Голографиянын теориялык негиздери биринчи жолу түзүлгөндөн бери 100 жылдан ашык убакыт өттү жана биз азыр да голограммаларды негизинен пластинкалардагы стикерлерге же Тупак Шакурдун өлгөндөн кийинки концертине байланыштырабыз. Бирок, акыркы жылдары голография темасы активдүү өнүгө баштады. Бүгүн биз сырдуу голографиялык сүрөттөр тууралуу баарын айтып беребиз.
1920-жылы поляк окумуштуусу Миечислав Вольфке "Молекулярдык торлордун оптикалык сүрөттөө мүмкүнчүлүгү жөнүндө" (Über die Möglichkeit der optische Abbildung von Molekulargittern) аттуу эмгегинде сүрөттөрдү алуунун голографиялык ыкмасы идеясын сунуштаган жана эксперименталдык түрдө тастыктаган. Бирок ал кезде поляктын ачылышын иш жүзүндө колдонууга мүмкүндүк бере турган технология болгон эмес. Муну өткөн кылымдын 60-жылдарына чейин күтүүгө туура келди.
Голограммалар 1977-жылы "Жылдыздар согушу" тасмасынын аркасында кеңири белгилүү болгон, анда алар маалымат жана байланыш каражаттарын алып жүрүүчүлөрдүн ролун аткарган. Ошентип, поп-маданиятка абдан татаал илимий теория кирип, дүйнө жүзү боюнча миллиондогон адамдардын кыял-жоругуна ээ болду. Биз бүгүн Джордж Лукас тарабынан голография темасынын көрүнүшүнө жакынбызбы?
Ошондой эле окуңуз: Джеймс Уэбб космостук телескобу: байкоо үчүн 10 бутага
Голография деген эмне?
«Мага жардам бер, Оби-Ван Кеноби! Сен менин жалгыз үмүтүмсүң!" Жылдыздар согушунун бардык күйөрмандарына белгилүү болгон бул текст принцессанын үч өлчөмдүү проекциясы аркылуу айтылат. Leia, көптөгөн көрүүчүлөр үчүн голография жана голографиялык сүрөттөө деген эмне деген биринчи идея болуп калды.
Бүгүн, колубузга сүйүктүү топтун пластинкалары жазылган дискти кармаганыбызда, анын үстүндө асан-үсөндүн ар кандай түстөрү менен жаркырап турган түстүү стикерди көрөбүз. Бул дисктин аныктыгын жана мыйзамдуулугун голографиялык ырастоо болуп саналат. Демек, бул да голограмма, бирок ал кандайча түзүлгөн жана эмне үчүн колдонулат? Мен бул суроолорго мүмкүн болушунча жеткиликтүү жооп берүүгө аракет кылам. Бирок, бул, албетте, жеңил жана жөнөкөй иш эмес, анткени, негизинен, кээ бир физикалык түшүнүктөрдү аныктоо жана түшүндүрүү зарылчылыгы, бирок алардын көбү сизге физика сабагыңыздан тааныш болушу керек. Бул зарыл, анткени акыркы эффект техниканын ар кандай тармактарынын жетишкендиктерин практикалык колдонуунун натыйжасы болуп саналат. Демек, теориялык негиздерин туура эмес түшүнүү бүтүндөй проблеманы туура эмес түшүнүүгө алып келиши мүмкүн. Бирок, мен бул макаланы Максвеллдин теңдемелери колдогон теориялар менен жүктөөнү көздөбөйм. Болушу мүмкүн, бирок эмне үчүн? Бул жаңы эч нерсе кошпойт жана аны түшүнүүнү кыйындатат. Оптика жана толкун кыймылы тармагындагы негизги физикалык түшүнүктөрдүн так чиймелерин жана аныктамаларын колдонуу менен голографиялык сүрөттөрдү жазуу жана кайра чыгаруу принциптерин жеткиликтүү түрдө түшүндүрүүгө аракет кылам. Жана ошондой эле голографиянын практикалык колдонулушу, анын ичинде компьютердик технологияларда маалыматты голографиялык жазуу жөнүндө сөз кылам.
Биз үчүн ишти бир аз жеңилдете турган аныктама менен баштайлы. 19-кылымдан бери адамзатка белгилүү болгон фотография сыяктуу голография да сүрөттөрдү алуу ыкмасы болуп саналат. Бул эки терминдин экөө тең грек тилинен келип чыккан, бирок, эгерде фотография деген сөз “жарык” жана “сүрөт” дегенди билдирген “фото” жана “графа” сөздөрүнөн келсе, голография сөзүнүн биринчи бөлүгү “холос” деген сөздөн келип чыккан. ”, грек тилинен которгондо “бүтүн” дегенди билдирет.
Демек, голография "бүтүн тартуу" болуп саналат. Ал эмнени билдирет? Стандарттык фотосүрөттө биз үч өлчөмдүү дүйнөдө көргөн нерселерибиздин эки өлчөмдүү элесин гана сактай алабыз. Голографиянын идеясы анын бир тарабын эле эмес, бүткүл объект тууралуу маалыматты жазуу. Ошентип, ал жазылган маалыматты колдонуу менен бүт объекттин сүрөтүн кайра чыгарууга болот.
Бирок үч өлчөмдүү объекттин көрүнүшүн кантип сактоо керек? Бул үчүн жарыктык интерференция кубулушу колдонулат. Электромагниттик спектрдин бир бөлүгү болгон көзгө көрүнгөн жарыктын өзү эки компоненттен турат - электр талаасы жана магнит талаасы. Бирок эң негизгиси, жарык бул жөн эле фотондордун агымы эмес, толкун, андыктан бир нече толкундарды үстүртөн коюу жаңы мүнөздөмөлөргө ээ болгон жаңы толкундарды жаратышы мүмкүн. Андан кийин, дифракция кубулушун колдонуу менен, капталган толкундардын сүрөтү жазылган мүнөздөмөлөрдү чагылдыргандай кылып кайра чыгарууга болот.
Ошондой эле окуңуз:
- Кызыл планетаны байкоо: Марс иллюзияларынын тарыхы
- Илимий көз караштан телепортация жана анын келечеги
Голограмма жазуу жана дисплей
Жарыктын толкундук мүнөзүнүн аркасында стандарттык фотопленкага объекттин сырткы көрүнүшүн үч өлчөмдүү жазууга болот. Ылайыктуу лазердин жардамы менен анын бир нуру тунук пластинкага багытталган жана тартыла турган объектиге да, түздөн-түз пленкага да багытталган, бири-бирин кайталаган толкундардын үлгүсү түзүлөт. Мындай сүрөттөлүш жарыктын айрым спектралдык компоненттеринин көп сандагы интерференцияларынын суперпозициясы болуп саналат жана эгерде биз мындай пленкадан “фото” алууну кааласак, анда биздин көзүбүз лазер менен жарыктанган объектини эмес, ал эми жарыктын меланжын көрөт. интерференция сызыктары, алар бизге сүрөткө тартылган объект жөнүндө эч нерсе билдирбейт.
Бул иш жүзүндө кандай көрүнөт:
Фокусталган лазер нурунун жардамы менен ошол учурда дифракциялык тор болуп эсептелген пленканы туура экспозициялоо гана бүт процессти тескери жүргүзүүгө жана объекттин үч өлчөмдүү сүрөтүн алууга мүмкүндүк берет.
XNUMXD голографиялык сүрөттөө, окшош болсо да, стереоскопиялык техникадан айырмаланат, ал объектти эки жакын пландан тартып, андан кийин стереоскоп деп аталган түзүлүшкө пластинкаларды коюуну камтыйт. Мисалы, популярдуу VR көз айнек эки бир аз офсеттик сүрөттөрдү түзүү, ушундай жол менен иштөө. Голограммаларда бул жылыш бир чөйрөдө толкун интерференциясы түрүндө белгиленет.
Ошондой эле окуңуз:
- Кванттык физиканын 100 жылы: 1920-жылдардагы теориялардан компьютерлерге чейин
- 5 келечектеги космостук миссиялар жөнүндө ойлонууга
Голограмма жана "голограмма"
Жогоруда сүрөттөлгөн технология менен көйгөй канааттандырарлык натыйжаларга жетүү үчүн так лазер нурун жана жакын лабораториялык шарттарды талап кылат. Ал эми голограммалардын оригиналдуу идеясы практикалык колдонууну тапкан болсо да, мисалы, бир нече кургак учуктун теориялык кубаттуулугу менен HVD стандарттык маалымат каражаттарына маалыматтарды жазууда, бирок алар үйдө колдонуу үчүн популярдуу медиа болуп калган эмес.
Практикалык чечимдер голографиялык сүрөттү алуунун татаал процесси ошол эле эффектке жеткен, бирок башка ыкмаларды колдонуу менен башка технологияларга утулуп калаарын көрсөтүп турат. Илимий көз караштан алганда, мындай сүрөттөр голограмма деп аталбашы керек, бирок бул псевдо-голограммалардын баарын жөн эле "голограмма" деп аташ керек.
Бирок иш жүзүндө Тупактын концерттик сүрөтү да, 260 жылдык вагонундагы ханыша Елизавета IIнин элеси да илимий көз караштан алганда чыныгы голограмма эмес.
Голограмма биз HoloLens көз айнегинен же "голографиялык дисплей" унаасынын алдыңкы айнегинде көргөн нерсе эмес. Көбүнчө бул үч өлчөмдүү сүрөттөлүш бир нече өзүнчө (бир эмес, оригиналдуу голограммадагыдай) жарык нурларынын ар кайсы тараптан түшөт, алар тунук айнек, суу көшөгөсү болушу мүмкүн. , же мындай "голографиялык дисплейдин" үстүндө "сүзүүчү" суу буусу.
Мен бул ыкмаларга карата "голограмма" терминин колдонууга чоң каршылыгым жок, анын негизги себеби - мындай жол менен алынган эффект голографиянын негизги касиеттерине, тагыраак айтканда, көбүрөөк маалыматты сактоо жана кайра чыгарууга абдан туура келет. (бул учурда бул объектти ар кандай бурчтан кароо жөнүндө) объект жөнүндө.
Ошондой эле кызыктуу:
- Жылдыздар эмне үчүн жымыңдашат?
- Эмне үчүн космостук аппараттар 20-кылымдын процессорлору менен жабдылган?
Бүгүнкү "голограммалар"
Ар кандай тунук материалдарда сүрөттөрдү көрсөтүүчү проекторлордун негизиндеги системалар бир аз башкача иштешет. Ар кайсы бурчтан багытталган жарык башка тараптан көрүнгөн сүрөттөлүш жөнүндө маалыматты камтыйт. Нурлар айнектин, суунун бетинде же, унутулуп калган поляк ойлоп табуусу сыяктуу Leia Display, буу пардасында кездешет, бул абада пайда болгон үч өлчөмдүү сүрөттөлүштүн элесин жаратат (чыныгы сүрөттүн эң чоң артыкчылыгы). голограмма).
Дагы бир мисал - Looking 2020D экрандары. Сүрөттү эки өлчөмдүү бетке эмес, аны үч өлчөмдүү дененин ичинде жараткандар, мисалы, айнек. Компания, атап айтканда, көп жылдар бою Looking Glass Factory чечими боюнча иштеп келе жатат жана биз XNUMX-жылы бул иштин биринчи олуттуу натыйжаларына суктанганбыз.
Германиянын Ронкалли циркин да айтсак болот, ал жаныбарлар менен спектакль коюудан баш тарткан, бирок Германияда, демек, Европанын көптөгөн өлкөлөрүнөн айырмаланып, жаныбарлар менен циркке тыюу салынган эмес. Азыр аренада голограмма түрүндө пилдер, аттар жана балыктар пайда болот.
Көрүүчүлөргө голограммаларды көрүүгө мүмкүндүк берген системанын баасы жарым миллион евродон ашты.
Ошондой эле кызыктуу:
- 10-жылы кара тешиктер жөнүндө биз билген эң кызык 2021 нерсе
- Терраформинг Марс: Кызыл планета жаңы Жерге айланышы мүмкүнбү?
Адамдар голограммада жашап жатканын түшүнүшпөйбү?
Албетте, дуйнелук заговордун идеяларын колдогон адамдар да жок эмес. Алар сен экөөбүз көптөн бери бир чоң голограммада жашап жатабыз, бизди курчап турган дүйнө голограмма, матрица деп эсептешет. Мен азыр баарын түшүндүрүүгө аракет кылам.
"Матрица" тасмасы пайда болгондо, бир туугандар Вачовскилерден келип чыккан сценарийдин идеясы бардыгын таң калтырды. Бирок, Матрица окуясынын негизин түзгөн идея Чыгыш философиясында да бар. Кээ бир кванттык физиктер илим математиканын тили менен сүрөттөгөн нерсе кылымдар бою диний билдирүүлөр түрүндө белгилүү болгонун эчак эле моюнга алышкан. Башкача айтканда, бул теорияга ишенсек, анда биз чоң голограммада жашайбыз.
Адамзат ушунчалык алек болуп, кээ бир нерселерди байкай албай калды дешет. Биз дүйнөнү байкайбыз жана аны жаратууга катышабыз, көбүнчө бизге эмне болуп жатканына таасир этүү мүмкүнчүлүгүн түшүнбөйбүз. Физиктер кудайдын бөлүкчөлөрү деп аталган мүнөздүү бозондорго толгон Хиггс талаасынын бар экендигинин далилин издеп жатышат, бирок биз мындай издөөлөр жөнүндөгү маалыматты мындай механизмдин ачылышы алып келе турган кесепеттерден бөлүп карайбыз.
Хиггс бозондорунун бар экенин тастыктоо бизди дүйнөнүн табияты жана анын кантип жаратылганы тууралуу маанилүү суроолорду берүүгө мажбурлайт. Күтүлбөгөн жерден, Матрицанын түшүнүктөрү анчалык деле фантастикалык эмес экени көрүнүп калышы мүмкүн жана биз баарыбыз чоң голограммада жашайбыз жана биз өзүбүз голограммабыз.
Мындай жыйынтыктарды кванттык физиканын өнүгүшүнүн аркасында алынган маалыматтардан чыгарууга болот. Эмне болорун аныктаган негизги эреже бул ыктымалдуулук экенин так билебиз. Биз ошондой эле кээ бир физикалык эксперименттердин жөн эле мүмкүн эмес экенин билебиз, анткени алардын таасирин байкоо фактысынын өзү аларда эмне болуп жатканын аныктайт. Эйнштейн мындай ой жүгүртүүнүн кесепеттерин түшүнүп, дүйнө чүкө ойногон Кудайдан көз каранды эмес экенин айткан.
Эгер биз чындыгында чоң голограммада жашап жатсак жана аны менен болгон өз ара аракеттенишибиз, күтүүлөрүбүздүн жана коркуу сезимдерибиздин билдирүүлөрү аны менен өз ара аракеттенип, ар кандай нерселерди баштан кечирип жатсачы? Бизге эмне болуп жатканына таасир этүүнүн кээ бир ыкмалары бар, алар оң деп аталат. Аларды сынап көргөн ар бир адам анын иштей турганын билет жана көбүнчө биз анын иштеши керек экенин билебиз. Ар кандай альтернативдик дарылоо менен бирдей. Алар негативдүү ойлорду жок кылуу аркылуу, башкача айтканда, ишеним аркылуу голограмманы башкаруу жөндөмүбүзгө негизделген.
Илим эгер материя чындыгында бош бөлүкчөлөрдөн турса, эмне үчүн масса бар деген суроого жооп издеп жатат. Бирок, биз адамдар үчүн, бизди курчап турган дүйнө дагы эле реалдуудай сезилет жана биз өзүбүздүн мүмкүнчүлүктөрүбүздү түшүнсөк, ар бир адам айтылган "Матрицадагы" Нео же күйүп турган Будда сыяктуу болушу мүмкүн деп шектенбейбиз. сенин оюңдун күчү.
Жөнөкөй сөз менен айтканда, биз буга чейин Матрицадабыз жана биз бардыгыбыз голограммабыз, ага эч нерсе көз каранды эмес. Мен жөн гана биздин дүйнө жөнүндө мындай идеяларга жылмайып кетким келет.
Ошондой эле кызыктуу: Жөнөкөй сөз менен айтканда, кванттык компьютерлер жөнүндө
Ар кимдин өзүнүн голограммасы болобу?
Бирок биз дагы эле чындыкка кайтып келебиз. Келечек, албетте, 3D рендерингде. Анткен менен “Блад Runner” тасмасындагыдай чыныгы голограммалар көчөдө пайда болгонго чейин бир топ убакыт келери бышык. Ага чейин бизде көптөгөн "симуляциялык голограммалар" жана технологиялардын демонстрациялары болот, алар биздин сезимдерибизди барган сайын адаштырып, чыныгы үч өлчөмдүү объекттерди карап жаткандай таасир калтырат.
Так Гугл иштеп чыгуучулардын алдына дал ушундай максатты коюп. Маалым болгондой, алар кызыктуу Project Starline, башкача айтканда, баарлашуу үчүн “голографиялык” стенддин үстүндө иштеп жатышат. Алар ездерунун ишинин кээ бир натыйжаларын керсетушту.
Google кызматкерлери бир катар камераларды жана сенсорлорду колдонуу менен адамдардын бири-бири менен сүйлөшкөнүнүн так 3D моделдерин түзүп, алар бир жерде тургандай таасир калтырышкан. Учурда бул чечим компаниянын кеңселеринде сыналган.
Кээ бир илимпоздор адамдардын ортосундагы күнүмдүк байланыш каражаттарында голограмма технологияларынын пайда болушуна бир кадам таштадык деп эсептешет. Бул үчүн кийинки муундагы байланыш үчүн дагы бир инфраструктураны - континенттерди бириктирүүчү оптикалык була тармагын жана алтынчы муундагы 6G зымсыз байланыш инфраструктурасын куруу зарыл болот. Көптөгөн технологиялык компаниялар буга чейин мындай иш менен алектенишет. Балким, бир нече жылдан кийин голограммалар күнүмдүк жашоонун бир бөлүгү болуп калат, бирок алар адамдардын ортосундагы чыныгы байланышты алмаштыра албайт деп ишенем.
Кээ бир илимпоздор да голограммалар буга чейин эле колдонулушу мүмкүн экенин белгилешет, анткени тиешелүү технологиялар бар, бирок бул этапта ал абдан кымбат болгондуктан, ал толугу менен кирешелүү эмес. Кырдаал интернеттин кантип өнүккөнүнө абдан окшош. Баштапкы деңгээлде ага дээрлик эч ким ишенчү эмес, азыр анын бар болмоюнча азыркы учурду элестетүү мүмкүн эмес.
Ошентип, бир нече жылдан кийин биздин үйүбүздөн досторубузга зыярат кылуу үчүн өзүбүздүн голограммабызга ээ боло турган көптөгөн белгилер бар. Бирок, зарыл болгон технологиялар боюнча окумуштуулардын божомолдору дайыма эле аткарыла бербестигин эстен чыгарбоо керек.
Сиз Украинага орус баскынчыларына каршы күрөшүүгө жардам бере аласыз. Мунун эң жакшы жолу - Украинанын Куралдуу күчтөрүнө каражат берүү Savelife же расмий баракчасы аркылуу NBU.
Биздин баракчаларга жазылыңыз Twitter жана Facebook.
Ошондой эле кызыктуу:
