RUDN matematikçileri, elektromanyetik dalgaların Minkowski uzay-zamanındaki özelliklerine benzer şekilde, kütleçekimsel dalgaların genelleştirilmiş bir afin metrik uzaydaki (vektör ve nokta kavramları üzerinde işlem yapan cebirsel bir yapıdaki) özelliklerini analiz etti. Bu çalışma sonucunda, nonmetrik dalgaların yardımıyla enformasyon iletmenin ve bunu bozulmadan uzaysal olarak aktarmanın olası olduğunu raporladılar. Ayrıntıları Classical and Quantum Gravity dergisinde yayımlanan keşif, yeni bir veri aktarım yolunun geliştirilmesini sağlayabilir.

Kütleçekimsel dalgalar, uzay-zamanın eğriliğinde oluşan dalgalanmalardır ve Özel Göreliliğe göre bütünüyle uzay-zamanın kendisi tarafından belirlenir. Şu anda, uzay-zamanı burulma (İng. torsion) ve nonmetriklik gibi başka geometrik özellikleri olan daha karmaşık bir yapı olarak düşünmek için nedenlerimiz var. Durum bu olduğu takdirde, geometrik açıdan konuşursak, uzay-zaman Özel Görelilikte imgelenen bir Riemann uzayından, genelleştirilmiş bir afin metrik uzaya dönüşür. Einstein'ın eşitliklerini genelleştiren çeşitli kütleçekimsel alan eşitlikleri, burulma ve nonmetrikliğin de dalgalar biçiminde yayılabileceğini gösteriyor; özellikle belirtmek gerekirse, dalga kaynaklarında çok uzakta düzlem dalgalar biçiminde.

Başka Evrenlerle Haberleşebilir miyiz?

Kütleçekimsel dalgaları tanımlamak için RUDN araştırmacıları matematiksel soyutlama kullandı: Bir afin uzay; yani koordinat orijini olmayan bir vektör uzayı. Kütleçekimsel dalgaların böyle bir matematiksel temsilinde, dalga yayılım süreci sırasında değişmeden kalan fonksiyonlar olduğunu kanıtladılar. Dolayısıyla, elektromanyetik dalgaların bir radyo sinyalini aktarabilmesine benzer şekilde, keyfi bir fonksiyonu herhangi bir bilgiyi kodlayacak şekilde ayarlamanın olanaklı olduğu söylenebilir. Eğer bilimciler bu yapıları bir dalga kaynağının içerebilmesini sağlayacak bir yöntem geliştirebilirse, uzaydaki herhangi bir noktaya erişebilirler. Yani kütleçekimsel dalgalar veri aktarımı için kullanılabilir.

2003 yılında Brian Greene'nin sunumuyla yayımlanan Evrenin Zerafeti belgeselini izleyenler, aynı evrende yaşamadığımız için iletişim kuramadığımız varlıklarla, günün birinde icat edilecek bir "kütleçekim telefonu" sayesinde haberleşebileceğimizin anlatıldığı kısmı hatırlayacaktır:

BRIAN: Kim bilir? Belki de günün birinde teknolojimizi geliştirip, kütleçekim dalgalarını kullanarak başka evrenlerle gerçekten de iletişim kurarız.
UZAYLI: Ay-yoo-ya.
BRIAN: Hah ben Brian. N'aber?
UZAYLI: Brian, hoh-ba jubby wah-fa-loo poo-jabba Simpsons! (Brian, Simpsonları izlerken beni aramasana!)

Bu görüşmeyi, aşağıdaki videonun 35.dakikasında izleyebilirsiniz.

Çalışmanın Ayrıntıları

Yapılan çalışma, üç aşamadan oluşuyordu. İlk olarak, RUDN matematikçileri Lie türevini (cisimlerin iki farklı uzay olan AFFINE uzay ile Minkowski uzayındaki özelliklerini bağlayan fonskiyonu) hesapladı. Böylece dalgaların gerçek uzaydaki tanımından, matematiksel yorumlamaya geçiş yapabildiler.

İkinci aşamada, araştırmacılar zamanın beş keyfi fonksiyonunu tanımladı; yani dalga yayılım sürecinde değişmyen yapılar. Bunların yardımıyla, bir dalganın özellikleri bir kaynakta ayarlanabilir ve böylece herhangi bir bilgi kodlanabilir. Uzayın bir başka noktasında, bu kod çözülerek enformasyon aktarımını mümkün kılabilir.

Üçüncü aşamada, ekip kütleçekimsel dalgalardaki düzlem nonmetrikliğin yapısı teoremini kanıtladı. Bir dalganın dört boyutundan (üç uzaysal boyut ve bir zaman boyutu) üçünün, tek bir fonksiyon kullanılarak bilgi içeren bir sinyal kodlamada kullanılabileceği anlaşıldı. Dört boyuta çıkılırsa, iki fonksiyon kullanılması gerekiyor.