Последние комментарии

  • Roman Kuznetsov26 марта, 0:43
    Меня всегда немного волновал один момент.. как бы она не упала на нас.. .. Какие загадки скрывает Луна
  • Любомир Любомиров25 марта, 23:43
    "Если человек в 12 фразах не может объяснить первокласснику суть вещи - значит, он сам толком не представляет, о чём ...Гениальный ответ на вопрос «Как Бог мог позволить случиться событиям 11 сентября?»
  • Воробей25 марта, 23:26
    - "А вот для чего..., разделяй и властвуй... разделяй и манипулируй !" Если  бы Творцу было достаточно гомогенности в...Думаете рука человека не похожа крыло птицы?

Математики подтвердили возможность передачи данных через гравитационные волны

 

Математики подтвердили возможность передачи данных через гравитационные волны Математика, Информация, Гравитационные волны

Математики проанализировали свойства гравитационных волн в обобщенном аффинно-метрическом пространстве (алгебраической конструкции, действующей на понятиях вектора и точки), аналогично свойствам электромагнитных волн в пространстве-времени Минковского. Они сообщают о возможности передачи информации с помощью неметрических волн пространственно без искажений.

Это открытие может привести к новым средствам передачи данных в пространстве, например, между космическими станциями. Их результаты опубликованы в «Классической и квантовой гравитации» (Classical and Quantum Gravity).

 

Гравитационные волны — это волны кривизны в пространстве-времени, которые, согласно Общей теории относительности, полностью определяются самим пространством-временем. В настоящее время есть основания считать пространство-время более сложной структурой с дополнительными геометрическими характеристиками, такими как кручение и неметричность. В этом случае геометрически говоря, пространство-время превращается из риманова пространства, предусмотренного Общей теорией относительности (ГР), в обобщенное аффинно-метрическое пространство. Соответствующие уравнения гравитационного поля, обобщенное уравнением Эйнштейна, показывают, что кручение и неметричность могут также распространяться в виде волн, в частности, плоских волн на большом расстоянии от их источников.

 

Для описания гравитационных волн исследователи использовали математическую абстракцию — аффинное пространство, то есть, обычное векторное пространство, но без начала координат. Они доказали, что в таком математическом представлении гравитационных волн существуют функции, которые остаются неизменными в процессе распределения волн. Можно установить произвольную функцию для кодирования любой информации примерно так же, как электромагнитные волны передают радиосигнал.

 

Если ученые смогут разработать метод включения этих конструкций в источник волн, то они без каких-либо изменений будут в состоянии достигать любой точки пространства. Таким образом, гравитационные волны могут использоваться для передачи данных. Исследование состояло из трех этапов. Во-первых, математики вычислили производную Ли-функции (Lie derivative), связывающую свойства тел в двух разных пространствах: аффинное пространство и пространство Минковского. Это позволило им перейти от описания волн в реальном пространстве к их математической интерпретации.

 

На втором этапе исследователи определили пять произвольных функций времени, то есть, конструкций, которые не меняются по мере распространения волны. С их помощью характеристики волны могут быть установлены в источнике, таким образом, кодируя любую информацию. В другой точке пространства эта информация может быть расшифрована, что обеспечивает возможность передачи информации. На третьем этапе исследователи доказали теорему о строении плоской неметричности в гравитационных волнах. Оказалось, что из четырех измерений волны (трех пространственных и одного временного измерения) три могут быть использованы для кодирования информационного сигнала с использованием только одной функции, а в четвертом измерении — с использованием двух функций.

 

«Мы обнаружили, что волны неравномерности способны передавать данные аналогично недавно обнаруженным кривизны, поскольку их описание содержит произвольные функции отложенного времени, которые могут быть закодированы в источнике таких волн (в идеальной аналогии с электромагнитными волнами)», — сказала по этому поводу Нина Маркова (Nina V. Markova), соавтор работы, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры математики имени С.М. Никольского.
Источник ➝

Популярное

))}
Loading...
наверх