Vào ngày 11 tháng 2 năm 2016, các nhà khoa học tại Đài quan sát sóng hấp dẫn giao thoa kế laser (LIGO) đã làm nên lịch sử khi họ công bố phát hiện đầu tiên về sóng hấp dẫn. Dự đoán ban đầu được đưa ra bởi Thuyết Einstein Thuyết tương đối rộng một thế kỷ trước, những sóng này về cơ bản là những gợn sóng trong không gian được hình thành bởi các sự kiện thiên văn lớn - chẳng hạn như sự hợp nhất của cặp lỗ đen nhị phân.
Khám phá này không chỉ mở ra một lĩnh vực nghiên cứu mới thú vị mà còn mở ra nhiều cơ hội hấp dẫn. Một khả năng như vậy, theo một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học Nga, là sóng hấp dẫn có thể được sử dụng để truyền thông tin. Theo cách tương tự như sóng điện từ được sử dụng để liên lạc qua ăng ten và vệ tinh, tương lai của truyền thông có thể dựa trên lực hấp dẫn.
Nghiên cứu, gần đây đã xuất hiện trên tạp chí khoa học Trọng lực cổ điển và lượng tử, được dẫn dắt bởi Olga Babourova, giáo sư tại Đại học Sư phạm Matxcơva (MPSU), và bao gồm các thành viên của Đại học Kỹ thuật Nhà nước Ô tô và Xây dựng Đường bộ Moscow (MADI) và Đại học Hữu nghị Nhân dân Nga (RUDN).
Vì mục đích nghiên cứu của họ, nhóm nghiên cứu đã thực hiện một nghiên cứu gồm ba giai đoạn để xác định xem các GW có thể được mã hóa và sử dụng để truyền thông tin hay không. Trong giai đoạn đầu tiên, họ đã phân tích các thuộc tính của GW trong không gian số liệu affine tổng quát (cấu trúc đại số ba chiều không phụ thuộc vào vectơ hoặc điểm gốc). Điều này tương tự như cách các tính chất của sóng điện từ (và Thuyết tương đối rộng) được đánh giá bằng cách sử dụng đa tạp bốn chiều được gọi là không gian thời gian Minowski.
Điều này cho phép nhóm nghiên cứu chuyển từ giải thích toán học của họ sang mô tả của họ trong không gian thực. Trong giai đoạn thứ hai, các nhà nghiên cứu đã tìm cách xác định liệu các chức năng khác nhau của thời gian có thay đổi trong quá trình phân phối sóng Wave hay không. Những gì họ tìm thấy là các đặc tính của sóng có thể được đặt ở nguồn và sau đó được giải mã không thay đổi ở nguồn thứ hai.
Trong giai đoạn thứ ba, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm xem liệu cấu trúc sóng hấp dẫn phi hình ảnh của họ có thể được sử dụng để mã hóa tín hiệu thông tin hay không. Từ đó, họ xác định rằng trong bốn chiều của sóng (ba chiều không gian và một chiều thời gian), ba chiều có thể được sử dụng để mã hóa tín hiệu thông tin chỉ sử dụng một chức năng trong khi thứ tư có thể được mã hóa bằng hai chức năng.
Như Nina V. Markova - một giáo sư trợ lý tại C.M. Viện toán học Nikolsky, một nhân viên của RUDN và là đồng tác giả của nghiên cứu - đã tóm tắt trong một thông cáo báo chí gần đây của RUDN:
Chúng tôi thấy rằng sóng phi kim có thể truyền dữ liệu tương tự như sóng cong được phát hiện gần đây, bởi vì mô tả của chúng chứa các hàm tùy ý của thời gian trễ có thể được mã hóa trong nguồn của sóng đó (tương tự hoàn hảo với sóng điện từ).
Nhìn chung, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng dựa trên biểu diễn toán học của họ, có các hàm với sóng hấp dẫn vẫn bất biến trong quá trình phân phối sóng. Điều này có nghĩa là có thể mã hóa thông tin trong các sóng này giống như cách chúng ta đã sử dụng sóng điện từ để truyền thông tin được mã hóa thông qua tín hiệu vô tuyến trong hơn một thế kỷ.
Vì vậy, nếu các nhà khoa học có thể phát triển một phương pháp để kết hợp thông tin vào nguồn sóng hấp dẫn, họ có thể truyền thông tin đó đến bất kỳ điểm nào trong không gian mà không thay đổi. Điều này sẽ có ý nghĩa to lớn đối với thông tin liên lạc trong không gian, nơi các vệ tinh và trạm vũ trụ trong tương lai có thể truyền thông tin bằng tín hiệu sóng vô tuyến, quang và / hoặc hấp dẫn.
Một cơ hội thú vị khác cho tương lai của thám hiểm không gian. Và tất cả đã được thực hiện nhờ một lĩnh vực nghiên cứu khoa học đã phát triển theo cấp số nhân chỉ trong vài năm.
