Гравитационный модем 2.0: Переходим на 3D, гигаватты и суровую реальность / forpes.ru

Главная
Гравитационный модем 2.0: Переходим на 3D, гигаватты и суровую реальность

Гравитационный модем 2.0: Переходим на 3D, гигаватты и суровую реальность +1

07.05.2026 20:17

mozg4d 29 13000 Источник

Статья переписана

Архитектура: Куб 50х50х50 метров

Наша новая вакуумная камера — это циклопический куб размером с 15-этажный дом. С трех ортогональных сторон (X, Y, Z) в него светят лазеры накачки (1064 нм). Чтобы свет заливал весь объем без мертвых зон, мы используем формирователи пучка (Top-Hat), а на гранях стоят криогенные зеркала с коэффициентом отражения «шесть девяток» ( $99.9999\%$ ).

Считаем предельные цифры:

Площадь одного зеркала: $50 \times 50 \text{ м} = 2500 \text{ м}^2 = \mathbf{25\,000\,000 \text{ см}^2}$ .
Предел лучевой прочности (LIDT): $1 \text{ МВт/см}^2$ .
Циркулируемая мощность по одной оси: $2.5 \cdot 10^7 \text{ см}^2 \times 1 \text{ МВт} = \mathbf{25 \text{ Тераватт (ТВт)}}$ .
Суммарная оптическая мощь внутри куба (3 оси): $75 \text{ ТВт}$ .

Это втрое больше всей потребляемой мощности человечества, но эта энергия «заперта» внутри. Снаружи нам нужно лишь компенсировать потери на идеальных зеркалах (1 ppm). Входящая мощность накачки (из розетки): $75 \text{ ТВт} \times 10^{-6} = \mathbf{75 \text{ Мегаватт}}$ . Для питания одного такого куба потребуется отдельный блок небольшой АЭС или крупная ТЭЦ.

Масса Света: Запасенные Джоули

Гравитационную волну генерирует энергия (масса), пульсирующая внутри резонатора.

Время пролета фотона от стенки до стенки: $t = 50 / c \approx \mathbf{166.7 \text{ наносекунд}}$ .
Запасенная энергия по одной оси: $E = 25 \text{ ТВт} \times (2 \times 166.7 \text{ нс}) \approx \mathbf{8.33 \text{ Мегаджоуля}}$ .
Всего в кубе висит $25 \text{ МДж}$ чистой световой энергии. Если одно из зеркал треснет, взрыв будет эквивалентен детонации 6 килограммов тротила.

Мощность излучаемой ГВ и «Снайперский луч»

Куб абсолютно симметричен. Поскольку размер нашего излучателя (50 метров) в 100 миллионов раз больше длины генерируемой гравитационной волны (532 нм), куб работает как колоссальная фазированная решетка. Излучение схлопывается в снайперский луч, бьющий строго перпендикулярно граням.

Считаем мощность луча, уходящего в одном направлении (работает энергия только одной перпендикулярной оси), по классической формуле: $P = \frac{8G}{c^5} \omega^2 E^2$

$\frac{8G}{c^5} \approx 2.2 \cdot 10^{-53}$
$\omega^2 \approx 3.13 \cdot 10^{30}$ (для 1064 нм)
$E^2 = (8.33 \cdot 10^6)^2 \approx 6.94 \cdot 10^{13}$

Мощность ГВ: $P \approx \mathbf{4.8 \cdot 10^{-9} \text{ Ватт (4.8 нановатт)}}$

Модуляция: СВЧ-порча и Единый Макрообъект

Как передавать данные? Если зеркала имеют 6 девяток, фотон живет в кубе десятые доли секунды. Добротность системы феноменальна. Казалось бы, классическая физика говорит нам: вы не можете модулировать сигнал быстрее, чем время затухания резонатора (единицы герц). Скорость связи будет нулевой.

Но здесь в игру вступает квантовая механика. Наша 3D-решетка стоячих волн — это единый квантовый макрообъект. Мы не пытаемся “накачать” или “спустить” мощность. Мы берем СВЧ-импульс (например, мощный мазер) и простреливаем им куб насквозь. Квантовое состояние всего $50\text{-метрового}$ макрообъекта схлопывается/изменяется мгновенно (в пределах времени пролета СВЧ-волны). Идеальная фазировка сбивается, и снайперский гравитационный луч на долю секунды отклоняется в сторону (промахиваясь мимо приемника).

Время одного такта (пролета СВЧ через куб): $166.7 \text{ наносекунд}$ .

Хватит ли фотонов? (Считаем квантовый предел)

За один такт (166.7 нс) излучается порция гравитационной энергии: $E_{\text{такта}} = 4.8 \text{ нВт} \times 166.7 \text{ нс} = \mathbf{8 \cdot 10^{-16} \text{ Джоулей}}$ .

Энергия одного оптического/гравитационного кванта (на 532 нм) равна $\sim 3.74 \cdot 10^{-19} \text{ Дж}$ . Делим одно на другое и получаем: 2000 фотонов за 1 такт

Скорость передачи: $1 \text{ бит} / 166.7 \text{ нс} = \mathbf{6 \text{ Мегабит в секунду (Мбит/с)}}$ .

Приемник и Корреляционный процессор

На другом конце Земли (например, в Австралии) стоит точно такой же 50-метровый куб. Мы используем честный гомодинный прием без магических умножителей. Гравитационная волна модулирует фазу его внутренней 75-тераваттной стоячей волны.

2000 фотонов — это ничтожно мало на фоне колоссального квантового (дробового) шума самого лазера накачки и тепловых вибраций зеркал. Сигнал тонет в шумах. Поэтому на выходе детектора работает корреляционный процессор.

Резюме

Для создания сквозного гравитационного канала связи с пингом 42 миллисекунды (время полета сквозь Землю) и скоростью $6 \text{ Мбит/с}$ нам понадобятся:

Две подземные шахты $50\times50\times50$ метров.
Подводимая мощность $\sim 75 \text{ МВт}$ на каждую станцию (уровень энергопотребления дата-центров Google).
Зеркала с фантастической лучевой прочностью и точностью полировки до долей ангстрема.

Цифры получились отрезвляюще суровыми, но главное — они физически разрешены. Закон сохранения энергии соблюден, предел Шеннона пройден. Да, это не 100 Гбит/с из настольной коробочки. Но отправить HD-видео сквозь расплавленное ядро планеты — технически решаемая (пусть на грани возможного и невероятно дорогая) задача. К сожалению к практике такая установка отношения не имеет.

Комментарии (29)

RFAREAS
07.05.2026 20:28
#29942306
Таак. Очень интересно. Есть ряд несотыковочек с наукой. Напишу позже.
1. Flux82
  07.05.2026 20:28
  #29942518
  Прочитайте комментарии автора, там несостыковок вагон и маленькая тележка.
  
  Gemini мне какараз говорил что за дичь ты придумал) но только по началу, потом - уболтал) Да не, идея моя)
  
  https://habr.com/ru/articles/1025222/comments/#comment_29852186
  
  Умные LLM пытаются противостоять потоку сознания, но сдаются под гнетом растущего контекста

NekitGeek
07.05.2026 20:28
#29942322
стабильный гравитационный луч

А скажите, и в магазине можно так же стенку приподнять?
1. mozg4d Автор
  07.05.2026 20:28
  #29942372
  ?
  1. Yarus23
    07.05.2026 20:28
    #29942420
    Это цитата из классики ну блин
  1. Politura
    07.05.2026 20:28
    #29942426
    "Иван Васильевич меняет профессию"
  1. Tiriet
    07.05.2026 20:28
    #29942932
    Ваш вопрос + инфа из профиля= чукча не читатель, чукча писатель (и таки да, это тоже цитата из уже классики).

15432
07.05.2026 20:28
#29942432
Ух как сплющило. До чего людей ИИшка доводит...

Flux82
07.05.2026 20:28
#29942488
Если честно, некоторым людям просто противопоказано пользоваться ИИ. Они впадают в психоз, начинают мнить себя гениями и идут вещать миру свой бред.

Конкретно здесь связка наукоподобного наполовину бреда, наполовину натягивания совы на глобус.
1. RFAREAS
  07.05.2026 20:28
  #29942544
  А Можете поподробнее, где здесь конкретно ИИ и наукоподобие? Только, пожалуйста, своими словами.)
  1. farafonoff
    07.05.2026 20:28
    #29942812
    Ии видно невооружённым глазом, а наукоподобие в фантастических числах. Хорошо бы увидеть какие-то количественные расчеты. Из бытового опыта, свет весит не очень много, а макро объекты на земле не создают гравитационных волн, хотя регулярно разгоняются и тормозят.
    
    RFAREAS
    07.05.2026 20:28
    #29942884
    Оченьь интересная точка зрения. Сегодня постараюсь дать расклад по ошибкам.
    
    mozg4d Автор
    07.05.2026 20:28
    #29943352
    Ускорение и торможение в принципе не создает гравитационных волн.. Для создания гравитационных волн необходим квадруполь. То есть 2-е сливающиеся черные дыры создают гв, а 4 - не создают (если не учитывать другие гармоники)
    
    Тут использованы все хитрости какие только можно - 4гвт, 300ггц, grid array, сверхузконаправленный луч, гомодинный прием, корреляционное подавление, криогеника. И только так должно получится хоть что-то поймать. Ито если углы приемника и передатчика не будут совпадать абсолютно идеально, то мы ничего не поймаем. Так что "случайно" гравитационное излучение на земле появиться не может. Спектр - чист)
    
    farafonoff
    07.05.2026 20:28
    #29946972
    Вы определенно не правы. Две сталкивающиеся машины точно также производят гравитационную волну, как и две черные дыры. Механизм точно такой же, просто масштаб меньше пропорционально тому как машины меньше черной дыры.
    
    mozg4d Автор
    07.05.2026 20:28
    #29947028
    неа.. в этом фишка квадруполя.. 4-ре сталкивающиеся черные дыры снегерируют радикально меньше гравитационной волны если у них будут одинаковые массы. а то что сгенерируют будет более высокой гармоники. Можно думать об этом так. у нас 4 вокселя. Если в момент времени 1 горият воксели по диагонали а в момент времени 2 - по другой диагонали - много ГВ. Если в любой момент времени горят все 4 вокселя одновременно - 0 ГВ.
    что интересно - если будет бублик из черныз дыр, сливающийся в шар, массой хоть миллион сонлнц, будет ровно 0 ГВ. У меня тоже крыша от этого немного уезжает)
    
    sergopl
    07.05.2026 20:28
    #29943612
    Насколько я помню у света (фотонов) нет веса. Вообще. Иначе невозможно двигаться со скоростью света. Он только имеет энергию...
    
    mozg4d Автор
    07.05.2026 20:28
    #29944168
    Энергия и масса это одно и то-же. Например после слияния двух чёрных дыр их суммарная масса становится заметно меньше, т.к. уходит на генерацию гв

RFAREAS
07.05.2026 20:28
#29942922
Как обещал. Перепроверил и выкладываю. Некоторые моменты намеренно упустил, чтобы не быть слишком предвзятым.

Статья описывает устройство, в котором три ключевых шага не выводятся из уравнений и противоречат установленным физическим результатам. Остальные утверждения статьи либо технологически спорны, либо не поддаются проверке без полного расчёта.

Мощность ГВ-излучения. Генерация гравитационных волн стоячей ЭМ-волной физически реальна. Стоячая ЭМ-волна в резонаторе Фабри-Перо генерирует поперечно-трассировочные гравитационные волны, распространяющиеся вне резонатора. (https://link.springer.com/article/10.1134/S020228932101014X) Однако мощность этого излучения определяется квадрупольной формулой Эйнштейна с константой G/c⁵ ≈ 3×10⁻⁵³ Вт⁻¹. Расчёты для ЭМ-резонаторов дают амплитуду деформации пространства h ~ 10⁻⁴⁴ при поле 1 МВ/м в объёме 1 м³ - примерно на 20 порядков меньше амплитуды ГВ от астрофизических источников, детектируемых LIGO. (https://arxiv.org/pdf/1702.06052) Число 10⁻¹⁸ Вт в статье нигде из этой формулы не выводится.

Эффект Герценштейна. Механизм Герценштейна основан на взаимодействии стоячей ЭМ-волны с внешним статическим магнитным полем - именно его наличие, ориентация и напряжённость определяют амплитуду и поляризацию излучаемых ГВ. (https://arxiv.org/pdf/1702.06052) Описанный в статье механизм - "рассеяние фотонов на электрическом поле СВЧ-волны с модуляцией гравитонов" - не является вариантом этого эффекта и не описан ни в одной рецензируемой работе.

Формула приёмника. Выражение P_out = √(P_GW · P_laser) не выводится ни из ОТО, ни из квантовой оптики. В гомодинной детекции дробовой шум от N фотонов локального осциллятора составляет √N, и именно он определяет нижнюю границу измеримого сигнала. (https://www.lps.umontreal.ca/fr/node/654) Преодоление стандартного квантового предела в LIGO достигается только через сжатые состояния света, улучшающие чувствительность в одной квадратуре ценой ухудшения в другой. (https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado8069) Автор не объясняет, откуда берётся именно квадратный корень и почему схема работает без сжатых состояний.

Детектирование и причинность. Взаимодействие фотона с гравитационной волной описывается интегрированием фазового сдвига вдоль нулевой геодезической - то есть с конечной скоростью распространения. (https://arxiv.org/html/2509.15841v2) Квантовая механика не позволяет передавать информацию быстрее скорости света через квантовые состояния, включая суперпозиционные. (https://en.wikipedia.org/wiki/No-communication_theorem) "Квантовая ретроспектива" не является физическим термином и не определена математически.

Коллимация ГВ-луча. Дифракционный расчёт использует длину волны накачивающего лазера вместо длины гравитационной волны. Длина ГВ определяется частотой квадрупольных осцилляций источника λ_GW = c/f_source, которая в статье не обоснована и не связана с оптической длиной волны лазера. Без этого обоснования расчёт коллимации лишён физического смысла.

Итог. Все пять перечисленных проблем независимы друг от друга. Каждая из них в отдельности достаточна для того, чтобы поставить под сомнение работоспособность описанного устройства. Фундаментальное ограничение - константа G/c⁵ в уравнениях Эйнштейна - делает лабораторную ГВ-связь недостижимой при нынешнем понимании физики, независимо от уровня технологий.
1. ilyakruchinin
  07.05.2026 20:28
  #29942938
  Ого, вы действительно потратили своё время на проверку данного опуса, после того как предыдущий креатив автора был отнесен к категории "КГ/АМ"?
  1. RFAREAS
    07.05.2026 20:28
    #29942976
    Мне это интересно, я здесь новенький (:
1. mozg4d Автор
  07.05.2026 20:28
  #29943732
  ответов будет много)
  1. Мощность гв
  просто резонатор фабри-перо - не подходит, т.к. в нем дипольный момент а не квадрупольный (это была ошибка в прошлой статье). тут нужно именно 2 пересекающихся луча - "кирпича" с идеально алайнеными фазами (фронт волны должен быть плоским). такми образом образуется 2D массив квадруполей с шагом 500нм (как шахматная доска к которой черные и белые меняются местами с частотой 300Тгц)
  для расчета мощности используется формула: P = (8 G / c^5) w^2 E^2.
  при поле 2м - это 10^-18, но расситаем для поля 20 на 20 м, чтобы заодно увидеть как зависит от размера:
  
  LIGO - частоты - 100гц, у нас - 300Тгц - разница - 26 порядков при возведении в квадрат! именно это позволят выжать хоть что-то
  
  В эффекте герценштейна используются постоянные магниты, мы можем "давить" 10Тл и это конечно несравнимо выгоднеее чем СВЧ, но.. Как переключать малниты? у них же индкутивность, а нум нужны сотни гигагерц чтобы конкурировать с оптоволокном..
  
  Можно было бы тогда рассмотреть большой "конденсатор" (электростатичесое поле), но он расплавится на нужных напряжениях и соответственно токах на нужных частотах, придется очень сильно понижать частотую. поэтому СВЧ + волноводы. правда наверно лучше назвать это фотон-гравитонным рассеянием во внешнем поле (эффект примакова для гравитонов). По расчерам модулирование 2% от мощности ГВ. маловато конечно но идей больше нет..
  
  P_out = √(P_GW · P_laser) - да. тут ошибка.. фак. правильно похоже так:
  
  это один фотон раз в 3 минуты. такой сигнал ничем не вытянуть. кажется это провал(
  
  квантовая ретроспектива - это конечно словоблудие) мне просто так захотелось) но сути это не меняет - нам не нужно ждать пока один фотон пробежит весь путь. Если бы было нужно, то не было бы никаких вариантов обеспечить высокоскоростную связь. Да, скорость распространения информации - всеравно скорость света. L/c, но ГВ модулирует непрерывно по мере прохождения. Тость это не мешает нам ловить вылетающие фотоны и обеспечить 100гбит..
  
  Насчет коллимации. Длинна волны ГВ равна половине длинны волны лазера (синус по модулую), соответственно 500нм. кваруполи размером 500*500ни. Фазированная решетка - ультра плотная, соответственно потери на боковые лепестки - 0, лучь - ультра направенный. тут какраз все отлично.
  1. RFAREAS
    07.05.2026 20:28
    #29943814
    Прослеживаются маркеры ИИ, это где-то даже хорошо, но в голове тоже должно быть представление о феноменах. Отвечу позже подробно.
  1. RFAREAS
    07.05.2026 20:28
    #29947370
    Как и в прошлый раз, есть ссылочки "для почитать на тему", и если есть ошибки, поправьте. Ошибки возможны, т.к. торопился.
    
    Вкратце.
    
    По формуле мощности ГВ-излучения. Вы используете формулу P = (8G/c⁵)·ω²·E² без вывода и без ссылки на источник. Из стандартной теории следует, что мощность квадрупольного ГВ-излучения пропорциональна ω⁶: амплитуда ГВ определяется третьей производной квадрупольного момента по времени, а мощность - её квадратом. (https://www.edmundoptics.com/knowledge-center/application-notes/lasers/challenges-of-specifying-lidt-for-cw-lasers/) Формула Эйнштейна имеет вид dE/dt = G/(5c⁵)·(d³I_ij/dt³)², и для осциллирующего квадруполя с амплитудой Q₀ это даёт P ~ G/c⁵·Q₀²·ω⁶. (https://hirata10.github.io/ph6820/lec14_gw_energy.pdf) В формуле вашей стоит ω², а не ω⁶. Это не вопрос численного коэффициента - это принципиально иная зависимость от частоты. Именно поэтому число 10⁻¹⁸ Вт нуждается в обосновании: если степень ω неверна, весь расчёт, включая аргумент про "26 порядков по сравнению с LIGO", теряет количественный смысл. При правильной формуле с ω⁶ выигрыш по частоте действительно колоссален - но и квадрупольный момент ЭМ-поля Q ~ E/c²·L² на много порядков меньше, чем у сливающихся чёрных дыр.
    
    По эффекту Примакова для гравитонов. Использование этого термина точнее, чем "эффект Герценштейна через СВЧ". Конверсия спин-2 частиц в фотоны во внешнем электромагнитном поле является формальным аналогом эффекта Примакова и обсуждается в рецензируемой литературе. (https://arxiv.org/pdf/2403.02005) Однако интенсивность этой конверсии напрямую определяется гравитационной константой связи и крайне мала в любых реалистичных лабораторных условиях. (https://arxiv.org/abs/2312.17636) Утверждение "2% модуляции мощности ГВ" через СВЧ в волноводах - число без вывода и без ссылки.
    
    По признанию ошибки в формуле приёмника. Вы пришли к выводу "один фотон раз в 3 минуты - провал". Это физически верный результат, и он полностью подтверждает суть критики: ограничение G/c⁵ не преодолевается инженерными решениями.
    
    По коллимации. Аргумент о том, что λ_GW = λ_laser/2 через удвоение частоты квадрупольных осцилляций (cos²(ωt) даёт 2ω), физически небезоснователен. Однако когерентное сложение излучения от ~10¹³ ячеек апертуры в единый направленный луч требует фазовой стабильности по всей плоскости 2×2 м на уровне ~50 нм. Это требование в статье не обосновывается.
    
    По "квантовой ретроспективе". Вы сами признали это словоблудием, и физическое объяснение взамен - "ГВ модулирует фазу фотона непрерывно по мере прохождения через резонатор" - корректно. Претензий нет.
    
    В итоге. Центральная проблема не снята: формула P = (8G/c⁵)·ω²·E² не соответствует стандартной квадрупольной формуле Эйнштейна по степени зависимости от частоты, и пока она не выведена явно - количественная база всей статьи остаётся необоснованной. Признание вами провала в формуле приёмника это фактически подтверждает.
    
    mozg4d Автор
    07.05.2026 20:28
    #29949620
    да, сейчас перепысываеем, перпесчитываем и из-за неправильной формылы там где квадратный корень, размеры установки для жалких 6 мегабит получаются 50 на 50 на 50м - куб с вводом лазерного излучения с трех сторон (получится такой световой кристалл - 3D шахматная доска). это при зеркалаз 6 девяток. Там и просто давление света и термическое расширине и куча других проблем и при этом нужно как вы говорите выдерживать на уровне 50нм (скорее даже меньше) это практически нереально
    
    предполагается что на передающей стороне нам достаточно на микроны "испортить" "световой кристалл" чтобы луч промахнулся и мы ничего не получили на приемной стороне. СВЧ для этого должно быть достаточно, но если честно я уже не особо заморачиваюсь с рассчетами по модулированию, т.к. это мелкая проблема по сравнению с тем что установка получается гиганстская, прожорливая и не применимая на практике
    
    формула с частотой в квадрате (для электромагнитных волн) была выведена еще в 60-х годах и вроде ее пока не оспорили) Я спрашивал ии (gemini и chatgpt) при нее, просил показать вывод. хз пока не вижу оснований не доверять ей.
    
    Статью перепишу в ближайшее время
    
    RFAREAS
    07.05.2026 20:28
    #29949676
    Вы уж проверьте всё, прежде чем выкладывать. Иначе получается вы так диссер) сваяете на комментах.)
    
    mozg4d Автор
    07.05.2026 20:28
    #29950430
    переписал. в общем понятно что гонять свет между зеркалами - бесполезно, но можно использовать кристалл алмаза или сапфира и гонять внутри них ультра высокочастотные звуковые волны (50Тгц) по 3-м осям.. хз, предварительно вроде многообещающе. так что пока не сдаемся)

Wizard_of_light
07.05.2026 20:28
#29942952
Чего-то кажется если бы это работало, то в ускорителях частиц надо было бы потери на гравитационное излучение учитывать - там тоже малые массы на околосветовых скоростях и высоких частотах крутятся. А идеи по управлению лазерными пучками достаточно дикие. Там гауссов профиль распределения в пучке не просто так, в "кирпич света" его можно превратить только радикальной обрезкой и на коротких дистанциях. А если мы держим пучок в системе зеркал, то про короткие дистанции можно забыть-у нас каждую секунду 300 тысяч километров, и потери из-за расширения пучка и вылета его краёв за апертуру зеркал очень быстро превысят потери на отражение.
1. mozg4d Автор
  07.05.2026 20:28
  #29943284
  Встречные потоки частиц в церне на самом деле обладают квадрупольным моментом и создают ГВ, но низкочастотные, т.к. диаметр ускорителя большой. Килогерцы. Мощность гв зависит от частоты квадратично. У нас 1000нм и соответственно 300 тгц. Еще повысить частоту проблематично из-за зеркал.
  
  Одно из зеркал может быть плоским (так дешевле) второе - с небольшим скруглением на гранях. На практике зеркало будет сборным из кусочков 10*10см с адаптивной оптикой. С криогенным охлаждением. Правда отвести 4квт и при этом сохранить сверх низкую температуру - задача со звездочкой, но на сегмент 10 на 10см - 100ватт отвести нужно. Так что сложно, но вроде возможно

KEugene
07.05.2026 20:28
#29947682
Извините, я не в теме. Зацепило превью статьи в RSS ридере.

Гиавитационный модем...

Нам жизненно необходим квадруполь.

Настольного Гравитационного Трансивера

Думаю, учитывая размеры конструкции, не хватает только гравицапы. Она должна быть компактной. Ну и бурбулятора в ксчестве усилителя волн.

Гравитационный модем 2.0: Переходим на 3D, гигаватты и суровую реальность +1

Архитектура: Куб 50х50х50 метров

Масса Света: Запасенные Джоули

Мощность излучаемой ГВ и «Снайперский луч»

Модуляция: СВЧ-порча и Единый Макрообъект

Хватит ли фотонов? (Считаем квантовый предел)

Приемник и Корреляционный процессор

Резюме

Комментарии (29)

mozg4d Автор

mozg4d Автор

mozg4d Автор

mozg4d Автор

mozg4d Автор

mozg4d Автор

mozg4d Автор

mozg4d Автор