用交變引力場(chǎng)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(chǎng)是目前可以實(shí)現(xiàn)越過(guò)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(chǎng)進(jìn)行編碼通信，就為人類找到了第二種可承載信息越過(guò)真空的載體，無(wú)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(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)摺绹?guó)新澤西州普林斯頓大學(xué)的赫爾斯和小約瑟夫泰勒通過(guò)對(duì)一種新型的脈沖星的長(zhǎng)期連續(xù)觀測(cè)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(cè)到，但在自然界通過(guò)引力場(chǎng)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(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的交變引力場(chǎng)作用的結(jié)果，這里月亮是信源，海水是信宿，引力場(chǎng)是載體，通過(guò)對(duì)潮汐的研究我們可以推知月亮的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；又如，歷史上海王星的發(fā)現(xiàn)就是通過(guò)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(chǎng)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(chǎng)中可觀察到的運(yùn)動(dòng)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(wàn)有引力實(shí)驗(yàn)的用交變引力場(chǎng)實(shí)現(xiàn)編碼通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)，它是在卡

3、文迪許萬(wàn)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(dòng)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(dòng)產(chǎn)生的交變引力使扭秤與信源以同頻率振動(dòng)，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(cè)量信號(hào)，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(wàn)有引力實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)精度的要求上屬同數(shù)量級(jí)，所以也是可實(shí)現(xiàn)的，只要適當(dāng)選取兩個(gè)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(guò)真空的編碼通信。要

4、實(shí)現(xiàn)用交變引力場(chǎng)做載體通信，其關(guān)鍵問(wèn)題有兩個(gè)：必須制作交變引力場(chǎng)調(diào)諧器和接收信號(hào)后的放大器。通過(guò)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(cè)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(shí)，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量交變引力場(chǎng)傳播速度的可能實(shí)驗(yàn)。
　　 盡管引力場(chǎng)和電磁場(chǎng)相比非常弱，但引力場(chǎng)承載了大量的天體信息，如果我們掌握了引力場(chǎng)傳遞信息的規(guī)律，并能探測(cè)到它，將是意義非凡的。本實(shí)驗(yàn)盡管只是從原理上證明