太空數據傳輸新觀點,研究:用重力波傳輸數據理論上可行

作者 | 發布日期 2018 年 10 月 21 日 21:41 | 分類 尖端科技 , 航太科技 follow us in feedly

俄羅斯人民友誼大學(RUDN)數學家近日針對重力波的研究,證實了在宇宙空間運用重力波傳輸數據的可能性,透過持續不斷的研究,未來或許能創造出新的數據傳輸方式,並應用於衛星或國際空間站之間的數據傳輸。



研究團隊在廣義的仿射─賦距空間(affine-metric space)中,分析了重力波性質,結果發現重力波的特性類似閔考斯基時空(Minkowski space-time)的電磁波,也就是說在非中心波(nonmetricity waves)的幫助下,數據能在空間中傳輸而不會遭扭曲。

廣義相對論中,重力波是時空中的漣漪,與物質之間的交互作用非常微弱,幾乎完全由時空本身決定。近年研究有許多理由將時空視為一種更複雜的結構,具額外的幾何特徵,如扭力和非公制(nonmetricity)。

在這種情況下,從幾何學來解釋,時空會從廣義相對論(GR)假設的黎曼空間轉變為廣義的賦距空間(metric space),推導扭轉和非公制也可以波的形式傳播,特別是距離波源很遠的平面波。

為了描述重力波,RUDN 研究人員使用仿射空間(affine space),證明在重力波的數學表示中,有一些函數在重力波的分布裡保持不變。因此可能可用電磁波傳輸無線電信號類似的方式,在重力波中編碼任何訊息。

如果科學家能開發出一種方法,將這些結構納入重力波來源,那它們將可在沒有變化的情況下到達太空的任何一點。也就是說,科學家可設法運用重力波進行數據傳輸。

儘管還有許多努力待進行,但如果真能使用重力波傳輸數據,對太空數據傳輸效率將有大幅幫助。研究結果已發表在《Classical and Quantum Gravity》期刊。

(首圖來源:Flickr/NASA Goddard Space Flight Center CC BY 2.0)

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