为何要用引力波通信?引力波通信有一个最天然的优势 , 就是超强的穿透力和几乎无损耗 。 理论上引力波可以穿透一切物质而不会损失任何能量 , 这样我们可以通过它实现星际通信 。 但其实有两种天体能终结它的传播 , 一个是黑洞 , 一个是中子星 。 你可能奇怪 , 引力波不就是黑洞跟中子星发出的吗?为什么又会被它们终结?
引力波终结者——黑洞和中子星黑洞和中子星有一个共同的特点 , 它们都拥有一个称为光子球的光速圆轨道 。 也就是一切光速“物体”都会在这个轨道内绕黑洞或中子星公转而不会逃离 。 而当在这轨道里向内移动一点点 , 就会以螺旋轨道落向黑洞或中子星 。
当一阵时空的涟漪掠过黑洞的光子球边缘 , 外沿的涟漪会在被偏转后继续传播 , 但进入光子球内的时空涟漪则会被偏转落向黑洞视界 , 其进入视界后 , 就会最终落向奇点并湮没于奇点无限的时空曲率中……
掠过中子星光子球的时空涟漪的命运则好一点 , 由于中子星并没有像黑洞视界这样的时空闭合面 , 因此落入光子球的时空涟漪并不会被真正终结 , 而是落向中子星表面后穿透到中子星的另一面出来 , 由于引力波以光速传播 , 超过了中子星的逃逸速度 , 因此时空涟漪会最终脱离中子星引力束缚 , 重新穿越光子球而去 。 但此时重新传播出来的时空涟漪已经失去了它原有的信息了 , 包括传播方向 , 频率信息在内的所有原始信息都失去了 。
不过一个好消息是 , 黑洞和中子星的影响范围相当有限 , 它们只能吞没光子球附近的引力波 。
引力波通信是否可行?看了前面所说你可能会变得乐观起来 , 既然近距离肉眼可见 , 那远距离实现通信就不是梦了吧?你误会了 , 前面肉眼可见是因为它们是黑洞 , 每个都拥有几倍太阳质量 , 别说我们找不到怎么大质量的物体 , 就算找到了我们也没有能力操控它们实现信息编码 。 三体中那种能安装在飞船上的引力波发射天线纯粹是剧情需要 , 根本不可能实现……
我个人悲观地认为 , 在可预见的未来都不可能实现恒星际的引力波通信 。
怀揣梦想 , 未来 , 一切皆有可能虽然我个人对引力波通信持悲观态度 , 但科学的进步科技的发展从来不是我们所能想象的 , 几百年前谁又能想到我们能从天上飞到地球的另一边呢?
人类文明的缔造者们就是通过一次次的实现“不可能”推动着人类科技与文明的进步 。 当一百多年前迈克尔逊用它发明的干涉仪测量不同方向的光速时 , 他不会想到在一百多年后 , 人们用他发明的干涉仪完成了一个爱因斯坦认为永远不可能完成的任务——探测引力波!也许有一天 , 引力波通信真的成为了现实 , 但那一天到来之前 , 科学家为此所作的一切努力和尝试都将推动着人类科技的发展和文明的进步!
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【引力波有什么用?真的可以如《三体》描写的一样实现星际通信吗?】
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