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引力波可传输信息?俄科学家公布一个重大发现

发表于:2019-08-13


2016年2月,科学家公布了一个重磅消息——首次探测到引力波。至此,爱因斯坦在整整一个世纪前作出的预言终于被验证。这起引力波事件来自13亿光年外的双黑洞并合,它们以时空为琴弦,拨弄出迷人的宇宙音符。

引力波最初是爱因斯坦基于广义相对论作出的预言,指的是带质量物体在做加速运动时引起的时空波动,因此又被称为时空的涟漪。引力波的发现不仅再次验证了爱因斯坦的广义相对论,还为物理学和天文学的研究开拓出一片新天地。

然而,比科学家更兴奋的是某宝卖家,他们充分发挥中国人民的伟大智慧,在某宝上第一时间推出防引力波辐射商品。想必,爱因斯坦的棺材板是快要压不住了。

话多饶舌,赶紧进入今天的主题。

看过《三体》的朋友,应该对引力波不会感到眼生,因为小说中提到的引力波通信让人不明觉厉。毫无疑问,引力波通信是一个非常超前的概念。而且,在大刘创作《三体》之际,引力波本身还只是一个预言。

有意思的是,科幻是会照进现实的。

最近,俄罗斯科学家的一项新研究为引力波通信的可行性提供了理论基础。他们发现,引力波可用于传输信息,而且方式与我们现在所用的电磁波几乎一致。未来,建立以引力波为基础的通信可能不是梦。

这项新研究由莫斯科国立师范大学的奥尔加·巴布罗瓦教授领导,目前已发布在《经典和量子引力》杂志上。为论证引力波通信的可行性,研究分三个阶段进行:

第一阶段,研究人员在广义仿射-度量空间分析引力波的特性。这类似于用四维流形,即闵可夫斯基时空评估电磁波的特性。

第二阶段,研究人员试图确定在引力波传播过程中,各时间函数是否会发生变化。结果他们发现,可在源头设置波的特性,然后在第二源头一成不变地解译出来。

第三阶段,研究人员检验了他们的引力波非度量结构是否可以用于编码信息。他们确定,在一个波的四个维度中,其中三个维度只需一个函数就能用于编码信息,第一个维度则需两个函数。

总的来说,基于他们的数学表达式,在引力波传播过程中,确实存在保持不变的引力波函数。这意味着我们或许可以像过去一个世纪以来使用电磁波一样,用引力波编码并传输信息。于人类文明而言,这将是一个重大变革。

当然,想要将此构想落实到实际应用,还有很长很长的路要走。比如,具体理论有待进一步验证与完善,以及人类探测引力波的灵敏性必须要有质的飞跃。至少现在看来,宇宙广播不是梦!

给我一个支点,我将撬动整个地球;而给我一个广播,我将拍扁整个太阳系。相信,三体人已经被吓得几近脱水。

(作者系网易新闻&网易号“各有态度”签约作者)

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