Pada 11 Februari 2016, para ilmuwan di Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO) membuat sejarah ketika mereka mengumumkan deteksi pertama gelombang gravitasi. Awalnya diprediksi dibuat oleh Teori Relativitas Umum Einstein satu abad sebelumnya, gelombang ini pada dasarnya adalah riak-riak dalam ruang-waktu yang dibentuk oleh peristiwa-peristiwa astronomi besar - seperti penggabungan sepasang lubang hitam biner.
Penemuan ini tidak hanya membuka bidang penelitian baru yang menarik, tetapi telah membuka pintu bagi banyak kemungkinan menarik. Salah satu kemungkinan seperti itu, menurut sebuah studi baru oleh tim ilmuwan Rusia, adalah bahwa gelombang gravitasi dapat digunakan untuk mengirimkan informasi. Dalam banyak cara yang sama seperti gelombang elektromagnetik digunakan untuk berkomunikasi melalui antena dan satelit, masa depan komunikasi bisa berbasis gravitasi.
Studi tersebut, yang baru-baru ini dimuat di jurnal ilmiah Gravitasi Klasik dan Kuantum, dipimpin oleh Olga Babourova, seorang profesor di Universitas Negeri Pedagogis Moskow (MPSU), dan termasuk anggota dari Universitas Teknik Negeri Konstruksi Jalan dan Otomotif Moskow (MADI) dan Universitas Persahabatan Rakyat Rusia (RUDN).
Demi studi mereka, tim melakukan studi tiga tahap untuk menentukan apakah GW dapat dikodekan dan digunakan untuk mengirimkan informasi. Pada tahap pertama, mereka menganalisis sifat GWs dalam ruang afin-metrik umum (konstruksi aljabar tiga dimensi yang tidak tergantung pada vektor atau titik asal). Ini mirip dengan bagaimana sifat-sifat gelombang elektromagnetik (dan Relativitas Umum) dievaluasi menggunakan manifold empat dimensi yang dikenal sebagai ruang-waktu Minowski.
Ini memungkinkan tim untuk beralih dari interpretasi matematika mereka tentang GW ke deskripsi mereka di ruang nyata. Pada tahap kedua, para peneliti berusaha untuk menentukan apakah berbagai fungsi waktu akan berubah dalam proses distribusi gelombang. Apa yang mereka temukan adalah bahwa karakteristik gelombang dapat diatur pada sumbernya, dan kemudian diterjemahkan tidak berubah pada sumber kedua.
Pada tahap ketiga, para peneliti menguji untuk melihat apakah struktur gelombang gravitasi non-metrik mereka dapat digunakan untuk mengkodekan sinyal informasi. Dari ini, mereka menentukan bahwa dari empat dimensi gelombang (tiga dimensi spasial dan satu dimensi waktu), tiga dapat digunakan untuk mengkodekan sinyal informasi hanya menggunakan satu fungsi sedangkan yang keempat dapat dikodekan menggunakan dua fungsi.
Sebagai Nina V. Markova - asisten profesor di C.M. Nikolsky Mathematical Institute, anggota staf RUDN dan rekan penulis studi ini - dirangkum dalam siaran pers RUDN baru-baru ini:
"Kami menemukan bahwa gelombang non-metrik dapat mengirimkan data mirip dengan gelombang kelengkungan yang baru ditemukan, karena deskripsi mereka berisi fungsi sewenang-wenang dari waktu tertunda yang dapat dikodekan dalam sumber gelombang tersebut (dalam analogi sempurna dengan gelombang elektromagnetik)."
Secara keseluruhan, tim menunjukkan bahwa berdasarkan representasi matematis mereka, ada fungsi dengan gelombang gravitasi yang tetap tidak berubah dalam proses distribusi gelombang. Ini artinya bahwa dimungkinkan untuk menyandikan informasi dalam gelombang ini dengan cara yang sama seperti kita menggunakan gelombang elektromagnetik untuk mentransfer informasi yang disandikan melalui sinyal radio selama lebih dari seabad.
Jadi jika para ilmuwan dapat mengembangkan metode untuk memasukkan informasi ke dalam sumber gelombang gravitasi, mereka dapat mengkomunikasikannya ke titik mana pun di ruang angkasa tanpa perubahan. Ini akan memiliki implikasi yang luar biasa untuk komunikasi di ruang angkasa, di mana satelit dan stasiun ruang angkasa masa depan dapat mengirimkan informasi menggunakan sinyal gelombang radio, optik dan / atau gravitasi.
Namun peluang lain yang menarik untuk masa depan eksplorasi ruang angkasa. Dan itu semua dimungkinkan berkat bidang penelitian ilmiah yang telah tumbuh secara eksponensial hanya dalam beberapa tahun.
