في 11 فبراير 2016 ، صنع العلماء في مرصد موجات التداخل بالليزر (LIGO) التاريخ عندما أعلنوا عن أول اكتشاف لموجات الجاذبية. تنبأ في الأصل من قبل نظرية آينشتاين للنسبية العامة قبل قرن من الزمان ، هذه الموجات هي في الأساس تموجات في الزمكان تتشكل من الأحداث الفلكية الكبرى - مثل اندماج ثنائي الثقب الأسود الثنائي.
لم يفتح هذا الاكتشاف مجالًا جديدًا مثيرًا للبحث فحسب ، بل فتح الباب أمام العديد من الاحتمالات المثيرة للاهتمام. أحد هذه الاحتمالات ، وفقًا لدراسة جديدة أجراها فريق من العلماء الروس ، هو أنه يمكن استخدام موجات الجاذبية لنقل المعلومات. بنفس الطريقة التي تستخدم بها الموجات الكهرومغناطيسية للتواصل عبر الهوائيات والأقمار الصناعية ، يمكن أن يعتمد مستقبل الاتصالات على الجاذبية.
الدراسة التي نشرت مؤخراً في المجلة العلمية الجاذبية الكلاسيكية والكمية، بقيادة أولغا بابوروفا ، الأستاذة بجامعة موسكو التربوية الحكومية (MPSU) ، وتضمنت أعضاء من جامعة موسكو للسيارات والسيارات التقنية للطرق (MADI) وجامعة الصداقة بين الشعوب في روسيا (RUDN).
من أجل دراستهم ، أجرى الفريق دراسة من ثلاث مراحل لتحديد ما إذا كان يمكن ترميز GWs واستخدامها لنقل المعلومات. في المرحلة الأولى ، قاموا بتحليل خصائص GWs في مساحة مترية متداخلة معممة (بناء جبري ثلاثي الأبعاد مستقل عن المتجهات أو نقاط المنشأ). هذا مشابه لكيفية تقييم خصائص الموجات الكهرومغناطيسية (والنسبية العامة) باستخدام المشعب رباعي الأبعاد المعروف باسم Minowski الزمكان.
سمح هذا للفريق بالانتقال من تفسيرهم الرياضي ل GWs إلى وصفهم في الفضاء الحقيقي. في المرحلة الثانية ، سعى الباحثون إلى تحديد ما إذا كانت وظائف الوقت المختلفة ستتغير أم لا في عملية توزيع الموجة. ما وجدوه هو أنه يمكن تحديد خصائص الموجة عند المصدر ، ثم فك تشفيرها دون تغيير عند المصدر الثاني.
في المرحلة الثالثة ، اختبر الباحثون لمعرفة ما إذا كان يمكن استخدام هيكلهم غير المتري من موجات الجاذبية لترميز إشارة المعلومات. من هذا ، قرروا أنه من بين الأبعاد الأربعة للموجة (ثلاثة أبعاد مكانية وبعد زمني واحد) ، يمكن استخدام ثلاثة لتشفير إشارة معلومات باستخدام وظيفة واحدة فقط بينما يمكن ترميز الرابع باستخدام وظيفتين.
مثل نينا ماركوفا - أستاذ مساعد في C.M. معهد نيكولسكي الرياضي ، وهو عضو في RUDN ومؤلف مشارك في الدراسة - تم تلخيصه في بيان صحفي حديث لـ RUDN:
"وجدنا أن الموجات غير المترية قادرة على نقل البيانات بشكل مشابه لموجات الانحناء المكتشفة مؤخرًا ، لأن وصفها يحتوي على وظائف عشوائية للوقت المتأخر التي يمكن ترميزها في مصدر هذه الموجات (في تشبيه مثالي للموجات الكهرومغناطيسية)."
بشكل عام ، أظهر الفريق أنه استنادًا إلى تمثيلهم الرياضي ، هناك وظائف ذات موجات جاذبية تظل ثابتة في عملية توزيع الموجة. ما يعنيه هذا هو أنه من الممكن ترميز المعلومات في هذه الموجات بنفس الطريقة التي استخدمنا بها الموجات الكهرومغناطيسية لنقل المعلومات المشفرة عبر الإشارات اللاسلكية لأكثر من قرن.
لذا ، إذا استطاع العلماء تطوير طريقة لدمج المعلومات في مصدر موجة جاذبية ، فيمكنهم توصيلها إلى أي نقطة في الفضاء دون تغيير. وسيكون لهذا آثار هائلة على الاتصالات في الفضاء ، حيث يمكن للأقمار الصناعية والمحطات الفضائية المستقبلية إرسال المعلومات باستخدام إشارات الموجات الراديوية و / أو الضوئية و / أو الجاذبية.
فرصة أخرى مثيرة لمستقبل استكشاف الفضاء. وقد أصبح كل هذا ممكنا بفضل مجال البحث العلمي الذي نما بشكل كبير في بضع سنوات فقط.
