当天文学家检测到第一个长期预测的 2015年引力波，它为宇宙打开了一个全新的窗口。
在此之前，天文学取决于其所有波长中光的观察。
我们还使用光进行交流，主要是无线电波。我们可以使用吗？交流？
这个想法令人着迷，尽管超出了我们现在的能力。尽管如此，探索假设的价值仍然很有价值，因为未来的到达方式比我们有时想象的要早。
新的研究研究了该想法以及将来如何应用。它的标题为“引力交流：基本面，最先进和未来愿景，“并且可以在Pre-Press网站Arxiv.org上找到。
作者是Houtianfu Wang和Ozgur B. Akan。 Wang和Akan都与英国剑桥大学工程系的所有事物互联网集团一起。
“重力波可以在巨大距离上保持一致的信号质量，使其适合太阳系以外的任务。”
Houtianfu Wang和Ozgur B. Will。
“引力波的发现为天文学和物理学打开了一个新的观察窗口，为探索宇宙深度和极端天体物理现象提供了一种独特的方法。除了其对天文学研究的影响之外，引力波还引起了广泛的关注，作为新的关注沟通范式，”作者解释说。
传统的电磁通信具有明确的缺点和局限性。信号随着距离而变得较弱，距离限制了范围。
大气效应会干扰无线电通信并扩散并扭曲它们。也有视线限制，太阳天气和空间活动也会干扰。
有希望的事情沟通（GWC）是它可以克服这些挑战。
GWC在极端环境中非常健壮，并且在极远的距离内会失去最小的能量。它还克服了困扰电磁通信（EMC）的问题，例如扩散，失真和反射。
还有一种有趣的可能性是利用自然创建的GW，这意味着减少创建它们所需的能量。
作者指出：“引力交流，也称为引力波通信，具有克服传统电磁通信的局限性的希望，从而在极端环境和巨大的距离上实现了强大的传播。”
为了推进技术，研究人员需要在实验室中创建人工引力波（GWS）。这是GW研究的主要目标之一。 GWS极为弱，只有迅速移动的大量才能产生它们。
即使是我们发现的GWS，也来自合并超大型（SMBHS）可以拥有数十亿个太阳能，仅产生微小的效果，需要非常敏感的乐器 Ligo 检测。
产生足够强的GW是必要的第一步。
作者写道：“引力波的产生对于推进引力交流至关重要，但它仍然是当代技术发展中最重要的挑战之一。”
“研究人员探索了实现这一目标的各种创新方法，包括机械共振和旋转设备， 超导材料，粒子束碰撞以及涉及高功率激光器和电磁场的技术。”
GWC背后有很多理论工作，但实际上工作较少。纸张指出，应采取什么方向研究来弥合两者之间的差距。
显然，没有办法重现像合并实验室。但令人惊讶的是，研究人员早在我们发现GWS之前就一直在考虑这个问题。
最早的尝试之一是旋转质量。但是，无法实现创建GW所需的旋转速度，部分原因是材料不够强。涉及的其他尝试和建议 压电晶体，超流体，粒子梁，甚至是大功率激光器。
这些尝试的问题是，尽管物理学家了解其背后的理论，但他们还没有正确的材料。科学家认为，一些尝试产生了GW，但它们不足以被发现。
作者解释说：“在实验室条件下，通常由较小的质量或尺度产生的高频引力波是可行的。但是由于它们的幅度低，并且与当前的检测器敏感性的不匹配，它们仍然无法检测到。”
需要更高级的检测技术或某种将生成的GW与现有检测功能保持一致的方法。现有技术旨在检测天体物理事件的GW。
作者解释说：“研究应着重于设计能够在更广泛的频率和振幅范围内运行的检测器。”
尽管GWS避免了EM通信面临的一些问题，但它们并非没有问题。由于它们可以走很远的距离，因此GWC面临着衰减，相失真和极化的问题，而极化从与密集物质，宇宙结构，磁场和星际物质等事物的相互作用转变。
这些不仅可以降低信号的质量，而且可以使解码复杂化。
还需要考虑独特的噪声源，包括热重力噪声，背景辐射和重叠的GW信号。
作者写道：“开发全面的渠道模型对于确保在这些环境中可靠有效的检测至关重要。”
为了曾经使用GWS，我们还需要弄清楚如何调节它们。信号调制对于通信至关重要。查看任何汽车收音机，您会看到“ AM”和“ FM”。 AM代表“振幅调制”，FM代表“频率调制”。我们如何调整GW并将其转变为有意义的信息？
“最近的研究探索了各种方法，包括基于天体物理现象的振幅调制（AM），暗物质诱导的频率调制（FM）， 超导材料操纵以及基于非赞成度的理论方法，”作者写道。
这些中的每一个都有承诺以及被障碍所窒息。
例如，我们可以理论化使用调节GW信号，但我们甚至都不知道什么是暗物质。
涉及频率调制 超轻标量暗物质 （ULDM）取决于对暗物质特性和分布的不确定假设，”作者写道，解决房间中的大象。
GWC似乎已经遥不可及，但是这有很大的希望，科学家不愿放弃它。在深空通信中，宇宙现象的远距离和干扰陷入困境。 GWC为这些障碍提供了解决方案。
长距离交流的更好方法对于探索深空至关重要，而GWC正是我们所需要的。作者写道：“引力波可以在巨大的距离上保持一致的信号质量，使其适合太阳系以外的任务。”
实用的引力波交流还有很长的路要走。但是，曾经只有理论上的是逐渐转移到实用性的。
王和阿坎在结论中写道：“作为具有巨大潜力的边境研究方向，引力交流正在逐渐从理论探索转变为实际应用。”这将取决于辛勤工作和未来的突破。
这对研究人员知道，需要做出很多艰苦的工作才能提出这个想法。他们的论文非常详尽且全面，他们希望这将成为这项工作的催化剂。
他们总结说：“尽管完全实用的引力波交流系统仍然不可行，但我们旨在利用这项调查来突出其潜力并刺激进一步的研究和创新，尤其是对于太空通信方案。”
本文最初由今天的宇宙。阅读原始文章。
