Kütleçekim Dalgalarıyla Veri Transferi Yapabiliriz

Ruslar kütleçekim dalgalarıyla uzayda veri transferi yapabileceklerini söyledi. Lazer ve radar sinyalleri, uzay aracı antenlerinin Dünya’ya dönük olmasını gerektiriyor. Kütleçekim dalgalarıyla ise evrenin en uzak köşeleriyle ışık hızında iletişim kurabiliriz. Peki bant genişliği nedir?

Kütleçekim dalgaları

İki kara delik ya da nötron yıldızı çarpıştığı zaman sahip oldukları kütlenin üçte birini kütleçekim dalgalarıyla uzaya yayıyor. Kütleyi enerji halinde uzaya yayan kütleçekim dalgaları bizzat uzayı deniz gibi dalgalandırıyor.

Amerika’da iki tesis halinde inşa edilen LIGO gözlemevi, 2015 yılında iki kara deliğin çarpışmasıyla yayılan kütleçekim dalgalarını ilk kez tespit ederek tarih yazdı. LIGO ertesi yıl da iki nötron yıldızının çarpışmasıyla oluşan kütleçekim dalgalarını tespit etti.

Böylece ilk kez bir gök olayını hem kütleçekim dalgalarıyla hem de teleskop ışığıyla izledik ve çok kanallı astronomi devrini başlattık. Şimdi de Moskova Pedagojik Devlet Üniversitesi’nden Olga Babourova liderliğindeki Rus fizikçiler, kütleçekim dalgalarıyla veri transferi yapabileceğimizi söylediler.¹

İlgili yazı: Düz Dünya Teorisini Çürüten 12 Kanıt

 

Çanak anten sorunu

Şimdi diyeceksiniz ki “Ama hocam Mars, Jüpiter ve Satürn’e, hatta kuyrukluyıldızlara gönderdiğimiz uzay sondaları Dünya ile çanak anten bağlantısı kuruyor. Kısacası bize radyo dalgalarıyla sinyal gönderiyor. Kütleçekim dalgalarıyla veri transferi yapmaya ne gerek var?”

Bu soruyu Afrika fillerine bakarak yanıtlayabiliriz: Afrika filleri klasik fil sesi çıkarmanın yanı sıra, gırtlaktan çok düşük perdeli bas homurtular da çıkarıyor. Bunları insan kulağı duymakta zorlanıyor. Öte yandan, normal sesleri boğan ormanlar ve çalılar arasında fil homurtusu daha uzağa yayılıyor.

Kısacası düşük frekanslı ve uzun dalga boylu seslerin bant genişliği, yani saniyede iletebildiği veri miktarı tiz seslerden az oluyor. Ancak, bas sesler daha uzağa erişiyor. Kütleçekim dalgalarıyla veri transferi de böyle çalışacak. Bant genişliği sınırlı olmakla birlikte, en uzak gezegenlerdeki sondaların Dünya ile her zaman iletişim kurmasını sağlayacak.

Lazer internet

Aslında NASA, Mars’a gönderilecek olan gelecek kuşak robotları Dünya’dan uzaktan kumanda etmek istiyor. Bunun için de lazer ışınlarıyla çalışan yüksek bant genişliğine sahip lazer internet kullanacak. Ancak, bu telsizlerde olduğu gibi vericinin Dünya’ya doğrudan bakmasını gerektiren bir sistem; yani sondamız Mars’ın arka yüzünde dönerken Dünya ile iletişim kuramaz.

İlgili yazı: Gerçek Adem: ilk insan ne zaman yaşadı?

 

Ay’a insan gönderirken öyle oldu

Türkiye’de doğum günüm olan 11 Ekimde gösterime giren Ay’da İlk İnsan filmini dikkatle izlerseniz 20 Temmuz 1969’da Ay’a iniş yapan astronotların da Ay’ın arka yüzünden uçarken Dünya ile iletişim kuramadığını görürsünüz.

Kütleçekim dalgalarıyla veri transferi işte bu sorunu çözecek. Gelecek kuşak sondalar Mars’ın arka yüzünden bize sinyal gönderebilecekler.

Oysa bir sorun var

Sadece kara delik ve nötron yıldızı çarpışmaları gibi en şiddetli olaylar kütleçekim dalgaları üretiyor. Peki biz kütleçekim dalgalarıyla nasıl sinyal göndereceğiz? Bunun çözümü uzaydan gelen kütleçekim dalgalarına kaynak yapmak: Uzay aracının dalgalara kendi sinyalini eklemesini sağlamak.

İlgili yazı: Kodlama İçin En Gerekli 16 Programlama Dili

 

Gelecek kuşak

Doğrusunu isterseniz kütleçekim dalgalarını daha yeni gözlemlemeye başladık. Bu yüzden 20-30 yıldan önce bu dalgalarla sinyal göndermemiz pek mümkün değil; ama Rus fizikçiler teorik çalışmalara başladılar ve önce kütleçekim dalgalarıyla sinyal göndermenin mümkün olup olmadığına baktılar.

Klasik ve kuantum yerçekimi

Üstelik bu teknolojiyi geliştirirsek kütleçekim sinyali gönderemesek bile, bütün evreni tek bir kısa denklemle açıklayan her şeyin teorisini geliştirmek için gereken doğru kuantum kütleçekim kuramını bulabiliriz.

Sonuçta bu bir tabu: Klasik kuantum fiziğinde bile enformasyonun sadece ışık, radyo dalgaları, mikrodalgalar, kızılötesi-morötesi ışınlar, X ve gama ışırlarıyla gönderebileceği düşünülüyor. Kütleçekim kuvvetinin de enformasyon taşıyor olması tam bir sürpriz oldu. Bu keşif evrenin büyük patlama ile nasıl oluştuğunu anlamamızı sağlayacak.

İlgili yazı: İnternetinizi Uçuracak En İyi 10 Modem

 

Bu kadar teori yeter

Şimdi gerçeklere bakalım: Olga Babourova ve meslektaşları kütleçekim dalgalarına (artık KD diye kısaltabiliriz) veri kodlama imkanını araştırmak için üç aşamalı bir yol izlediler. Önce KD’nin genel ilgin ölçekli uzaydaki özelliklerini incelediler.

Kısacası veri kaynağının yönelimi (antenin nereye dönük olduğu) ve konumundan bağımsız olarak veri iletebilmesine baktılar. En net ifadesiyle KD’nin tıpkı radyo dalgaları gibi uzaya 360 derece yayılıp sinyal gönderebiliyor olmasını test ettiler.

Bunun için de özel bir kütleçekim internet teorisi geliştirmeleri gerekiyordu. Evrenimizin üç uzay boyutu ve bir zaman boyutundan oluşmasından hareketle, Rus fizikçiler de yeni enformasyon teorisini dört boyutlu bir manifold (geometrik uzayın aldığı bir şekil) olan Miowski uzay-zaman modelinde kurguladılar.

İşte Ruslar bu modeli kullanarak en azından teorik olarak KD’nin gerçek uzayda 360 derece sinyal gönderebilmesine baktılar.

İlgili yazı: Otonom Araç Sektörü 4 Trilyon Dolar Olacak

 

Gelelim ikinci aşamaya

Şimdi sıra farklı zaman denklemi fonksiyonlarının dalga dağılımı sırasında değişip değişmediğini incelemeye gelmişti. Kısacası bu aşamada KD’ye veri kodlayıp Dünya’ya gönderdikten sonra, Dünya’daki antenlerin bağlı olduğu dekoderlerin bu sinyalleri çözüp okuyabilmesini test ettiler.

Kütleçekim dalgalarıyla son aşama

Bundan sonra Ruslar sadece rastgele veri kodlama imkanını değil, istedikleri veriyi istedikleri kodekte ve formattaki dosyalar ya da dosya parçacıkları halinde kodlayabildiklerine baktılar. Bütün sonuçlar olumluydu. Kütleçekim dalgalarına DVD gibi veri kaydetmek mümkündü.

Böylece zaman boyutuyla birlikte 4B olan KD’nin tabi olduğu üç uzay boyutuna sadece bir matematik fonksiyonu kullanarak kayıt yapabildiklerini gördüler. Dördüncü boyut olan zamana ise iki fonksiyonla kayıt yapabiliyorlardı.

İlgili yazı: Evren Bir Simülasyon mu?

 

Bu ne demek?

Evrenimiz üç boyutlu ve üç boyutlu kodlama kullanarak 4B kütleçekim dalgalarına 3B veri kodlayabileceğimizi ve bu veriyi tıpkı bir filmin kareleri gibi zaman içinde dizip canlandırabileceğimizi gördük. Kısacası KD ile teorik olarak Blu-Ray kaydı bile yapabilirdik.

Unutmayın ki kütleçekim dalgaları uzay-zamanı büküyor. Bu da KD ile bizzat uzayı bükerek evrene yerçekimi ile plak gibi kayıt yapabileceğimizi gösteriyor.

İlgili yazı: Gezegenler Güneş Çevresinde Nasıl Dönüyor?

 

X-ışını navigasyonu

İşin ilginci, NASA başka yıldızlara gönderilecek olan uzay gemilerinin nötron yıldızı navigasyonu ile yolunu bulmasını istiyor. Bunun için de kendi çevresinde son derece dakik olarak, kesin periyotlarla saniyede yüzlerce kez dönerek ışıldak gibi X-ışını saçan nötron yıldızlarını kullanacak.

KD’ye veri kaydı, nötron yıldızlarını baz alarak uzay araçlarının rotasını çok kesin bir biçimde belirlememizi ve yoldan sapmalarını önlememizi sağlayabilir: Gelecekte komşu yıldızlara insanlı nükleer füzyon roketleri göndereceksek bu şart.

İlgili yazı: Mobil İnternette Video İzleme Rehberi

 

Evren boşluktan nasıl oluştu?

Evrenin büyük patlamayla nasıl oluştuğuna dair geliştirdiğimiz sicim teorisi gibi kuramlar, evrenin doğumu sırasında yayılan ilkin kütleçekim dalgalarını öngörüyor. Bunları galaksimizdeki nötron yıldızlarının detaylı bir haritasını çıkararak ve sezyum atomundan bile daha dakik periyotlarla dönmelerini kullanarak tespit edebiliriz.

Özetle kütleçekim dalgalarına veri kaydederek ve uzaya lazer girişimölçerli LISA gözlemevini göndererek ilkin kütleçekim dalgalarının boyu, frekansı, kutuplanması vb. özelliklerini ölçebiliriz. O zaman da ilkin kütleçekim dalgalarının gerçek değerlerini doğru bilen kozmoloji teorisi kazanır ve biz de evrenin nasıl oluştuğunu anlarız.

Geriye ne kalıyor?

Geriye kütleçekim dalgalarını eski Barış Manço plakları gibi okumak ve bunlara veri kaydederek kütleçekim dalgalarıyla çalışan uzay interneti kurmak kalıyor ki buna 30 yıl var. Peki evren üç paradoksla boşluktan nasıl oluştu derseniz o yazı da hazır. Bilgi ve İstanbul Kültür Üniversitesi öğrencilerimin vizeleri yaklaşırken tüm öğrencilere sınavlarında başarılar dilerim.

Kütleçekim dalgalarıyla gözlem

¹Structure of plane gravitational waves of nonmetricity in affine-metric space