Космический телеграф: возможно ли передавать информацию с помощью гравитационных волн

Космический телеграф: возможно ли передавать информацию с помощью гравитационных волн

Российские математики пришли к выводу, что гравитационные волны теоретически способны передавать данные. По мнению исследователей, разработанную ими технологию в перспективе можно использовать для обмена информацией между космическими станциями. Однако реализовать эту теорию на практике будет непросто, поскольку гравитационное взаимодействие весьма слабое, а значит, волны вряд ли смогут транслировать данные на большие расстояния, считают астрофизики.

ÐоÑмиÑеÑкий ÑелегÑаÑ: возможно ли пеÑедаваÑÑ Ð¸Ð½ÑоÑмаÑÐ¸Ñ Ñ Ð¿Ð¾Ð¼Ð¾ÑÑÑ Ð³ÑавиÑаÑионнÑÑ Ð²Ð¾Ð»Ð½
Группа российских математиков под руководством учёных из Российского университета дружбы народов (РУДН) установила, что передачу данных на большие расстояния без искажений можно осуществлять с помощью гравитационных волн.

Суть эксперимента

Существование гравитационных волн было предсказано более века назад — ещё в общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Согласно его гипотезе, гравитационные колебания полностью определяются пространством-временем. Он предположил, что колебания возникают в результате крупнейших космических событий — например, слияния чёрных дыр, — после чего пространство вокруг эпицентра искажается.

Однако современная математическая наука утверждает, что пространство-время — более сложная структура, чем считалось ранее: она обладает дополнительными геометрическими параметрами, в том числе неметричностью — характеристикой привычного нам трёхмерного пространства, но без начала координат.

Чтобы доказать, что гравитационные волны можно использовать для передачи информации, российские учёные разработали их математическую модель в неметрическом пространстве.

Предназначенные для передачи данные были зашифрованы в виде математической функции, которая, как оказалось, не меняется при распространении волн. Таким образом, информация в её математической интерпретации сохранялась в неизменном виде — как и при использовании традиционных электромагнитных волн для трансляции радиосигнала.

В итоге математики пришли к выводу, что гравитационные волны теоретически можно использовать для обмена данными, в том числе между станциями в космосе.

«Точка ещё не поставлена»

Впрочем, астрофизики усомнились в прикладном значении математического исследования. Главная проблема, которая может возникнуть при его реализации, по их мнению, состоит в том, чтобы сгенерировать очень мощный сигнал, ведь гравитационное взаимодействие является самым незначительным из четырёх фундаментальных взаимодействий: электромагнитного, сильного (ядерного), слабого (возникающего при распаде элементарных частиц) и собственно гравитационного.

«С математической точки зрения, эта работа достаточно интересная и содержательная, однако реализовать её крайне проблематично. Основная трудность заключается в генерации достаточно интенсивного сигнала или же в возможности зарегистрировать очень слабый», — сообщил в беседе с RT астрофизик, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов.

Ещё одно обстоятельство, которое мешает применить выводы математиков на практике, — отсутствие компактного приёмника, способного генерировать и принимать гравитационные волны. Детектор гравитационных волн LIGO, разработчики которого в 2017 году были удостоены Нобелевской премии, — это, по сути, отдельная наземная лаборатория площадью несколько квадратных километров.

«Очень трудно себе представить даже проявление этих гравитационных волн. Что это такое? Возможно, это слияние чёрных дыр. Но точка в этом вопросе ещё не поставлена», — отметил в беседе с RT доктор физико-математических наук из Института прикладной астрономии РАН Исмаил Рахимов.

Эксперт добавил, что истинная природа гравитационных волн остаётся до конца не изученной, а значит, говорить об их практическом использовании как минимум преждевременно.

«Электромагнитные волны как переносчик информации на большие расстояния остаются вне конкуренции. Ведь работать с электронами гораздо проще: их легко сгенерировать и легко принять. Выводы математического исследования могут пригодиться скорее авторам научно-фантастических романов. Пока только таким может быть прикладное значение этого изыскания», — подытожил Попов.