Kanë kaluar më shumë se 100 vjet që nga formulimi i parë i themeleve teorike të holografisë dhe ne ende i lidhim hologramet kryesisht me ngjitëset në disqe ose koncertin pas vdekjes së Tupac Shakur. Sidoqoftë, vitet e fundit, tema e holografisë ka filluar të zhvillohet në mënyrë aktive. Sot do t'ju tregojmë gjithçka rreth imazheve misterioze holografike.
Në vitin 1920, shkencëtari polak Mieczyslaw Wolfke në veprën e tij "Mbi mundësinë e imazhit optik të rrjetave molekulare" (Über die Möglichkeit der optische Abbildung von Molekulargittern) parashtroi dhe konfirmoi eksperimentalisht idenë e një metode holografike për marrjen e imazheve. Në atë kohë, megjithatë, nuk kishte asnjë teknologji që do të lejonte zbulimin e Polit të përdorej në praktikë. Për këtë duhej të prisnim deri në vitet 60 të shekullit të kaluar.
Hologramet u bënë të njohur gjerësisht në vitin 1977 falë filmit Star Wars, në të cilin ata vepruan si bartës të informacionit dhe mjeteve të komunikimit. Në këtë mënyrë, një teori shumë komplekse shkencore hyri në kulturën pop, duke kapur imagjinatën e miliona njerëzve në mbarë botën. A jemi sot afër vizionit të temës së holografisë nga George Lucas?
Lexoni gjithashtu: Teleskopi Hapësinor James Webb: 10 objektiva për të vëzhguar
Çfarë është holografia?
“Më ndihmo, Obi-Wan Kenobi! Ti je shpresa ime e vetme!" Ky tekst, i njohur për të gjithë fansat e Star Wars, flitet nga një projeksion tredimensional i princeshës Leia, u bë për shumë shikues ideja e parë se çfarë është holografia dhe imazhi holografik.
Sot, kur mbajmë në duar një disk me disqet e grupit tonë të preferuar, shohim një ngjitëse shumëngjyrëshe mbi të, që shkëlqen nga ngjyrat e ndryshme të ylberit. Ky është një konfirmim holografik i autenticitetit dhe ligjshmërisë së diskut. Pra, edhe ky është një hologram, por si krijohet dhe për çfarë përdoret? Do të përpiqem t'u përgjigjem këtyre pyetjeve sa më të arritshme. Megjithatë, padyshim që nuk do të jetë një detyrë e lehtë dhe e thjeshtë, kryesisht për shkak të nevojës për të përcaktuar dhe shpjeguar disa koncepte fizike, megjithëse shumica e tyre duhet të jenë të njohura për ju nga klasat tuaja të fizikës. Kjo është e nevojshme sepse efekti përfundimtar është rezultat i përdorimit praktik të arritjeve nga fusha të ndryshme të teknologjisë. Prandaj, një keqkuptim i bazave teorike mund të çojë në një keqkuptim të gjithë problemit. Megjithatë, nuk kam ndërmend ta ngarkoj këtë artikull me teori të mbështetura nga ekuacionet e Maxwell-it. Mund, por pse? Nuk do të shtonte asgjë të re dhe sigurisht që do ta bënte më të vështirë për t'u kuptuar. Do të përpiqem të shpjegoj në mënyrë të arritshme parimet e regjistrimit dhe riprodhimit të imazheve holografike, duke përdorur vizatime të qarta dhe përkufizime të koncepteve themelore fizike në fushën e optikës dhe lëvizjes valore. Dhe gjithashtu do të flas për aplikimin praktik të holografisë, duke përfshirë regjistrimin holografik të informacionit në teknologjitë kompjuterike.
Le të fillojmë me një përkufizim që do t'i bëjë gjërat pak më të lehta për ne. Holografia, si fotografia, e cila është e njohur për njerëzimin që nga shekulli i 19-të, është një mënyrë për të marrë imazhe. Të dy këta terma vijnë nga gjuha greke, megjithatë, nëse fjala fotografi vjen nga fjalët "foto" dhe "graphe", që do të thotë "dritë" dhe "foto", atëherë pjesa e parë e fjalës holografi vjen nga "holos". ", që në greqisht do të thotë "e tërë".
Prandaj, holografia është "vizatim i tërësisë". Çfarë do të thotë? Në një fotografi standarde, ne mund të ruajmë vetëm një imazh dy-dimensional të asaj që shohim në një botë tredimensionale. Ideja pas holografisë është të regjistrojë informacione për të gjithë objektin, jo vetëm për njërën anë të tij. Kështu që është e mundur, duke përdorur informacionin e regjistruar, të riprodhoni imazhin e të gjithë objektit.
Por si të ruani pamjen e një objekti tredimensional? Për këtë përdoret fenomeni i ndërhyrjes së dritës. Drita e dukshme, e cila është pjesë e spektrit elektromagnetik, përbëhet nga dy përbërës - një fushë elektrike dhe një fushë magnetike. Por më e rëndësishmja, drita është një valë, jo vetëm një rrymë fotonesh, kështu që mbivendosja e valëve të shumta mund të krijojë valë të reja me karakteristika të reja. Më pas, duke përdorur fenomenin e difraksionit, imazhi i valëve të mbivendosura mund të riprodhohet në mënyrë që të pasqyrojë karakteristikat e regjistruara.
Lexoni gjithashtu:
- Vëzhgimi i Planetit të Kuq: Një histori e iluzioneve marsiane
- Teleportimi nga pikëpamja shkencore dhe e ardhmja e tij
Regjistrimi dhe shfaqja e hologramit
Falë natyrës valore të dritës, është e mundur të regjistrohet pamja e një objekti në tre dimensione në filmin fotografik standard. Me ndihmën e një lazeri të përshtatshëm, njëra rreze e të cilit drejtohet nga një pllakë e tejdukshme dhe drejtohet si në objektin që do të imazhohet ashtu edhe në film, krijohet një model i valëve të mbivendosura. Një imazh i tillë është një mbivendosje e një numri të madh të ndërhyrjeve të përbërësve individualë spektralë të dritës, dhe nëse do të donim të merrnim një "foto" nga një film i tillë, sytë tanë nuk do të shihnin një objekt të ndriçuar nga një lazer, por një përzierje të linjat e interferencës, të cilat në vetvete nuk na tregojnë asgjë për objektin e fotografuar.
Ja se si duket në praktikë:
Vetëm ekspozimi i saktë i filmit, i cili në atë moment është një grilë difraksioni, me ndihmën e një rreze lazer të fokusuar ju lejon të ndryshoni të gjithë procesin dhe të merrni një imazh tredimensional të objektit.
Imazhi holografik XNUMXD, megjithëse i ngjashëm, është i ndryshëm nga teknika stereoskopike, e cila përfshin fotografimin e një objekti nga dy pamje nga afër dhe më pas vendosjen e pllakave në një pajisje të quajtur stereoskop. Për shembull, popullor Syzet VR punoni në këtë mënyrë, duke krijuar dy imazhe pak të zhvendosura. Në hologramë, kjo zhvendosje është e fiksuar në një medium në formën e ndërhyrjes valore.
Lexoni gjithashtu:
- 100 vjet fizikë kuantike: nga teoritë e viteve 1920 te kompjuterët
- 5 misionet e ardhshme hapësinore për të menduar
Hologram dhe "hologram"
Problemi me teknologjinë e përshkruar më sipër është se ajo kërkon dritë të saktë lazer dhe kushte afër laboratorit për të arritur rezultate të kënaqshme. Dhe megjithëse ideja origjinale e hologrameve gjeti zbatim praktik, për shembull, në regjistrimin e të dhënave në media standarde HVD me një kapacitet teorik prej disa TB, megjithatë, ato nuk u bënë një media popullore për përdorim në shtëpi.
Zgjidhjet praktike tregojnë se procesi kompleks i marrjes së një imazhi holografik thjesht humbet ndaj teknologjive të tjera që arrijnë të njëjtin efekt, por duke përdorur teknika të tjera. Dhe megjithëse nga pikëpamja shkencore imazhe të tilla nuk duhet të quhen hologramë, është zakon të quhen të gjitha këto pseudo-holograme thjesht "hologram".
Megjithatë, në praktikë, as imazhi i koncertit Tupac dhe as imazhi i Mbretëreshës Elizabeth II në karrocën e saj 260-vjeçare nuk janë holograme të vërteta nga pikëpamja shkencore.
Një hologram nuk është ajo që shohim në syzet HoloLens ose në xhamin e përparmë të një makine "ekrani holografik". Më shpesh, ky është një imazh tredimensional i krijuar me ndihmën e disa rrezeve të dritës të veçanta (dhe jo një, si në rastin e hologramit origjinal) që bien nga anët e ndryshme në një medium, i cili mund të jetë xhami transparent, një perde uji. , ose avujt e ujit "lundrues" mbi një "ekran të tillë holografik".
Nuk kam asnjë kundërshtim të madh për përdorimin e termit "hologram" në lidhje me këto teknika dhe arsyeja kryesore është se efekti i marrë në këtë mënyrë shumë shpesh korrespondon me vetitë kryesore të holografisë, përkatësisht ruajtjen dhe riprodhimin e më shumë informacionit. (në këtë rast bëhet fjalë për shikimin e objektit nga këndvështrime të ndryshme) rreth objektit.
Gjithashtu interesante:
"Hologramet" e sotme
Sistemet e bazuara në projektorë, të cilët shfaqin imazhe në materiale të ndryshme transparente, funksionojnë pak më ndryshe. Drita e drejtuar nga kënde të ndryshme përmban informacion në lidhje me imazhin e parë nga ana tjetër. Rrezet do të takohen në sipërfaqen e xhamit, ujit ose, si në rastin e shpikjes së harruar polake Leia Display, një perde avulli, duke krijuar përshtypjen e një imazhi tredimensional që shfaqet në ajër (përparësia përfundimtare e një të vërtetë hologram).
Një shembull tjetër janë ekranet 2020D nga Looking. Ata që projektojnë një imazh jo në një sipërfaqe dy-dimensionale, por e krijojnë atë brenda një trupi tre-dimensional, për shembull, xhami. Kompania, në veçanti, ka punuar për zgjidhjen e Fabrikës së Glass Looking Glass për vite, dhe ne mundëm të admironim rezultatet e para serioze të kësaj pune në XNUMX.
Mund të përmendim edhe cirkun gjerman Roncalli, i cili refuzoi të kryente akte me kafshë, megjithëse në Gjermani, meqë ra fjala, ndryshe nga shumë vende evropiane, cirqet me kafshë nuk janë të ndaluara. Tani elefantët, kuajt dhe peshqit shfaqen në arenë në formën e hologrameve.
Sistemi, i cili lejon shikuesit të shohin holograme, kushton më shumë se gjysmë milioni euro.
Gjithashtu interesante:
- 10 gjërat më të çuditshme që mësuam për vrimat e zeza në 2021
- Marsi Terraforming: A mund të kthehet Planeti i Kuq në një Tokë të re?
A nuk e kuptojnë njerëzit se jetojnë në një hologram?
Sigurisht, nuk ishte pa njerëz që mbështesin idetë e një komploti botëror. Ata besojnë se ju dhe unë kemi jetuar në një hologram të madh për një kohë të gjatë, se bota rreth nesh është një hologram, një Matricë. Tani do të përpiqem të shpjegoj gjithçka.
Kur u shfaq filmi "The Matrix", të gjithë u befasuan shumë nga ideja e skenarit, e cila lindi nga vëllezërit Wachowski. Sidoqoftë, ideja që qëndron në themel të historisë së Matricës është gjithashtu e pranishme në filozofitë lindore. Disa fizikantë kuantikë e kanë kuptuar prej kohësh se ajo që shkenca përshkruan në gjuhën e matematikës ka qenë e njohur prej shekujsh në formën e mesazheve fetare. Kjo do të thotë, nëse i besojmë kësaj teorie, atëherë jetojmë në një hologram të madh.
Ata pretendojnë se njerëzimi është bërë aq i preokupuar sa nuk është në gjendje të vërejë disa gjëra. Ne e vëzhgojmë botën dhe marrim pjesë në krijimin e saj, shumë shpesh pa e kuptuar mundësinë për të ndikuar në atë që na ndodh. Fizikanët janë duke kërkuar për prova të ekzistencës së një fushe Higgs plot me bozone karakteristike të quajtur grimca perëndie, por ne e konsiderojmë informacionin rreth kërkimeve të tilla në izolim nga implikimet që do të kishte zbulimi i një mekanizmi të tillë.
Mund të rezultojë se konfirmimi i ekzistencës së bozoneve Higgs do të na detyrojë t'i bëjmë vetes pyetje të rëndësishme në lidhje me natyrën e botës dhe mënyrën se si u krijua. Papritmas, mund të rezultojë se konceptet e Matricës nuk janë aq fantastike, dhe ne të gjithë jetojmë në një hologram të madh, dhe ne vetë jemi hologramë.
Përfundime të tilla mund të nxirren nga informacioni i marrë falë zhvillimit të fizikës kuantike. Ne e dimë me siguri se rregulli bazë që përcakton se çfarë do të ndodhë është probabiliteti. Ne gjithashtu e dimë se disa eksperimente fizike janë thjesht të pamundura, sepse vetë fakti i vëzhgimit të efekteve të tyre përcakton se çfarë ndodh në to. Ajnshtajni, duke kuptuar pasojat e një mendimi të tillë, tha se bota nuk mund të varet nga një Zot që luan zare.
Po sikur në të vërtetë jetojmë në një hologram të madh dhe ndërveprimet tona me të, shprehjet e pritjeve dhe frikës sonë ndërveprojnë me të, duke na bërë të përjetojmë gjëra të ndryshme? Ka disa metoda për të ndikuar në atë që na ndodh, të cilat quhen pozitive. Kushdo që i ka provuar e di se funksionon, dhe kryesisht sepse ne e dimë se duhet të funksionojë. E njëjta gjë me trajtime të ndryshme alternative. Ato bazohen në aftësinë tonë për të kontrolluar hologramin duke eliminuar mendimet negative, domethënë nëpërmjet besimit.
Shkenca po kërkon një përgjigje për pyetjen se pse ka masë, nëse materia përbëhet nga grimca që në të vërtetë janë boshe. Megjithatë, për ne njerëzit, ende duket se bota rreth nesh është shumë reale, dhe ne as nuk dyshojmë se nëse do t'i kuptonim aftësitë tona, të gjithë mund të ishin si Neo nga "Matrix" në fjalë, ose Buda që mund të lëvizte të digjej me fuqia e mendimit tuaj.
Me fjalë të thjeshta, ne jemi tashmë në Matricë dhe të gjithë jemi hologramë nga të cilët nuk varet asgjë. Unë thjesht dua të buzëqesh me ide të tilla për botën tonë.
Gjithashtu interesante: Rreth kompjuterëve kuantikë me fjalë të thjeshta
A do të ketë të gjithë hologramin e tyre?
Por ne do të kthehemi përsëri në realitet. E ardhmja është padyshim në paraqitjen 3D. Megjithatë, është e sigurt se do të duhet shumë për të bërë deri në daljen e hologrameve të vërteta në rrugë, si në filmin “Blade Runner”. Deri atëherë, ne do të kemi shumë "holograme simuluese" dhe demonstrime teknologjish që do të mashtrojnë gjithnjë e më shumë shqisat tona dhe do të krijojnë përshtypjen se po shikojmë objekte të vërteta tredimensionale.
Так Google vendosi zhvilluesve pikërisht një qëllim të tillë. Dihet se ata janë duke punuar në projektin interesant Starline, pra një kabinë “holografike” për biseda. Ata tashmë kanë treguar disa rezultate të punës së tyre.
Punonjësit e Google, duke përdorur një sërë kamerash dhe sensorësh, krijuan modele të sakta 3D të njerëzve që flisnin me njëri-tjetrin, duke lënë përshtypjen se janë në të njëjtin vend. Aktualisht kjo zgjidhje është testuar në zyrat e kompanisë.
Disa shkencëtarë besojnë se tashmë jemi një hap larg shfaqjes së teknologjisë holograme në mjetet e komunikimit të përditshëm mes njerëzve. Për këtë, do të jetë e nevojshme të ndërtohet një infrastrukturë tjetër për komunikimin e gjeneratës së ardhshme - një rrjet me fibra optike që lidh kontinentet dhe një infrastrukturë komunikimi me valë 6G e gjeneratës së gjashtë. Shumë kompani teknologjike tashmë janë të angazhuara në aktivitete të tilla. Ndoshta pas disa vitesh hologramet do të bëhen pjesë e përditshmërisë, por shpresoj se nuk do të zëvendësojnë komunikimin e vërtetë mes njerëzve.
Disa shkencëtarë gjithashtu theksojnë se hologramet tashmë mund të përdoren, pasi teknologjitë e duhura tashmë ekzistojnë, por në këtë fazë është aq e shtrenjtë sa nuk është plotësisht fitimprurëse. Situata është shumë e ngjashme me atë se si u zhvillua interneti. Në nivelin fillestar, pothuajse askush nuk besonte në të, dhe tani është e pamundur të imagjinohet e tashmja pa ekzistencën e tij.
Pra, ka shumë shenja që në pak vite do të mund të kemi hologramet tona për të vizituar miqtë tanë nga komoditeti i shtëpive tona. Sidoqoftë, duhet të kihet parasysh se parashikimet e shkencëtarëve në lidhje me teknologjitë e nevojshme nuk realizohen gjithmonë.
Ju mund ta ndihmoni Ukrainën të luftojë kundër pushtuesve rusë. Mënyra më e mirë për ta bërë këtë është të dhuroni fonde për Forcat e Armatosura të Ukrainës përmes Savelife ose përmes faqes zyrtare NBU.
Abonohuni në faqet tona në Twitter që Facebook.
Gjithashtu interesante: