali prvo odkrivanje gravitacijskih valov. Prvotno napovedano Einsteinovo teorijo splošne relativnosti že stoletje pred tem, ti valovi so v bistvu zmečkanine v vesolju in času, ki jih tvorijo veliki astronomski dogodki - na primer združitev binarnega para črne luknje.
To odkritje ni samo odprlo vznemirljivo novo področje raziskav, ampak je odprlo vrata mnogim intrigantnim možnostim. Ena od takšnih možnosti je, kot kaže nova študija ekipe ruskih znanstvenikov, ta, da bi gravitacijski valovi lahko uporabili za prenos informacij. Na podoben način, kot se elektromagnetni valovi uporabljajo za komunikacijo prek anten in satelitov, bi lahko prihodnost komunikacij gravitacijsko temeljila.
Študija, ki se je nedavno pojavila v znanstveni reviji Klasična in kvantna gravitacija, vodila jo je Olga Babourova, profesorica na Moskovski pedagoški državni univerzi (MPSU) in je vključevala člane Moskovske državne tehnične univerze za avtomobilstvo in cestogradnjo (MADI) in Univerzo prijateljstva ljudi v Rusiji (RUDN).
Zaradi študije je skupina izvedla tristopenjsko študijo, da bi ugotovila, ali je mogoče GW kodirati in uporabljati za prenos informacij. V prvi fazi so analizirali lastnosti GW v posplošenem afinitetno-metričnem prostoru (tridimenzionalna algebrska konstrukcija, ki ni odvisna od vektorjev ali izvornih točk). To je podobno, kot se ovrednotijo lastnosti elektromagnetnih valov (in Splošna relativnost) s pomočjo štiridimenzionalnega razdelilnika, znanega kot Minowski prostor-čas.
To je ekipi omogočilo prehod iz matematične interpretacije GW na njihov opis v realnem prostoru. Na drugi stopnji so raziskovalci želeli ugotoviti, ali se bodo različne funkcije časa spremenile v procesu razdelitve vala. Ugotovili so, da je mogoče značilnosti vala nastaviti na izvoru in jih nato pri drugem viru nespremenjeno dekodirati.
Na tretji stopnji so raziskovalci preizkusili, ali bi lahko njihovo nesimetrično strukturo gravitacijskih valov uporabili za kodiranje informacijskega signala. Na podlagi tega so ugotovili, da je od štirih dimenzij vala (tri prostorske dimenzije in ena časovna dimenzija) tri mogoče uporabiti za kodiranje informacijskega signala, ki uporablja samo eno funkcijo, četrto pa je mogoče kodirati z dvema funkcijama.
Kot je povedala Nina V. Markova - docentka na C.M. Nikolsky Mathematical Institute, uslužbenec RUDN in soavtor študije - je povzel v nedavnem sporočilu za javnost RUDN:
"Ugotovili smo, da so nemetrični valovi sposobni prenašati podatke podobno kot nedavno odkriti valovi ukrivljenosti, ker njihov opis vsebuje poljubne funkcije zakasnjenega časa, ki jih je mogoče kodirati v izvoru takšnih valov (v popolni analogiji z elektromagnetnimi valovi)."
Skupno gledano je ekipa dokazala, da na osnovi njihove matematične reprezentacije obstajajo funkcije z gravitacijskimi valovi, ki ostanejo nespremenljivi v procesu porazdelitve valov. To pomeni, da bi bilo mogoče kodirati informacije v teh valovih na enak način, kot smo že več kot stoletje uporabljali elektromagnetne valove za prenos kodiranih informacij prek radijskih signalov.
Če torej znanstveniki lahko razvijejo metodo za vključitev informacij v vir gravitacijskega vala, jih lahko brez sprememb sporočijo v katero koli točko v vesolju. To bi imelo ogromne posledice za komunikacije v vesolju, kjer bi sateliti in bodoče vesoljske postaje lahko prenašali informacije z radijskimi, optičnimi in / ali gravitacijskimi valovnimi signali.
Še ena vznemirljiva priložnost za prihodnost raziskovanja vesolja. In vse to je bilo mogoče zaradi znanstvenega raziskovanja, ki je v nekaj letih eksponentno naraslo.
