Πέμπτη 3 Ιανουαρίου 2019

Ίσως κάποτε να είμαστε σε θέση να μεταφέρουμε δεδομένα μέσω βαρυτικών κυμάτων !!!

Νέα μέσo μεταφοράς δεδομένων στο διάστημα.

Αποδείχθηκε ότι υπάρχει η δυνατότητα μετάδοσης πληροφοριών με τη βοήθεια μη μετρήσιμων κυμάτων (nonmetricity waves) και τη μεταφορά τους χωρικά χωρίς στρεβλώσεις
. Εικόνα: Allen Dressen

Τα βαρυτικά κύματα είναι "ρυτιδώσεις" στον ιστό του χωροχρόνου, οι οποίες προκαλούνται από μερικές από τις πιο βίαιες και ενεργητικές διεργασίες του Σύμπαντος. Τα βαρυτικά κύματα είναι αόρατα. Ωστόσο, είναι απίστευτα γρήγορα. Ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός. Τα βαρυτικά κύματα συμπιέζουν και "τεντώνουν" οτιδήποτε βρεθεί στο δρόμο τους καθώς σαρώνουν όλο το διάστημα.

Πρόσφατα, μαθηματικοί του πανεπιστημίου RUDN ανέλυσαν τις ιδιότητες των βαρυτικών κυμάτων σε ένα γενικευμένο ομοπαράλληλο-μετρικό χώρο (affine-metrical space), αναφέροντας τη δυνατότητα μετάδοσης πληροφοριών με τη βοήθεια μη μετρικών κυμάτων (nonmetricity waves), και τη μεταφορά τους χωρικά χωρίς στρεβλώσεις.

Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο άνοιξε ένα συναρπαστικό νέο πεδίο έρευνας, αλλά άνοιξε επίσης την πόρτα σε πολλές ενδιαφέρουσες δυνατότητες. Οι επιστήμονες αναμένουν ότι η έρευνα θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα νέο μέσο μεταφοράς δεδομένων στο διάστημα.

Με τον τελικό στόχο να περιγράψουν τα βαρυτικά κύματα, οι ειδικοί του πανεπιστημίου RUDN χρησιμοποίησαν την αριθμητική διαβούλευση (numerical deliberation) - ένα ομοπαράλληλο χώρο (affine space), δηλαδή, έναν συνήθη διανυσματικό χώρο χωρίς όμως την προέλευση συντεταγμένων. Έδειξαν ότι σε μια τέτοια αριθμητική αναπαράσταση των βαρυτικών κυμάτων, υπάρχουν χωρικές ποσότητες οι οποίες παραμένουν αμετάβλητες κατά τη διάρκεια της κατανομής, της διάχυσης αν θέλετε, των κυμάτων. Είναι λογικό να ορίσουμε μια υποκειμενική χωρητικότητα έτσι ώστε να κωδικοποιούμε οποιαδήποτε δεδομένα με τον ίδιο τρόπο που τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα ανταλλάσσουν ένα ραδιοσήμα.

Στη περίπτωση που οι ερευνητές μπορούν να αναπτύξουν μια στρατηγική για να ενσωματώσουν αυτές τις εξελίξεις πάνω σε μια κυματική πηγή, θα μπορούσαν να επιτύχουν ζεύξη με οποιοδήποτε σημείο στο διάστημα χωρίς αλλοιώσεις. Σε αυτή λοιπόν την περίπτωση, τα βαρυτικά κύματα θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη μεταφορά δεδομένων. Η εξέταση περιελάμβανε τρεις φάσεις:

Αρχικά, οι μαθηματικοί του πανεπιστημίου RUDN επιβεβαίωσαν το παράγωγο ψεύδους ή ψεδοπαράγωγο (Lie derivative) - μια ικανότητα που συνδέει τις ιδιότητες των σωμάτων σε δύο μοναδικά διαστήματα: ένα ομοπαράλληλο χώρο (affine space ), και ένα χώρο Minkowski. Αυτό τους επέτρεψε να περάσουν από την περιγραφή των κυμάτων στο πραγματικό χώρο, στη μαθηματική τους ερμηνεία .

Στο δεύτερο στάδιο, οι ειδικοί όρισαν πέντε αυθαίρετες λειτουργίες του χρόνου, δηλαδή τις εξελίξεις που δεν αλλάζουν στη διαδικασία διάδοσης ενός κύματος. Με τη βοήθεια τους, τα χαρακτηριστικά ενός κύματος μπορούν να οριστούν σε μια πηγή, κωδικοποιώντας έτσι οποιαδήποτε πληροφορία. Σε ένα άλλο σημείο στο διάστημα, αυτά τα δεδομένα μπορούν να αποκωδικοποιηθούν, δίνοντας την πιθανότητα ανταλλαγής δεδομένων.

Στο τρίτο στάδιο, οι ειδικοί κατέδειξαν την υπόθεση της δομής του μη μετρήσιμου (η μη μετρικού -nonmetricity) επιπέδου στα βαρυτικά κύματα. Βγαίνει λοιπόν το συμπέρασμα ότι από τις τέσσερις διαστάσεις ενός κύματος (τρεις χωρικές και μία χρονική μέτρηση), τρεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κωδικοποίηση ενός σήματος πληροφορίας, αξιοποιώντας μία μόνο λειτουργία, και στην τέταρτη, δηλαδή την χρονική μέτρηση με τη χρήση δύο λειτουργιών.

Η Nina V. Markova, συν-συγγραφέας του έργου, υποψήφιος φυσικών και μαθηματικών επιστημών, επίκουρη καθηγήτρια του ινστιτούτου C.M. Nikolsky Mathematical δήλωσε: "Ανακαλύψαμε ότι τα μη μετρικά κύματα είναι σε θέση να μεταδίδουν δεδομένα παρόμοια με τα πρόσφατα ανακαλυφθέντα κύματα καμπυλότητας (curvature waves), επειδή η περιγραφή τους περιέχει αυθαίρετες λειτουργίες αργοπορημένου χρόνου (delayed time) τα οποία μπορούν να κωδικοποιηθούν στην πηγή αυτών των κυμάτων (σε μια τέλεια αναλογία με την ηλεκτρομαγνητικά κύματα)."

Η μελέτη δημοσιεύεται στο περιοδικό Classical and Quantum Gravity.

Από τον Amit Malewar


……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:




Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

 Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com  . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy