このように、重力波通信は天文学の副産物やSF的アイデアとして生まれつつも、重力波検出技術の進歩や学際的な研究姿勢に後押しされて、じわじわと真面目に研究される領域に入りつつあるのです。
次章では、そんな重力波通信の大きな特徴の一つである「どんな遮蔽も貫通する」という理論的強みについて解説します。
重力波通信は「あらゆる遮蔽物」を貫通する
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現在メインで使われている通信方法は、多かれ少なかれ電磁波に依存しています。電波・マイクロ波、光ファイバー通信に使われる可視光・赤外光など、いずれも電磁波の一種です。
電磁波は物質やプラズマとの相互作用が強いため、大気や星間物質、あるいは海や地下などの環境では減衰や反射・散乱を受けやすく、通信が困難になる場面が少なくありません。
一方で、重力波が従来の電磁波(電波・光・X線など)と本質的に違う最大の特徴のひとつは、物質との相互作用がきわめて弱いという点です。
星間ガスや惑星の地殻、ブラックホールや中性子星の周囲といった、電磁波なら吸収・散乱されやすい非常に厳しい環境でさえ、重力波はほとんど減衰せずに通過できます。
地球上にある物体をいかなる手段で覆い隠そうが「重さ」が消えないことからもわかるように重力波は「なんでも貫通する」という極端な透過力を持っているからです。
もちろん、重力波通信には“超絶な透過力”に見合った課題も存在します。特にエネルギーコストと通信速度(レート)が、現実的な障壁となっています。
以下の表は、論文で提案・検討されている代表的な重力波生成手段と、その原理・課題を比較したものです。
重力波通信の大きな特長は、基本的に「質量を動かす」だけで波源を生み出せるという理論的なシンプルさにあります。
電磁波であれば電気的な振動源(アンテナ、光源など)が必須ですが、重力波の場合は質量分布が時変すればよいのです。言い換えれば、「質量の振動や移動によって時空を波打たせる」ことが重力波の基本的な発生原理となります。