RUDN universiteto matematikai išanalizavo gravitacinių bangų savybes bendroje afinometrinėje erdvėje (algebrinė konstrukcija, veikianti vektoriaus ir taško sąvokas) - panašiai kaip elektromagnetinių bangų savybės Minkowskio erdvėje. Jie pranešė apie galimybę erdviniu būdu perduoti informaciją nemetrinėmis bangomis be iškraipymų. Šis atradimas galėtų suteikti naujų būdų duomenų perdavimui erdvėje - pavyzdžiui, tarp kosminių stočių. Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale „Classical and Quantum Gravity“.
Gravitacinės bangos yra erdvės-laiko kreivės bangos, kurias, remiantis bendru reliatyvumu (GTR), visiškai nustato pats erdvės laikas. Yra keletas priežasčių manyti, kad erdvėlaikis yra sudėtingesnė struktūra, turinti papildomų geometrinių charakteristikų, tokių kaip sukimasis ir nemetriškumas. Šiuo atveju, kalbant geometrijos kalba, erdvės laikas iš Riemannian erdvės, kurią suteikia bendroji reliatyvumas, yra paverčiamas apibendrinta afinetrine metrine erdve. Atitinkamos gravitacinio lauko lygtys, apibendrinančios Einšteino lygtis, rodo, kad sukimasis ir nemetriškumas taip pat gali sklisti bangų pavidalu - ypač plokštumų bangų pavidalu dideliais atstumais nuo jų šaltinių.
- „Salik.biz“
Norėdami apibūdinti gravitacines bangas, RUDN universiteto tyrėjai naudojo matematinę abstrakciją - afininę erdvę, tai yra įprastą vektorinę erdvę, tačiau be koordinačių šaltinio. Jie įrodė, kad tokiu matematiniu gravitacinių bangų vaizdavimu yra funkcijos, kurios bangų sklidimo metu nekinta. Galite sukonfigūruoti pasirinktinę funkciją šifruoti bet kokią informaciją taip, kaip elektromagnetinės bangos perduoda radijo signalus.
Informacija gali būti perduodama erdvėje be iškraipymų, naudojant ne metrines bangas.
Jei mokslininkai galės sukurti metodą, kaip įtraukti šias struktūras į bangų šaltinį, jie pasieks bet kurį kosmoso tašką be jokių pakeitimų. Tai yra, gravitacinės bangos gali būti naudojamos duomenims perduoti.
Tyrimą sudarė trys etapai. Pirmiausia, matematikai apskaičiavo Lie išvestinę - funkciją, susiejančią kūnų savybes dviejose skirtingose erdvėse: giminingoje erdvėje ir Minkowskio erdvėje. Tai leido mokslininkams pereiti nuo bangų aprašymo realioje erdvėje prie jų matematinio aiškinimo.
Tada jie apibrėžė penkias savavališkas laiko funkcijas, tai yra struktūras, kurios nesikeičia bangai sklindant. Jų pagalba bangos charakteristikas galima pateikti šaltinyje, tokiu būdu užšifruojant bet kokią informaciją. Jis gali būti dekoduojamas bet kuriame kosmoso taške, tai yra, gali būti perduodamas.
Trečiajame etape tyrėjai įrodė teoremą apie plokščiojo nemetriškumo struktūrą gravitacinėse bangose. Paaiškėjo, kad trys iš keturių bangos matmenų (trys erdviniai ir vienas laikinasis) gali būti naudojami informacijos signalui užšifruoti naudojant vieną funkciją, o ketvirtoje dimensijoje - naudojant du.
Reklaminis vaizdo įrašas:
„Mes nustatėme, kad nemetrinės bangos yra pajėgios perduoti duomenis, kaip neseniai atrastos kreivio bangos, nes jų aprašyme yra savavališkos uždelsto laiko funkcijos, kurias galima užkoduoti į tokių bangų šaltinį“, - aiškina Nina Markova, tyrimo bendraautorė, fizikos ir matematikos mokslų daktarė, docentė. Iš Matematikos instituto S. M. Nikolsky ir RUDN universiteto darbuotojas.