Sciencemag.cz
Doporučujeme
Objev gravitační vln nám otevřel nové okno do vesmíru. Do té doby jsme při pozorování byli víceméně odkázáni na elektromagnetické záření – které ale využíváme i pro aktivní komunikaci. Nešlo by totéž, míněno v kosmickém měřítku, provádět také s gravitačními vlnami?
Nová studie na toto téma je k dispozici na preprintovém serveru arXiv. Její autoři Houtianfu Wang a Ozgur B. Akan z University of Cambridge zde mimochodem tvrdí, že samotná myšlenka není jejich, ale už je celkem rozšířená („gravitační vlny získaly širokou pozornost také jako nové komunikační paradigma…“).
Komunikace pomocí gravitačních vln by prý mohla překonat některá omezení elektromagnetického záření – slábnutí signálu nebo jeho rušení v konkrétních prostředích (v závislosti na použité vlnové délce). „Komunikace pomocí gravitačních vln (GWC) je odolná v extrémních prostředích a na extrémně dlouhé vzdálenosti ztrácí minimum energie. Překonává také problémy, které trápí elektromagnetickou komunikaci, jako je rozptyl, zkreslení a odraz. Je zde také zajímavá možnost využití přirozeně vzniklých gravitačních vln, což znamená snížení energie potřebné k jejich vytvoření,“ praví doslova původní článek.
Hlavní překážkou samozřejmě je naše schopnost gravitační vlny dostatečné síly vytvářet – v podobě, aby je bylo možné detekovat. Celé to působí hodně jako sci-fi, když i na signál vyvolaný splynutím černých děr potřebujeme krajně citlivé hypermoderní přístroje typu LIGO. „Vědci zkoumají různé inovativní metody, jak toho /generování vln/ dosáhnout, včetně mechanických rezonančních a rotačních zařízení, supravodivých materiálů a srážek částicových svazků, jakož i technik zahrnujících výkonné lasery a elektromagnetická pole.“
Jeden z prvních pokusů se týkal rotujících hmot. Rychlosti rotace potřebné k vytvoření GW však nebylo možné dosáhnout, mimo jiné proto, že materiály nebyly dostatečně pevné. Další pokusy a návrhy se týkaly piezoelektrických krystalů, supratekutých látek, svazků částic a dokonce i výkonných laserů. Problém těchto pokusů spočívá v tom, že fyzikové sice rozumí teorii, která za nimi stojí, ale zatím nemají k dispozici vhodné materiály. Některé pokusy podle vědců generovaly GW, ale ty nebyly dostatečně silné, abychom je dokázali detekovat.
Každopádně stávající detekční technologie jsou zaměřeny na gravitační vlny z astrofyzikálních událostí. Pro vlny nějak vytvářené laboratorně („lidmi“) jsou potřeba detektory fungující v jiném rozsahu frekvencí a amplitud. Navíc i gravitačních vln se s rostoucí vzdáleností přenosu týká útlum signálu a jeho zkreslení při interakci s velkými hmotami nebo silnými magnetickými poli. Otázkou je také šum, tedy gravitační vlny existující na pozadí.
Další nápady jsou pak už zcela sci-fi (PH: subjektivně), třeba myšlenka využít k modulaci signálu gravitačních vln temnou hmotu (ultralehkou skalární temnou hmotu, ULDM, zmiňuje se konkrétně) – když ani nevíme, co to je, vlastně ani, zda existuje…
Zdroj: arXiv:2501.03251 [physics.gen-ph], https://doi.org/10.48550/arXiv.2501.03251
Evan Gough: Could gravitational waves be the key to cosmic communication?, Universe Today / Phys.org, přeloženo / zkráceno
Poznámka PH: Přijde mi to dost ustřelené, vzhledem k možnostem současných i myslitelných budoucích technologií (technologií vyspělejších mimozemských civilizací apod.), ale originální myšlenka to asi je… Nakonec se diskutuje třeba i o neutrinové komunikaci, přičemž neutrina jsou rovněž čímsi tak prchavým, že se neshodneme ani na jejich hmotnosti a dalších klíčových vlastnostech.
No, nevím, nakolik je to originální myšlenka. Už jako dítě (t.j. asi před padesáti lety) jsem viděl nějaký vědecko-populární dokumnet pro děti a tam ukazovali, jak by bylo možné komunikovat pomocí gravitačních vln. Problém nebyl v generování vln (prostě v té animaci chlapík mával rukou), ale v dostatečně citlivém detektoru.
Taková trivialita gravitační antény. Tohle už před časem vyřešil čínský spisovatel Liou Cch‘-sin v trilogii Problém tří těles. Hlavně ve třetí knize „Vzpomínka na Zemi“.
Ale to musíme počkat, až nám tuto technologii poskytnou mimozemci z planety Trisolaris.
a taky jde o prakticke nasledky, kdyby generovane vlny mely nevhodnou frekvenci a intenzitu, tak by to mohlo rozdrtit nejakou hmotu/planetu/zarizeni 🙂