Общаться с внеземными цивилизациями предложили с помощью гравитационных волн
Открытие гравитационных волн в сентябре 2015 года позволило напрямую изучать самые экстремальные явления во Вселенной. Но можно ли использовать эту «рябь» пространства-времени в качестве средства связи? Чтобы ответить на этот вопрос, авторы нового исследования обозначили основные теоретические и технические проблемы.
Когда сверхмассивные черные дыры или нейтронные звезды сливаются друг с другом, искажения в пространстве-времени порождают гравитационные волны, которые распространяются по Вселенной со скоростью света. Зарегистрировать их удалось с помощью детекторов LIGO и Virgo, тем самым подтвердив одно из ключевых предсказаний Общей теории относительности Эйнштейна.
Физики поднимали вопрос о возможном использовании гравитационных волн для коммуникации, в том числе для общения с внеземными цивилизациями, начиная с 1960-х годов, то есть задолго до их непосредственного открытия.
Дело в том, что гравитационная связь — не просто научная фантастика. Речь идет о создании новой технологии передачи данных, основанной не на электромагнитных а на гравитационных волнах, генерируемых в лабораторных условиях: в случае успеха гравитационно-волновая связь может стать ключевым инструментом для изучения дальнего космоса, обеспечив стабильную межзвездную связь с космическими аппаратами.
Традиционные методы связи, основанные на электромагнитных волнах, имеют ряд ограничений: с расстоянием сигналы ослабевают и искажаются атмосферными явлениями, а солнечная активность создает помехи. Гравитационные волны, напротив, обладают уникальными свойствами: они взаимодействуют с материей значительно слабее, чем электромагнитные сигналы, практически не теряют энергию (распространяясь на огромные расстояния), устойчивы к помехам и не подвержены влиянию атмосферы или космической пыли.
Вот почему авторы нового исследования, опубликованного на сервере препринтов Корнеллского университета, Хоу Тянь фу Ван (Houtianfu Wang) и Озгур Акан (Ozgur B. Akan) из Кембриджского университета (Великобритания) детально рассмотрели основы, современное состояние и будущее гравитационной-волновой коммуникации.
Чтобы использовать «рябь» пространства-времени в качестве средства связи, придется решить две ключевые задачи: генерацию гравитационных волн в лабораторных условиях и их обнаружение. Решение первой требует разработки новых материалов и методов, в частности сверхпроводящих устройств и мощных лазеров, однако даже с их помощью создать волны достаточной амплитуды и частоты для последующей регистрации и распространения по Вселенной невозможно.
Впрочем, то же верно и в отношении второй, так же далекой от реализации задачи. Дело в том, что современные детекторы, такие как LIGO и Virgo, предназначены для обнаружения гравитационных волн от астрофизических событий (то есть ориентированы на астрофизические сигналы низкочастотного диапазона — герцы-килогерцы), а значит использовать их для приема искусственных сигналов нельзя.
Хотя создание такой технологии сегодня невозможно, в будущем ситуация может измениться: не так давно и сами гравитационные волны считались чисто теоретическим следствием уравнений Эйнштейна.
Работа интересна и с научной точки зрения, поскольку изложенные в ней предложения по созданию новых технологий могут помочь в разработке сверхпроводников и пригодиться в экспериментах с высокочастотными детекторами. Ученые надеются, что их обзор вдохновит коллег на дальнейшие исследования.
Telegram 
Дзен 
VK Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Последствия цветения водоемов опасны для целых экосистем. Внешний контроль этого процесса нужно проводить аккуратно, чтобы не навредить живым организмам еще больше. Для этого ученым нужно точно понимать, какие процессы происходят под поверхностью воды.
Паразитические организмы иногда не учитывают, что сами могут оказаться целью паразита более высокого уровня. Сосредотачивая все свои силы на инфицировании и размножении, они остаются беззащитными перед агрессивным специализированным нахлебником.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина разработали технологию изменения структуры молекул нефти с помощью энергии кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука. Технология позволяет облагораживать нефть, меняя ее физико-химические характеристики и снижая долю нежелательных составляющих веществ. Для проведения полевых испытаний ее реализовали в мобильном исполнении с применением управляемых ультразвуковых полей. Разработанное исследовательское оборудование может применяться на любом месторождении, включая удаленные и труднодоступные.
Группа ученых из МФТИ, Российского квантового центра, ФИАН, МГТУ имени Баумана и НИЯУ МИФИ экспериментально определила длину волны, при которой поляризуемость атома тулия в основном состоянии равна нулю. Лазер с таким излучением практически не взаимодействует с атомами тулия в решетке. Результаты работы могут найти применение в квантовых симуляторах, оптических ловушках и прецизионных измерениях.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии