Предложено общение с внеземными цивилизациями через гравитационные волны.

Когда сливаются сверхмассивные черные дыры или нейтронные звезды, искажения в пространстве-времени вызывают гравитационные волны, которые распространяются по Вселенной со скоростью света. Эти волны были зарегистрированы с помощью детекторов LIGO и Virgo, что подтвердило одно из основных предсказаний Общей теории относительности Эйнштейна.

С 1960-х годов физики обсуждают возможность использования гравитационных волн для связи, включая общение с внеземными цивилизациями, задолго до их фактического открытия.

Гравитационная связь — это не просто научная фантастика. Она предполагает создание новой технологии передачи данных, основанной на гравитационных волнах, генерируемых в лаборатории: если это удастся, гравитационно-волновая связь может стать важным инструментом для изучения глубокого космоса, обеспечивая надежную межзвездную связь с космическими аппаратами.

Традиционные методы связи, основанные на электромагнитных волнах, имеют множество ограничений: с увеличением расстояния сигналы ослабевают и искажаются атмосферными явлениями, а солнечная активность приводит к помехам. Гравитационные волны, в свою очередь, обладают уникальными свойствами: они взаимодействуют с материей гораздо слабее, чем электромагнитные сигналы, практически не теряют энергию на больших расстояниях, устойчивы к помехам и не подвержены влиянию атмосферы или космической пыли.

Поэтому 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), подробно рассмотрели основы, текущее состояние и перспективы гравитационно-волновой связи.

Чтобы использовать «рябь» пространства-времени в качестве средства связи, необходимо решить две ключевые задачи: генерацию гравитационных волн в лабораторных условиях и их обнаружение. Решение первой задачи требует разработки новых материалов и методов, включая сверхпроводящие устройства и мощные лазеры, однако даже с их помощью невозможно создать волны достаточной амплитуды и частоты для последующей регистрации и распространения.

Тем не менее, аналогичное можно сказать и о второй задаче, которая также далека от реализации. Дело в том, что современные детекторы, такие как LIGO и Virgo, предназначены для обнаружения гравитационных волн от астрофизических событий (то есть они ориентированы на астрофизические сигналы низкочастотного диапазона — герцы-килогерцы), и их нельзя использовать для приема искусственных сигналов.

Хотя создание такой технологии в настоящее время невозможно, в будущем ситуация может измениться: совсем недавно гравитационные волны считались чисто теоретическим следствием уравнений Эйнштейна.

Работа интересна с научной точки зрения, поскольку предложенные в ней идеи по созданию новых технологий могут помочь в разработке сверхпроводников и быть полезными в экспериментах с высокочастотными детекторами. Ученые надеются, что их обзор вдохновит коллег на дальнейшие исследования.