Matemātiķi no RUDN universitātes analizēja gravitācijas viļņu īpašības vispārinātā afinometriskā telpā (algebriska konstrukcija, kas iedarbojas uz vektora un punkta jēdzieniem) - līdzīgi kā elektromagnētisko viļņu īpašības Minkovska telpā. Viņi ziņoja par iespēju telpiski pārraidīt informāciju, izmantojot bezmetriskus viļņus bez traucējumiem. Atklājums varētu sniegt jaunus veidus datu pārsūtīšanai kosmosā - piemēram, starp kosmiskajām stacijām. Pētījuma rezultāti tiek publicēti žurnālā Classical and Quantum Gravity.
Gravitācijas viļņi ir viļņi telpas-laika izliekumā, kurus saskaņā ar vispārējo relativitāti (GTR) pilnībā nosaka pats telpas laiks. Ir vairāki iemesli domāt par kosmosa laiku kā sarežģītāku struktūru ar papildu ģeometriskiem parametriem, piemēram, sagriešanos un nemetriskumu. Šajā gadījumā, runājot ģeometrijas valodā, telpas laiks tiek pārveidots no Riemannian telpas, ko nodrošina vispārējā relativitāte, par vispārinātu afinometrisko telpu. Atbilstošie gravitācijas lauka vienādojumi, vispārinot Einšteina vienādojumus, parāda, ka vērpes un nemetriskums var izplatīties arī viļņu veidā - it īpaši plakņu viļņu veidā lielos attālumos no to avotiem.
Lai aprakstītu gravitācijas viļņus, RUDN universitātes pētnieki izmantoja matemātisku abstrakciju - afinēto telpu, tas ir, parastu vektoru telpu, bet bez koordinātu avota. Viņi pierādīja, ka šādā gravitācijas viļņu matemātiskā attēlojumā ir funkcijas, kas viļņu izplatīšanās laikā paliek nemainīgas. Varat konfigurēt patvaļīgu funkciju, lai šifrētu visu informāciju tādā pašā veidā, kā elektromagnētiskie viļņi pārraida radio signālus.
Informāciju var pārraidīt caur kosmosu bez kropļojumiem, izmantojot nemetriskos viļņus.
Ja zinātnieki var izstrādāt metodi, kā šīs struktūras iekļaut viļņu avotā, viņi nonāks jebkurā kosmosa punktā bez izmaiņām. Tas ir, gravitācijas viļņus var izmantot, lai pārsūtītu datus.
Pētījums sastāvēja no trim posmiem. Pirmkārt, matemātiķi aprēķināja Lie atvasinājumu - funkciju, kas saista ķermeņa īpašības divās dažādās telpās: afiniskā telpā un Minkowski telpā. Tas ļāva zinātniekiem pāriet no viļņu aprakstīšanas reālā telpā uz matemātisko interpretāciju.
Tad viņi definēja piecas patvaļīgas laika funkcijas, tas ir, struktūras, kas nemainās viļņa izplatīšanās laikā. Ar viņu palīdzību viļņa raksturlielumus var ievietot avotā, tādējādi šifrējot visu informāciju. To var atšifrēt jebkurā telpas telpā, tas ir, to var pārraidīt.
Trešajā posmā pētnieki pierādīja teorēmu par plakanās nemetritātes struktūru gravitācijas viļņos. Izrādījās, ka trīs no četrām viļņu dimensijām (trīs telpiskās un vienas temporālās) var izmantot, lai šifrētu informācijas signālu, izmantojot vienu funkciju, bet ceturtajā dimensijā - izmantojot divus.
Reklāmas video:
“Mēs noskaidrojām, ka nemetriskie viļņi spēj pārraidīt datus, piemēram, nesen atklātos izliekuma viļņus, jo to aprakstā ir patvaļīgas aizkavēta laika funkcijas, kuras var šifrēt šādu viļņu avotā,” skaidro Ņina Markova, pētījuma līdzautore, fizikas un matemātikas doktore, docente No Matemātikas institūta S. M. Nikolsky un RUDN universitātes darbinieks.
