Root NationНийтлэлТехнологиБид бүгд голограм болох уу? Онолоос практикт голографийн хөгжил

Бид бүгд голограм болох уу? Онолоос практикт голографийн хөгжил

-

Голографийн онолын үндэс анх бий болсноос хойш 100 гаруй жил өнгөрсөн ч бид голограммыг голчлон пянз дээрх наалт эсвэл Тупак Шакурын нас барсны дараах концерттой холбодог. Гэсэн хэдий ч сүүлийн жилүүдэд голографийн сэдэв идэвхтэй хөгжиж эхэлсэн. Өнөөдөр бид танд нууцлаг голограф зургуудын талаар ярих болно.

1920 онд Польшийн эрдэмтэн Миечислав Вольфке "Молекулын торыг оптик дүрслэх боломжийн тухай" (Über die Möglichkeit der optische Abbildung von Molekulargittern) бүтээлдээ зураг авах голографийн аргын санааг дэвшүүлж, туршилтаар баталжээ. Гэвч тэр үед Польшийн нээлтийг практикт ашиглах технологи байгаагүй. Үүнийг бид өнгөрсөн зууны 60-аад он хүртэл хүлээх хэрэгтэй болсон.

Голограмм

Голограммууд нь 1977 онд мэдээлэл, харилцаа холбооны хэрэгслийн үүрэг гүйцэтгэсэн "Оддын дайн" киноны ачаар олны танил болсон. Ийнхүү поп соёлд шинжлэх ухааны маш нарийн төвөгтэй онол нэвтэрч, дэлхийн сая сая хүмүүсийн төсөөллийг шингээжээ. Өнөөдөр бид Жорж Лукасын голографийн сэдвийн талаархи төсөөлөлд ойр байна уу?

Мөн уншина уу: Жеймс Уэбб сансрын дуран: Ажиглах 10 бай

Голографи гэж юу вэ?

“Надад туслаач, Оби-Ван Кеноби! Чи бол миний цорын ганц найдвар!" "Оддын дайн"-ын бүх шүтэн бишрэгчдийн мэддэг энэхүү бичвэрийг гүнжийн гурван хэмжээст дүрслэлээр ярьдаг. Леиа, олон үзэгчдийн хувьд голограф, голограф дүрслэл гэж юу болох тухай анхны санаа болсон.

Өнөөдөр бид гартаа дуртай хамтлагийнхаа пянз бүхий дискийг барихад солонгын янз бүрийн өнгөөр ​​гялалзсан өнгөлөг наалт харагдана. Энэ бол дискний жинхэнэ, хууль ёсны голографийн баталгаа юм. Тэгэхээр энэ нь бас голограмм, гэхдээ үүнийг хэрхэн бүтээж, юунд ашигладаг вэ? Би эдгээр асуултанд аль болох хүртээмжтэй хариулт өгөхийг хичээх болно. Гэсэн хэдий ч, энэ нь мэдээжийн хэрэг, зарим физик ойлголтуудыг тодорхойлж, тайлбарлах хэрэгцээ шаардлагаас шалтгаалан хялбар бөгөөд энгийн ажил биш байх болно, гэхдээ тэдгээрийн ихэнх нь таны физикийн хичээлээс танд танил байх ёстой. Эцсийн үр дүн нь технологийн янз бүрийн салбарын ололт амжилтыг бодитоор ашигласны үр дүн учраас энэ нь зайлшгүй шаардлагатай юм. Тиймээс онолын үндэслэлийг буруу ойлгох нь асуудлыг бүхэлд нь буруу ойлгоход хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч би энэ өгүүллийг Максвеллийн тэгшитгэлээр дэмжигдсэн онолоор ачаалах бодолгүй байна. Энэ нь боломжтой, гэхдээ яагаад? Энэ нь ямар ч шинэ зүйл нэмэхгүй бөгөөд ойлгоход хэцүү байх болно. Би голограф дүрсийг бүртгэх, хуулбарлах зарчмуудыг ойлгомжтой зураг, оптик ба долгионы хөдөлгөөний чиглэлээр физикийн үндсэн ойлголтуудын тодорхойлолтыг ашиглан ойлгомжтой байдлаар тайлбарлахыг хичээх болно. Мөн би голографийн практик хэрэглээ, тэр дундаа компьютерийн технологид мэдээллийг голограф бичлэг хийх талаар ярих болно.

Голограмм

Бидний ажлыг бага зэрэг хөнгөвчлөх тодорхойлолтоор эхэлцгээе. 19-р зууны үеэс хүн төрөлхтөнд мэдэгдэж байсан гэрэл зургийн нэгэн адил голографи нь дүрсийг олж авах арга юм. Энэ хоёр нэр томьёо хоёулаа грек хэлнээс гаралтай боловч хэрэв гэрэл зураг гэдэг үг нь "гэрэл", "зураг" гэсэн утгатай "фото" ба "граф" гэсэн үгнээс гаралтай бол голограф гэдэг үгийн эхний хэсэг нь "холос" гэсэн үгнээс гаралтай. Грек хэлээр "бүхэл" гэсэн утгатай.

Тиймээс голографи нь "бүхэл бүтэн зурах" юм. Энэ нь юу гэсэн үг вэ? Стандарт гэрэл зураг дээр бид гурван хэмжээст ертөнцөд харж буй зүйлийнхээ хоёр хэмжээст дүрсийг л хадгалж чадна. Голографийн цаад санаа нь объектын зөвхөн нэг талыг нь биш, бүхэлд нь мэдээллийг бүртгэх явдал юм. Ингэснээр бичигдсэн мэдээллийг ашиглан объектын зургийг бүхэлд нь хуулбарлах боломжтой болно.

- Зар сурталчилгаа -

Гэхдээ гурван хэмжээст объектын дүр төрхийг хэрхэн хадгалах вэ? Үүний тулд гэрлийн интерференцийн үзэгдлийг ашигладаг. Цахилгаан соронзон спектрийн нэг хэсэг болох үзэгдэх гэрэл нь өөрөө цахилгаан орон ба соронзон орон гэсэн хоёр бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрддэг. Гэхдээ хамгийн чухал нь гэрэл бол зөвхөн фотонуудын урсгал биш долгион учраас олон долгионыг давхарлаж хийснээр шинэ шинж чанар бүхий шинэ долгион бий болно. Дараа нь дифракцийн үзэгдлийг ашиглан давхцсан долгионы дүрсийг хуулбарлаж, тэмдэглэсэн шинж чанарыг тусгаж болно.

Мөн уншина уу:

Голограмм бичлэг хийх, харуулах

Гэрлийн долгионы шинж чанарын ачаар объектын харагдах байдлыг гурван хэмжээстээр стандарт гэрэл зургийн хальсан дээр буулгах боломжтой. Тохиромжтой лазерын тусламжтайгаар нэг цацраг нь тунгалаг хавтан руу чиглэж, дүрслэх объект руу чиглүүлж, хальсанд шууд чиглүүлж, давхцсан долгионы хэв маягийг бий болгодог. Ийм зураг нь гэрлийн бие даасан спектрийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн олон тооны хөндлөнгийн оролцооны суперпозиция бөгөөд хэрэв бид ийм хальснаас "зураг" авахыг хүсвэл бидний нүд лазераар гэрэлтсэн объектыг харахгүй, харин гэрлийн меланжийг харах болно. Зураг авсан объектын талаар бидэнд юу ч хэлдэггүй хөндлөнгийн шугамууд.

Энэ нь практик дээр хэрхэн харагдаж байна:

Голограмм

Зөвхөн тухайн үед дифракцын сараалж болох хальсыг зөв харуулах нь төвлөрсөн лазер туяаны тусламжтайгаар бүх үйл явцыг эргүүлж, объектын гурван хэмжээст дүрсийг авах боломжийг олгодог.

D голограф дүрслэл нь хэдийгээр ижил төстэй боловч стереоскопийн техникээс ялгаатай бөгөөд объектыг хоёр ойрын зайнаас авч, дараа нь стереоскоп гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжид ялтсуудыг байрлуулах явдал юм. Жишээлбэл, алдартай VR шил энэ маягаар ажиллаж, хоёр бага зэрэг офсет зураг үүсгэ. Голограммд энэ шилжилт нь долгионы интерференц хэлбэрээр нэг орчинд тогтдог.

Мөн уншина уу:

Голограмм ба "голограмм"

Дээр дурдсан технологийн асуудал нь хангалттай үр дүнд хүрэхийн тулд нарийн лазер гэрэл, лабораторийн ойролцоох нөхцөл шаарддаг явдал юм. Голограммын анхны санаа нь практик хэрэглээг олсон боловч жишээлбэл, хэд хэдэн сүрьеэгийн онолын багтаамжтай HVD стандарт зөөвөрлөгч дээр өгөгдөл бичихэд практик хэрэглээг олсон боловч тэдгээр нь гэрийн хэрэглээнд түгээмэл хэрэглэгддэг хэрэгсэл болж чадаагүй юм.

Голограмм

Практик шийдлүүд нь голограф дүрсийг олж авах нарийн төвөгтэй үйл явц нь ижил үр дүнд хүрэх бусад технологид алдаж, харин бусад арга техникийг ашигладаг болохыг харуулж байна. Шинжлэх ухааны үүднээс ийм зургийг голограм гэж нэрлэх ёсгүй ч эдгээр бүх псевдо-голограммыг зүгээр л "голограмм" гэж нэрлэх нь заншилтай байдаг.

Гэвч бодит байдал дээр Тупакийн концертын зураг ч, Хатан хаан II Елизаветагийн 260 жилийн настай сүйх тэргэнд байгаа зураг ч шинжлэх ухааны үүднээс жинхэнэ голограмм биш юм.

- Зар сурталчилгаа -

Голограмм нь бидний HoloLens нүдний шил эсвэл "голограф дэлгэц" машины салхины шилэнд харагддаг зүйл биш юм. Ихэнх тохиолдолд энэ нь тунгалаг шил, усан хөшиг байж болох хэд хэдэн тусдаа (мөн анхны голограмм шиг нэг биш) гэрлийн цацрагийн тусламжтайгаар бүтээсэн гурван хэмжээст дүрс юм. , эсвэл ийм "голограф дэлгэц" дээр "хөвөгч" усны уур.

Эдгээр техниктэй холбоотойгоор "голограмм" гэсэн нэр томъёог ашиглахад би тийм ч их эсэргүүцдэггүй бөгөөд гол шалтгаан нь ийм аргаар олж авсан үр нөлөө нь голографийн үндсэн шинж чанар, тухайлбал илүү их мэдээллийг хадгалах, хуулбарлахтай маш их нийцдэгт оршино. (энэ тохиолдолд энэ нь объектыг өөр өөр өнцгөөс харах тухай юм) объектын тухай.

Мөн сонирхолтой:

Өнөөдрийн "голограмм"

Төрөл бүрийн тунгалаг материал дээр зураг харуулдаг проектор дээр суурилсан системүүд арай өөрөөр ажилладаг. Янз бүрийн өнцгөөс чиглэсэн гэрэл нь нөгөө талаас харсан зургийн талаархи мэдээллийг агуулдаг. Цацраг нь шил, ус эсвэл Польшийн мартагдсан шинэ бүтээл болох Leia Display-ийн уурын хөшигний гадаргуу дээр таарч, агаарт гурван хэмжээст дүрс гарч ирэх мэт сэтгэгдэл төрүүлнэ (жинхэнэ гэрэл зургийн хамгийн том давуу тал). голограмм).

Өөр нэг жишээ бол Looking-ийн 2020D дэлгэц юм. Зургийг хоёр хэмжээст гадаргуу дээр биш харин гурван хэмжээст биет, жишээлбэл, шилэн дотор бүтээдэг хүмүүс. Тус компани нь Шилэн Шилэн Үйлдвэрийн шийдэл дээр олон жилийн турш ажиллаж байгаа бөгөөд бид онд энэ ажлын анхны ноцтой үр дүнг биширч чадсан.

Германд амьтадтай жүжиг хийхээс татгалзсан Ронкалли циркийг дурьдаж болно, гэхдээ Германд Европын олон орноос ялгаатай нь амьтантай цирк хийхийг хориглодоггүй. Одоо заан, морь, загаснууд голограмм хэлбэрээр дэвжээнд гарч ирэв.

Үзэгчид голограмм үзэх боломжийг олгодог систем нь хагас сая гаруй еврогийн үнэтэй юм байна.

Мөн сонирхолтой:

Хүмүүс голограмм дотор амьдардаг гэдгээ мэддэггүй гэж үү?

Мэдээжийн хэрэг, дэлхийн хуйвалдааны санааг дэмждэг хүмүүс байхгүй байсан. Чи бид хоёр нэг том голограммд удаан хугацаагаар амьдарч байгаа, бидний эргэн тойрон дахь ертөнц бол голограмм, матриц гэж тэд итгэдэг. Би одоо бүгдийг тайлбарлахыг хичээх болно.

"Матриц" кино гарч ирэхэд ах дүү Вачовскигаас үүссэн зохиолын санаа нь хүн бүрийг ихэд гайхшруулсан. Гэсэн хэдий ч Матрицын түүхийн үндэс суурь нь дорнын гүн ухаанд байдаг. Зарим квант физикчид шинжлэх ухаан математикийн хэлээр дүрсэлсэн зүйлийг шашны мессеж хэлбэрээр олон зууны турш мэддэг байсныг эртнээс хүлээн зөвшөөрсөн. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв бид энэ онолд итгэдэг бол бид том голограммд амьдардаг.

Тэд хүн төрөлхтөн зарим зүйлийг анзаарах чадваргүй болтлоо санаа зовсон гэж мэдэгддэг. Бид ертөнцийг ажиглаж, түүнийг бүтээхэд оролцдог бөгөөд ихэнхдээ бидэнд тохиолдож буй зүйлд нөлөөлөх боломжийг ойлгодоггүй. Физикчид бурхны бөөмс гэж нэрлэгддэг өвөрмөц бозонуудаар дүүрэн Хиггсийн талбар байгааг нотлох баримтыг хайж байгаа боловч бид ийм хайлтын талаарх мэдээллийг ийм механизмыг нээсэн үр дагавараас тусад нь авч үздэг.

Голограмм

Хиггсийн бозонууд байдаг гэдгийг батлах нь биднийг ертөнцийн мөн чанар, хэрхэн үүссэн тухай чухал асуултуудыг өөрөөсөө асуухад хүргэж болзошгүй юм. Гэнэт, Матрицын тухай ойлголтууд тийм ч гайхалтай биш бөгөөд бид бүгдээрээ том голограммд амьдардаг, бид өөрсдөө голограммууд юм.

Квантын физикийн хөгжлийн ачаар олж авсан мэдээллээс ийм дүгнэлт хийж болно. Юу болохыг тодорхойлох үндсэн дүрэм бол магадлал гэдгийг бид баттай мэднэ. Зарим физик туршилтууд нь зүгээр л боломжгүй гэдгийг бид мэднэ, учир нь тэдгээрийн үр нөлөөг ажиглах нь тэдгээрт юу тохиолдохыг тодорхойлдог. Ийм сэтгэлгээний үр дагаврыг ойлгосон Эйнштейн дэлхий шоо тоглодог Бурханаас хамааралтай байж болохгүй гэж хэлсэн.

Хэрэв бид үнэхээр том голограмм дотор амьдарч, түүнтэй харилцах харилцаа, бидний хүлээлт, айдсуудын илэрхийлэл үүнтэй харилцан үйлчилж, өөр өөр зүйлийг мэдрэхэд хүргэдэг бол яах вэ? Бидэнд тохиолдож буй зүйлд нөлөөлөх зарим аргууд байдаг бөгөөд үүнийг эерэг гэж нэрлэдэг. Тэдгээрийг туршиж үзсэн хэн бүхэн энэ нь үр дүнтэй гэдгийг мэддэг бөгөөд ихэнхдээ энэ нь ажиллах ёстойг бид мэддэг учраас. Төрөл бүрийн эмчилгээний аргуудтай адилхан. Эдгээр нь сөрөг бодлуудыг арилгах замаар голограммыг удирдах чадварт тулгуурладаг, өөрөөр хэлбэл итгэлээр дамжуулан.

Шинжлэх ухаан нь хэрэв бодис нь хоосон хэсгүүдээс бүрддэг бол яагаад масс байдаг вэ гэсэн асуултын хариултыг хайж байна. Гэсэн хэдий ч хүмүүс бидний хувьд бидний эргэн тойрон дахь ертөнц үнэхээр бодитой юм шиг санагддаг бөгөөд хэрэв бид өөрсдийн чадвараа ойлговол хүн бүр "Матриц"-ын Нео, эсвэл шатаж буй Будда шиг хөдөлж чадна гэж бид сэжиглэдэггүй. таны бодлын хүч.

Энгийнээр хэлбэл, бид аль хэдийн матрицад орсон бөгөөд юу ч хамаарахгүй голограммууд юм. Манай ертөнцийн талаарх ийм санаануудад би зүгээр л инээмсэглэмээр байна.

Мөн сонирхолтой: Энгийн үгээр квант компьютерийн тухай

Хүн бүр өөрийн гэсэн голограмтай болох уу?

Гэхдээ бид бодит байдал руугаа буцах болно. Ирээдүй нь 3D дүрслэлд байгаа нь гарцаагүй. Гэсэн хэдий ч "Blade Runner" кинон дээр гардаг шиг жинхэнэ голограммууд гудамжинд гарах хүртэл нэлээд хугацаа өнгөрөх нь гарцаагүй. Тэр болтол бидний мэдрэхүйг улам төөрөгдүүлж, бодит гурван хэмжээст объектыг харж байгаа мэт сэтгэгдэл төрүүлэх олон "симуляцийн голограмм" болон технологийн үзүүлэнгүүд бидэнд байх болно.

Тиймээ Google-ийн хөгжүүлэгчдэд яг ийм зорилго тавьсан. Тэд сонирхолтой Starline төсөл, өөрөөр хэлбэл харилцан яриа хийх "голограф" лангуу дээр ажиллаж байгаа нь мэдэгдэж байна. Тэд ажлынхаа зарим үр дүнг нэгэнт харуулчихсан.

Google-ийн ажилтнууд хэд хэдэн камер, мэдрэгч ашиглан хүмүүсийн хоорондоо ярилцаж буй үнэн зөв 3D загварыг бүтээж, нэг газар байгаа мэт сэтгэгдэл төрүүлжээ. Одоогоор энэхүү шийдлийг компанийн оффисуудад туршсан байна.

Хүмүүсийн өдөр тутмын харилцааны хэрэгсэлд голограмм технологи гарч ирэхээс аль хэдийн нэг алхам алхсан гэж зарим эрдэмтэд үздэг. Үүний тулд тивүүдийг холбосон шилэн кабелийн сүлжээ, зургаа дахь үеийн 6G утасгүй холбооны дэд бүтэц болох дараагийн үеийн холбооны дэд бүтцийг бий болгох шаардлагатай болно. Технологийн олон компани ийм үйл ажиллагаа эрхэлж байна. Магадгүй хэдэн жилийн дараа голограмм өдөр тутмын амьдралын нэг хэсэг болох ч хүмүүсийн хоорондын бодит харилцааг орлохгүй байх гэж найдаж байна.

Голограмм

Зарим эрдэмтэд голограммыг аль хэдийн ашиглаж болно гэдгийг онцлон тэмдэглэж байна, учир нь зохих технологиуд аль хэдийн бий болсон боловч энэ үе шатанд энэ нь маш үнэтэй тул бүрэн ашиггүй юм. Нөхцөл байдал интернет хэрхэн хөгжсөнтэй маш төстэй юм. Анхны түвшинд бараг хэн ч түүнд итгэдэггүй байсан бөгөөд одоо түүний оршихуйгүйгээр одоог төсөөлөхийн аргагүй юм.

Тэгэхээр хэдхэн жилийн дараа бид гэрээсээ найз нөхөддөө зочлохын тулд өөрсдийн гэсэн голограммтай болох шинж тэмдэг олон байна. Гэсэн хэдий ч шаардлагатай технологийн талаархи эрдэмтдийн таамаглал үргэлж биелдэггүй гэдгийг санах нь зүйтэй.

Та Украинд Оросын түрэмгийлэгчдийн эсрэг тэмцэхэд тусалж чадна. Үүнийг хийх хамгийн сайн арга бол Украины Зэвсэгт хүчинд мөнгө хандивлах явдал юм Амьдралыг аврах эсвэл албан ёсны хуудсаар дамжуулан NBU.

Манай хуудсанд бүртгүүлнэ үү Twitter гэж тэр Facebook.

Мөн сонирхолтой:

Yuri Svitlyk
Yuri Svitlyk
Карпатын нурууны хүү, математикийн танигдаагүй суут ухаантан, "хуульч"Microsoft, практик альтруист, зүүн-баруун
Зохиогчоос дэлгэрэнгүй
- Зар сурталчилгаа -
Бүртгүүлэх
тухай мэдэгдэх
зочин

0 Сэтгэгдэл
Суулгасан тойм
Бүх сэтгэгдлийг харах
Бусад нийтлэлүүд
Шинэчлэлтүүдийг авахын тулд бүртгүүлнэ үү
Одоо алдартай