Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Инженерные Знания

Можно ли использовать гравитационные волны для организации связи?

Как работает самая обычная радиосвязь? Если очень просто, то инициируется колебание электромагнитного поля, которое можно потом считать и вновь превратить в информацию. А что, если колебаться будет не электромагнитное поле, а что-то ещё? Принципиально смысл не меняется. Почему бы тогда не использовать гравитационные волны для передачи информации? Одним из ограничений, которые могут существовать будет необходимость двухстороннего обмена данными. Есть предположение, что гравитационные волны распространяются только в одном направлении от источника. И это делает их бесполезными для интерактивной коммуникации. Или делало бы? Гравитационные волны действительно излучаются наружу от своего источника, но они распространяются сферически, как электромагнитные волны, и могут быть обнаружены "из разных мест" пространства. Поэтому, если бы мы могли создать их искусственно, их можно было бы принимать в другом месте, делая коммуникацию теоретически возможной. Однако это больше походило бы на трансляци

Как работает самая обычная радиосвязь? Если очень просто, то инициируется колебание электромагнитного поля, которое можно потом считать и вновь превратить в информацию. А что, если колебаться будет не электромагнитное поле, а что-то ещё? Принципиально смысл не меняется. Почему бы тогда не использовать гравитационные волны для передачи информации?

Замените электромагнитную волну волной гравитационной
Замените электромагнитную волну волной гравитационной

Одним из ограничений, которые могут существовать будет необходимость двухстороннего обмена данными. Есть предположение, что гравитационные волны распространяются только в одном направлении от источника. И это делает их бесполезными для интерактивной коммуникации. Или делало бы?

Гравитационные волны действительно излучаются наружу от своего источника, но они распространяются сферически, как электромагнитные волны, и могут быть обнаружены "из разных мест" пространства. Поэтому, если бы мы могли создать их искусственно, их можно было бы принимать в другом месте, делая коммуникацию теоретически возможной. Однако это больше походило бы на трансляцию, а не на личную беседу. Полноценная коммуникация всё-таки была бы затруднена.

Следующий вопрос как генерировать гравитационные волны? Естественные гравитационные волны от сталкивающихся черных дыр или нейтронных звезд нельзя использовать напрямую. Хотя бы по той причине, что они уже есть такие, какие есть и закодировать информацию для передачи не получится.

В настоящее время у нас нет известного способа создания мощных искусственных гравитационных волн. Единственный известный нам способ создания гравитационных волн - это ускорение массивных астрономических объектов (вроде нейтронных звезд или черных дыр). Как вы представляете себе этот процесс? Получается, что для простой беседы нужно было бы запускать комету?

Хорошая картинка с распространением волн
Хорошая картинка с распространением волн

Даже если нам удастся это сделать, то гравитационные волны будут очень интенсивными вблизи объекта и очень слабыми вблизи целевой планеты, поскольку гравитационные волны подчиняются закону обратных квадратов.

Но есть тут один лайфхак. Подумайте вот над чем. Масса - это не единственный источник гравитации. Гравитация является результатом работы либо массы, либо энергии. Это означает, что если мы сможем использовать сверхвысокоэнергетический источник, он может создать достаточно значительные искажения пространства-времени, чтобы генерировать гравитационные волны. Это не будет то же самое, что волны от слияния черных дыр, но вместо этого это может быть контролируемое излучение - такое, которое мы в конечном итоге сможем направить к цели. Но такая система потребовала бы экстремальных уровней энергии. Что опять делает подход малоприменимым на практике.

Если мы решим вопросы генерации и направленности, остается вопрос кодирования информации. Тут всё проще. Если пучок частиц движется по прямой с постоянной скоростью, он не будет генерировать никаких волн. Однако если пучок подвергается ускорению или замедлению, будут испускаться слабые гравитационные волны. И опять-таки, вынужден добавить НО. Представьте себе, что для простой беседы по телефону нужно будет скинуть огромный валун с обрыва...

Получается, что гравитационные волны хоть и могут в теории передавать информацию также, как это происходит в случае радиосвязи, реализовать это на практике будет почти невозможно.

⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!

---

⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!