Поминаа повеќе од 100 години откако за првпат беа формулирани теоретските основи на холографијата, а холограмите сè уште ги поврзуваме главно со налепници на плочи или постхумен концерт на Тупак Шакур. Сепак, во последниве години, темата за холографија почна активно да се развива. Денес ќе ви кажеме сè за мистериозните холографски слики.
Во 1920 година, полскиот научник Миечислав Волфке во својата работа „За можноста за оптичко сликање на молекуларните мрежи“ (Über die Möglichkeit der optische Abbildung von Molekulargittern) ја изнесе и експериментално ја потврди идејата за холографски метод за добивање слики. Во тоа време, сепак, не постоеше технологија која ќе дозволи откритието на Полјакот да се искористи во пракса. На ова моравме да чекаме до 60-тите години на минатиот век.
Холограмите станаа широко познати во 1977 година благодарение на филмот „Војна на ѕвездите“, во кој тие дејствуваа како носители на информации и средства за комуникација. На овој начин, многу сложена научна теорија навлезе во поп културата, освојувајќи ја имагинацијата на милиони луѓе ширум светот. Дали сме денес блиску до визијата за темата холографија на Џорџ Лукас?
Прочитајте исто така: Вселенски телескоп Џејмс Веб: 10 цели за набљудување
Што е холографија?
„Помогни ми, Оби-Ван Кеноби! Ти си мојата единствена надеж!“ Овој текст, познат на сите фанови на „Војна на ѕвездите“, го зборува тридимензионална проекција на принцезата Леја, за многу гледачи стана првата идеја за тоа што е холографија и холографско сликање.
Денес, кога во раце држиме диск со плочите на нашиот омилен бенд, на него гледаме шарена налепница, треперлива од различни бои на виножитото. Ова е холографска потврда за автентичноста и законитоста на дискот. Значи, и ова е холограм, но како се создава и за што се користи? Ќе се обидам да одговорам на овие прашања што е можно попристапно. Сепак, очигледно нема да биде лесна и едноставна задача, главно поради потребата да се дефинираат и објаснат некои физички концепти, иако повеќето од нив би требало да ви бидат познати од часовите по физика. Ова е неопходно бидејќи крајниот ефект е резултат на практичното користење на достигнувањата од различни области на технологијата. Затоа, погрешното разбирање на теоретските основи може да доведе до погрешно разбирање на целиот проблем. Сепак, немам намера да ја оптоварувам оваа статија со теории поддржани од Максвеловите равенки. Може, но зошто? Тоа не би додало ништо ново и секако би го отежнало разбирањето. Ќе се обидам на пристапен начин да ги објаснам принципите на снимање и репродукција на холографски слики, користејќи јасни цртежи и дефиниции на основните физички концепти од областа на оптиката и движењето на брановите. И, исто така, ќе зборувам за практичната примена на холографијата, вклучително и холографското снимање на информации во компјутерските технологии.
Да почнеме со дефиниција која малку ќе ни ги олесни работите. Холографијата, како и фотографијата, која на човештвото му е позната уште од 19 век, е начин на добивање слики. И двата термина потекнуваат од грчкиот јазик, меѓутоа, ако зборот фотографија доаѓа од зборовите „фото“ и „графе“, што значат „светлина“ и „слика“, тогаш првиот дел од зборот холографија доаѓа од „холос“. “, што на грчки значи „целосно“.
Затоа, холографијата е „цртање на целината“. Што значи тоа? На стандардна фотографија, можеме да зачуваме само дводимензионална слика на она што го гледаме во тродимензионален свет. Идејата зад холографијата е да се снимаат информации за целиот објект, а не само за едната страна од него. Така што е можно, користејќи ги снимените информации, да се репродуцира сликата на целиот објект.
Но, како да се зачува изгледот на тродимензионален објект? За ова се користи феноменот на пречки на светлината. Видливата светлина, која е дел од електромагнетниот спектар, самата се состои од две компоненти - електрично и магнетно поле. Но, што е најважно, светлината е бран, а не само поток од фотони, така што наметнувањето на повеќе бранови може да создаде нови бранови со нови карактеристики. Потоа, користејќи го феноменот на дифракција, сликата на надредените бранови може да се репродуцира така што ќе ги одразува снимените карактеристики.
Прочитајте исто така:
- Набљудување на Црвената планета: Историја на марсовските илузии
- Телепортацијата од научна гледна точка и нејзината иднина
Снимање и прикажување на холограми
Благодарение на брановата природа на светлината, можно е да се снима изгледот на објектот во три димензии на стандарден фотографски филм. Со помош на соодветен ласер, чиј еден зрак е насочен кон проѕирна плоча и е насочен и кон предметот што треба да се сними и директно кон филмот, се создава шема на бранови кои се преклопуваат. Таквата слика е суперпозиција на голем број интерференции на поединечни спектрални компоненти на светлината и ако сакаме да добиеме „фотографија“ од таков филм, нашите очи нема да видат предмет осветлен со ласер, туку спој на интерферентни линии, кои сами по себе не ни кажуваат ништо за фотографираниот објект.
Еве како тоа изгледа во пракса:
Само правилната експозиција на филмот, кој во тој момент е дифракциона решетка, со помош на фокусиран ласерски зрак ви овозможува да го превртите целиот процес и да добиете тродимензионална слика на објектот.
XNUMXD холографското сликање, иако слично, е различно од стереоскопската техника, која вклучува фотографирање на објект од два крупен кадар и потоа поставување на плочите во уред наречен стереоскоп. На пример, популарна VR очила работи на овој начин, создавајќи две малку поместени слики. Во холограмите, ова поместување е фиксирано на еден медиум во форма на бранова интерференција.
Прочитајте исто така:
- 100 години квантна физика: од теории од 1920-тите до компјутерите
- 5 идни вселенски мисии за кои треба да размислите
холограм и „холограм“
Проблемот со технологијата опишана погоре е тоа што бара прецизна ласерска светлина и блиску лабораториски услови за да се постигнат задоволителни резултати. И иако првичната идеја за холограмите најде практична примена, на пример, при снимање на податоци на HVD стандардни медиуми со теоретски капацитет од неколку ТБ, сепак, тие не станаа популарен медиум за домашна употреба.
Практичните решенија покажуваат дека сложениот процес на добивање холографска слика едноставно губи од другите технологии кои го постигнуваат истиот ефект, но со користење на други техники. И иако од научна гледна точка таквите слики не треба да се нарекуваат холограми, вообичаено е сите овие псевдо-холограми да се нарекуваат едноставно „холограм“.
Меѓутоа, во пракса, ниту сликата на концертот на Тупак, ниту сликата на кралицата Елизабета Втора во нејзината 260-годишна кочија не се вистински холограми од научна гледна точка.
Холограмот не е она што го гледаме во очилата на HoloLens или на шофершајбната на автомобилот со „холографски дисплеј“. Најчесто, ова е тродимензионална слика создадена со помош на неколку посебни (а не една, како во случајот со оригиналниот холограм) светлосни зраци кои паѓаат од различни страни на медиум, кој може да биде проѕирно стакло, водена завеса. , или „лебдечка“ водена пареа над таков „холографски приказ“.
Немам голема замерка за употребата на терминот „холограм“ во однос на овие техники, а главната причина е што ефектот добиен на овој начин многу често одговара на главните својства на холографијата, имено складирањето и репродукцијата на повеќе информации. (во овој случај се работи за гледање на објектот од различни агли) за објектот.
Исто така интересно:
Денешните „холограми“
Системите базирани на проектори, кои прикажуваат слики на различни проѕирни материјали, работат малку поинаку. Светлината насочена од различни агли содржи информации за сликата што се гледа од другата страна. Зраците ќе се сретнат на површината на стакло, вода или, како во случајот со заборавениот полски изум Leia Display, пареа завеса, создавајќи впечаток на тродимензионална слика што се појавува во воздухот (крајната предност на вистинската холограм).
Друг пример се 2020D екраните од Looking. Оние кои проектираат слика не на дводимензионална површина, туку ја создаваат во тродимензионално тело, на пример, стакло. Компанијата, особено, со години работи на решението Looking Glass Factory и можевме да се восхитуваме на првите сериозни резултати од оваа работа во XNUMX година.
Може да се спомене и германскиот циркус Ронкали, кој одби да изведува дела со животни, иако во Германија, патем, за разлика од многу европски земји, циркусите со животни не се забранети. Сега слоновите, коњите и рибите се појавуваат во арената во форма на холограми.
Системот, кој им овозможува на гледачите да гледаат холограми, чини повеќе од половина милион евра.
Исто така интересно:
- 10 најчудни работи што ги научивме за црните дупки во 2021 година
- Тераформирање на Марс: Дали Црвената планета може да се претвори во нова Земја?
Дали луѓето не сфаќаат дека живеат во холограм?
Се разбира, не беше без луѓе кои ги поддржуваат идеите за светски заговор. Тие веруваат дека јас и ти живееме во еден голем холограм веќе долго време, дека светот околу нас е холограм, Матрица. Сега ќе се обидам да објаснам сè.
Кога се појави филмот „Матрикс“, сите беа многу изненадени од идејата за сценариото, кое произлезе од браќата Вачовски. Сепак, идејата во основата на приказната за Матрикс е присутна и во источните филозофии. Некои квантни физичари одамна препознаа дека она што науката го опишува на јазикот на математиката е познато со векови во форма на религиозни пораки. Односно, ако веруваме во оваа теорија, тогаш живееме во голем холограм.
Тие тврдат дека човештвото станало толку преокупирано што не може да забележи некои работи. Го набљудуваме светот и учествуваме во неговото создавање, многу често без да ја сфатиме можноста да влијаеме на она што ни се случува. Физичарите бараат докази за постоењето на Хигсовото поле полно со карактеристични бозони наречени божја честичка, но информациите за таквите пребарувања ги разгледуваме изолирано од импликациите што би ги имало откривањето на таков механизам.
Можеби ќе испадне дека потврдувањето на постоењето на Хигсовите бозони ќе не принуди да си поставиме важни прашања за природата на светот и како тој е создаден. Одеднаш, може да испадне дека концептите на Матриксот не се толку фантастични, и сите ние всушност живееме во голем холограм, а ние самите сме холограми.
Ваквите заклучоци може да се извлечат од информациите добиени благодарение на развојот на квантната физика. Со сигурност знаеме дека основното правило кое одредува што ќе се случи е веројатноста. Знаеме и дека некои физички експерименти се едноставно невозможни бидејќи самиот факт на набљудување на нивните ефекти одредува што се случува во нив. Ајнштајн, сфаќајќи ги последиците од таквото размислување, рекол дека светот не може да зависи од Бог кој игра коцки.
Што ако навистина живееме во голем холограм, а нашите интеракции со него, изразите на нашите очекувања и стравови се во интеракција со него, предизвикувајќи нè да искусиме различни нешта? Постојат некои методи за влијание врз она што ни се случува, кои се нарекуваат позитивни. Секој што ги пробал знае дека работи, а најмногу затоа што знаеме дека треба да работи. Истото со различни алтернативни третмани. Тие се засноваат на нашата способност да го контролираме холограмот со елиминирање на негативните мисли, односно преку вера.
Науката бара одговор на прашањето зошто постои маса, ако материјата се состои од честички кои всушност се празни. Меѓутоа, за нас луѓето сè уште се чини дека светот околу нас е многу реален и не се ни сомневаме дека ако ги разбереме нашите можности, секој би можел да биде како Нео од споменатата „Матрица“, или Буда кој може да се движи да изгори со моќта на вашата мисла.
Со едноставни зборови, веќе сме во Матрицата и сите сме холограми од кои ништо не зависи. Сакам само да се насмевнам на ваквите идеи за нашиот свет.
Исто така интересно: За квантните компјутери со едноставни зборови
Дали секој ќе има свој холограм?
Но, сепак ќе се вратиме во реалноста. Иднината е дефинитивно во 3D рендерирање. Сепак, сигурно е дека ќе има долг пат пред да се појават вистински холограми на улиците, како во филмот „Blade Runner“. Дотогаш ќе имаме многу „симулациски холограми“ и демонстрации на технологии кои сè повеќе ќе ги заведуваат нашите сетила и ќе создаваат впечаток дека гледаме во вистински тродимензионални објекти.
Па Google постави на програмерите токму таква цел. Познато е дека работат на интересниот Project Starline, односно „холографска“ кабина за разговори. Тие веќе покажаа некои резултати од нивната работа.
Вработените во Google, користејќи серија камери и сензори, создадоа точни 3D модели на луѓе кои разговараат меѓу себе, оставајќи впечаток дека се на исто место. Во моментов, ова решение е тестирано во канцелариите на компанијата.
Некои научници веруваат дека веќе сме на чекор од појавата на холограмската технологија во средствата за секојдневна комуникација меѓу луѓето. За ова ќе биде неопходно да се изгради друга инфраструктура за комуникација од следната генерација - мрежа со оптички влакна што ги поврзува континентите и шестата генерација безжична комуникациска инфраструктура 6G. Многу технолошки компании веќе се занимаваат со вакви активности. Можеби за неколку години холограмите ќе станат дел од секојдневието, но се надевам дека нема да ја заменат вистинската комуникација меѓу луѓето.
Некои научници исто така истакнуваат дека холограмите веќе можат да се користат, бидејќи соодветните технологии веќе постојат, но во оваа фаза е толку скап што не е целосно профитабилен. Ситуацијата е многу слична на развојот на Интернетот. На почетно ниво, речиси никој не веруваше во него, а сега е невозможно да се замисли сегашноста без неговото постоење.
Значи, постојат многу знаци дека за неколку години ќе можеме да имаме сопствени холограми за да ги посетиме нашите пријатели од удобноста на нашите домови. Сепак, треба да се има на ум дека предвидувањата на научниците во однос на потребните технологии не секогаш се остваруваат.
Можете да и помогнете на Украина да се бори против руските напаѓачи. Најдобар начин да го направите ова е да донирате средства за вооружените сили на Украина преку Савелифе или преку официјалната страница Bвезди.
Претплатете се на нашите страници во Twitter тоа Facebook.
Исто така интересно: