用交變引力場實(shí)現(xiàn)編碼通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)和理論分析.pdf

1、電磁場是目前可以實(shí)現(xiàn)越過真空進(jìn)行編碼通信的唯一載體，如果可以實(shí)現(xiàn)利用引力場進(jìn)行編碼通信，就為人類找到了第二種可承載信息越過真空的載體，無論是在基礎(chǔ)理論還足實(shí)踐方面它都有重大的意義。
　　 1993年的諾貝爾物理學(xué)獎獲獎?wù)摺绹聺晌髦萜樟炙诡D大學(xué)的赫爾斯和小約瑟夫泰勒通過對一種新型的脈沖星的長期連續(xù)觀測和研究，間接地證明了引力波的存在。雖然引力波到目前為止還沒有被直接探測到，但在自然界通過引力場傳遞信息卻是客觀存在的，如地球潮

2、汐就是由月亮與地球的相對運(yùn)動產(chǎn)生的交變引力場作用的結(jié)果，這里月亮是信源，海水是信宿，引力場是載體，通過對潮汐的研究我們可以推知月亮的運(yùn)動規(guī)律；又如，歷史上海王星的發(fā)現(xiàn)就是通過天王星的軌道信息得到的，在那里海正星為信源，天王星為信宿，引力場為載體。
　　 和引力波產(chǎn)生的空間畸變效應(yīng)相比，扭秤在交變引力場中可觀察到的運(yùn)動效應(yīng)與空間畸變相比要大的多。因此，本文提出一種基于卡文迪許萬有引力實(shí)驗(yàn)的用交變引力場實(shí)現(xiàn)編碼通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它是在卡

3、文迪許萬有引力實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)獲得的，其原理是用做往返周期運(yùn)動的質(zhì)量球M做信源，用卡文迪許扭秤質(zhì)量球做信宿，信源處質(zhì)量球運(yùn)動產(chǎn)生的交變引力使扭秤與信源以同頻率振動，在信源處用頻率調(diào)制的方法將O、1碼調(diào)制到不同頻率上，在信宿端用光電系統(tǒng)測量信號，實(shí)現(xiàn)在真空中兩點(diǎn)間信息的通信。本實(shí)驗(yàn)和卡文迪許萬有引力實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)精度的要求上屬同數(shù)量級，所以也是可實(shí)現(xiàn)的，只要適當(dāng)選取兩個不同頻率分別表示0、1碼，就可實(shí)現(xiàn)在信源和信宿之間的越過真空的編碼通信。要

4、實(shí)現(xiàn)用交變引力場做載體通信，其關(guān)鍵問題有兩個：必須制作交變引力場調(diào)諧器和接收信號后的放大器。通過理論數(shù)據(jù)的分析，如固有角頻率、固有周期、噪聲和實(shí)驗(yàn)頻率的選擇等等，用現(xiàn)有測量手段和現(xiàn)有儀器精準(zhǔn)度，可以完全達(dá)到通信的目的。同時，本文設(shè)計(jì)了一個測量交變引力場傳播速度的可能實(shí)驗(yàn)。
　　 盡管引力場和電磁場相比非常弱，但引力場承載了大量的天體信息，如果我們掌握了引力場傳遞信息的規(guī)律，并能探測到它，將是意義非凡的。本實(shí)驗(yàn)盡管只是從原理上證明