引力波可傳輸信息?俄科學家公布一個重大發現!
2016年2月,科學家公布了一個重磅消息——首次探測到引力波。至此,愛因斯坦在整整一個世紀前作出的預言終於被驗證。這起引力波事件來自13億光年外的雙黑洞併合,它們以時空為琴弦,撥弄出迷人的宇宙音符。
引力波最初是愛因斯坦基於廣義相對論作出的預言,指的是帶質量物體在做加速運動時引起的時空波動,因此又被稱為時空的漣漪。引力波的發現不僅再次驗證了愛因斯坦的廣義相對論,還為物理學和天文學的研究開拓出一片新天地。
然而,比科學家更興奮的是某寶賣家,他們充分發揮中國人民的偉大智慧,在某寶上第一時間推出防引力波輻射商品。想必,愛因斯坦的棺材板是快要壓不住了。
話多饒舌,趕緊進入今天的主題。
看過《三體》的朋友,應該對引力波不會感到眼生,因為小說中提到的引力波通信讓人不明覺厲。毫無疑問,引力波通信是一個非常超前的概念。而且,在大劉創作《三體》之際,引力波本身還只是一個預言。
有意思的是,科幻是會照進現實的。
最近,俄羅斯科學家的一項新研究為引力波通信的可行性提供了理論基礎。他們發現,引力波可用於傳輸信息,而且方式與我們現在所用的電磁波幾乎一致。未來,建立以引力波為基礎的通信可能不是夢。
這項新研究由莫斯科國立師範大學的奧爾加·巴布羅瓦教授領導,目前已發布在《經典和量子引力》雜誌上。為論證引力波通信的可行性,研究分三個階段進行:
第一階段,研究人員在廣義仿射-度量空間分析引力波的特性。這類似於用四維流形,即閔可夫斯基時空評估電磁波的特性。
第二階段,研究人員試圖確定在引力波傳播過程中,各時間函數是否會發生變化。結果他們發現,可在源頭設置波的特性,然後在第二源頭一成不變地解譯出來。
第三階段,研究人員檢驗了他們的引力波非度量結構是否可以用於編碼信息。他們確定,在一個波的四個維度中,其中三個維度只需一個函數就能用於編碼信息,第一個維度則需兩個函數。
總的來說,基於他們的數學表達式,在引力波傳播過程中,確實存在保持不變的引力波函數。這意味著我們或許可以像過去一個世紀以來使用電磁波一樣,用引力波編碼並傳輸信息。於人類文明而言,這將是一個重大變革。
當然,想要將此構想落實到實際應用,還有很長很長的路要走。比如,具體理論有待進一步驗證與完善,以及人類探測引力波的靈敏性必須要有質的飛躍。至少現在看來,宇宙廣播不是夢!
給我一個支點,我將撬動整個地球;而給我一個廣播,我將拍扁整個太陽系。相信,三體人已經被嚇得幾近脫水。
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