2016 m. Vasario 11 d. Lazerinio interferometro gravitacinių bangų observatorijos (LIGO) mokslininkai padarė istoriją, kai paskelbė pirmąjį gravitacinių bangų aptikimą. Iš pradžių pagal šimtmetį numatytą Einšteino bendrojo reliatyvumo teorijos projektą, šios bangos iš esmės yra erdvės laiko bangos, susidarančios dėl svarbiausių astronominių įvykių - pavyzdžiui, dvejetainės juodosios skylės poros susijungimo.
Šis atradimas ne tik atvėrė įdomią naują tyrimų sritį, bet ir atvėrė duris daugybei intriguojančių galimybių. Remiantis nauju Rusijos mokslininkų komandos atliktu tyrimu, viena iš tokių galimybių yra tai, kad informacijai perduoti gali būti naudojamos gravitacijos bangos. Panašiai, kaip elektromagnetinės bangos naudojamos susisiekti per antenas ir palydovus, ryšių ateitis gali būti pagrįsta gravitacijos pagrindu.
Tyrimas, kuris neseniai pasirodė moksliniame žurnale Klasikinė ir kvantinė gravitacija, jai vadovavo Maskvos pedagoginio valstybinio universiteto (MPSU) profesorė Olga Babourova, joje dalyvavo nariai iš Maskvos automobilių ir kelių tiesimo valstybinio techninio universiteto (MADI) ir Rusijos tautų draugystės universiteto (RUDN).
Siekdami savo tyrimo, komanda atliko trijų pakopų tyrimą, kad nustatytų, ar GW gali būti užkoduojami ir naudojami informacijai perduoti. Pirmajame etape jie išanalizavo GW savybes apibendrintoje afinistinėje metrinėje erdvėje (trimatė algebrinė konstrukcija, nepriklausoma nuo vektorių ar kilmės taškų). Tai panašu į tai, kaip elektromagnetinių bangų savybės (ir bendrasis reliatyvumas) yra įvertinamos naudojant keturių matmenų kolektorių, vadinamą Minowski erdvės laiku.
Tai leido komandai pereiti nuo matematinio GW interpretavimo prie aprašymo realioje erdvėje. Antrame etape tyrėjai siekė išsiaiškinti, ar pasikeis įvairios laiko funkcijos bangos pasiskirstymo procese. Jie nustatė, kad bangos charakteristikos gali būti nustatomos prie šaltinio, o po to dekoduojamos nepakitusios antrame šaltinyje.
Trečiajame etape tyrėjai išbandė, ar jų nemetrinė gravitacinių bangų struktūra gali būti panaudota informacijos signalui koduoti. Remdamiesi tuo, jie nustatė, kad iš keturių bangos matmenų (trijų erdvinių ir vieno laiko matmenų) trys gali būti naudojami informacijos signalui koduoti, naudojant tik vieną funkciją, o ketvirtasis gali būti užkoduotas naudojant dvi funkcijas.
Kaip Nina V. Markova - C.M. Nikolskio matematikos institutas, RUDN darbuotojas ir tyrimo bendraautorius - apibendrinta naujausiame RUDN pranešime spaudai:
„Mes nustatėme, kad nemetrinės bangos gali perduoti duomenis panašiai kaip neseniai aptiktos kreivio bangos, nes jų aprašyme pateikiamos savavališkos uždelsto laiko funkcijos, kurias galima užkoduoti tokių bangų šaltinyje (tobula analogija su elektromagnetinėmis bangomis).“
Apskritai komanda parodė, kad remiantis jų matematiniu vaizdavimu, yra funkcijos su gravitacinėmis bangomis, kurios bangų pasiskirstymo procese išlieka nepakitusios. Ką tai reiškia, kad gali būti įmanoma užkoduoti informaciją šiomis bangomis taip, kaip mes jau per šimtmetį naudojame elektromagnetines bangas perduoti užkoduotą informaciją radijo signalais.
Taigi, jei mokslininkai galėtų sukurti metodą, kaip įtraukti informaciją į gravitacinių bangų šaltinį, jie galėtų ją perduoti bet kuriame kosmoso taške be pokyčių. Tai turėtų didžiulį poveikį bendravimui kosmose, kur palydovai ir būsimos kosminės stotys galėtų perduoti informaciją radijo, optiniais ir (arba) gravitacinių bangų signalais.
Tai dar viena jaudinanti ateities kosminių tyrinėjimų galimybė. Ir visa tai buvo įmanoma dėl mokslinių tyrimų srities, kuri per keletą metų išaugo eksponentiškai.
