Запропонували спілкуватися з позаземними цивілізаціями через гравітаційні хвилі.

Коли надмасивні чорні діри або нейтронні зірки зливаються одна з одною, спотворення в просторі-часі породжують гравітаційні хвилі, які поширюються по Всесвіту зі швидкістю світла. Зафіксувати їх вдалося за допомогою детекторів LIGO та Virgo, тим самим підтвердивши одне з ключових передбачень Загальної теорії відносності Ейнштейна.

Фізики піднімали питання про можливе використання гравітаційних хвиль для комунікації, зокрема для спілкування з позаземними цивілізаціями, починаючи з 1960-х років, тобто задовго до їх безпосереднього відкриття.

Справа в тому, що гравітаційний зв'язок — не просто наукова фантастика. Йдеться про створення нової технології передачі даних, заснованої не на електромагнітних, а на гравітаційних хвилях, що генеруються в лабораторних умовах: у разі успіху гравітаційно-хвильовий зв'язок може стати ключовим інструментом для вивчення далекого космосу, забезпечуючи стабільний міжзоряний зв'язок із космічними апаратами.

Традиційні методи зв'язку, засновані на електромагнітних хвилях, мають ряд обмежень: з відстанню сигнали ослаблюються та спотворюються атмосферними явищами, а сонячна активність створює перешкоди. Гравітаційні хвилі, навпаки, мають унікальні властивості: вони взаємодіють з матерією значно слабше, ніж електромагнітні сигнали, практично не втрачають енергію (поширюючись на величезні відстані), стійкі до перешкод і не підлягають впливу атмосфери чи космічного пилу.

Ось чому автори нового дослідження, опублікованого на сервері препринтів Корнельського університету, Хоу Тянь фу Ван (Houtianfu Wang) та Озгур Акан (Ozgur B. Akan) з Кембриджського університету (Великобританія) детально розглянули основи, сучасний стан і майбутнє гравітаційно-хвильової комунікації.

Щоб використовувати «підводні течії» простору-часу як засіб зв'язку, доведеться вирішити дві ключові задачі: генерацію гравітаційних хвиль у лабораторних умовах і їх виявлення. Рішення першої вимагає розробки нових матеріалів і методів, зокрема надпровідних пристроїв і потужних лазерів, однак навіть з їхньою допомогою створити хвилі достатньої амплітуди та частоти для подальшої реєстрації та поширення по Всесвіту неможливо.

Проте те ж саме вірно і стосовно другої, також далекої від реалізації задачі. Справа в тому, що сучасні детектори, такі як LIGO та Virgo, призначені для виявлення гравітаційних хвиль від астрофізичних подій (тобто орієнтовані на астрофізичні сигнали низькочастотного діапазону — герци-кілогерци), а отже, використовувати їх для прийому штучних сигналів неможливо.

Хоча створення такої технології сьогодні неможливо, у майбутньому ситуація може змінитися: не так давно й самі гравітаційні хвилі вважалися чисто теоретичним наслідком рівнянь Ейнштейна.

Ця робота цікава і з наукової точки зору, оскільки викладені в ній пропозиції щодо створення нових технологій можуть допомогти в розробці надпровідників і знадобитися в експериментах з високочастотними детекторами. Вчені сподіваються, що їх огляд надихне колег на подальші дослідження.