holografie: užitečnější v reálném životě než ve sci-fi

holografie slaví 70 let, protože maďarský fyzik a vynálezce Dennis Gabor (5. Června 1900-9. února 1979 – ji představil veřejnosti v roce 1947. Gabor se snažil zlepšit rozlišení a definici elektronového mikroskopu; místo toho vymyslel novou techniku pro vytváření obrazů. Možná jsme nikdy nebyli tak fascinováni, jako když R2D2 promítal hologram princezny Leie ve Star Wars, ale je to méně fantazijní použití holografie, které nám usnadňují každodenní život.

vynález, který získal Nobelovu cenu, který vznikl selháním

na začátku dubna 1947, Dennis Gabor již strávil nějaký čas přemýšlením o tom, jak zlepšit rozlišení a definici elektronového mikroskopu, když přišel s novým procesem záznamu obrazů, který nazval holografií, odvozenou z řeckého slova “holos”, což znamená kompletní. Gabor tak pojmenoval svůj nový vynález, protože přesahoval konvenční fotografii, která zaznamenává pouze jednu z perspektiv objektu. Holografický obraz také zaznamenává své trojrozměrné informace.

složitá metoda navržená Gaborem má dva kroky: prvním je určitým způsobem fixovat obraz objektu na fotografické desce a druhým je osvětlení této desky, jakmile je vyvinuta. Gabor nebyl úspěšný se svým původním účelem, kterým bylo zlepšit obrazy elektronového mikroskopu, ale z tohoto malého selhání se zrodil jeho velký úspěch—nová metoda reprezentace reality.

v roce 1948 vyrobil první hologram se světlem vyzařovaným rtuťovou lampou. Objekt byl malý kruhový skluzavka, téměř jeden a půl milimetru v průměru, obsahující jména fyziků Huygens, Young, a Fresnel. Tento pokus byl velmi primitivní, ale položil základy holografie. V roce 1971 získal Dennis Gabor Nobelovu cenu za fyziku za vynález a vývoj holografické metody.

příchod laseru

výroba prvních laserů, nově vynalezených v šedesátých letech, umožnila dokonalost Gaborovy holografické metody, spíše hrubé, protože světlo, které ji produkovalo, nebylo příliš silné. První hologramy, které představovaly dobře definovaný trojrozměrný objekt, pocházely z rukou amerických fyziků Emmetta Leitha a Jurise Upatniekse a z rukou sovětského fyzika Jurije Denisyuka.

systém používaný těmito fyziky k tomu, aby hologramy nejprve osvětlily paprskem laseru objekt, jehož obraz chtěli zaznamenat. Poté umístili fotografickou desku, která po průchodu objektu přijala laserové světlo. Obraz získaný po vývoji desky je známý jako okrajový vzor a je to ten, který při správném osvětlení generuje hologram.

nejpraktičtější použití

holografie je velmi účinný nástroj pro provádění velmi přesných měření. Když je objekt osvětlen, vzorek světelných paprsků, který se objeví po jeho průchodu a který lze zachytit na fotografické desce, je jedinečný, jako otisk prstu. Chcete-li zjistit, zda došlo k nějaké změně v objektu, je možné zachytit tento vzor (nazývaný wavefront) v různých časech a porovnat je. To umožňuje s velkou přesností určit, zda na nějakém objektu došlo k deformacím, i když změny jsou stejně malé jako vlnová délka použitého světla.

hologramy je velmi obtížné falšovat, protože je téměř nemožné získat z něčeho stejný vlnový průčelí, pokud není součástí stejného objektu a pokud celý proces použitý k vytvoření hologramu také není stejný. Proto jeho aplikace v oblasti bezpečnosti, jako jsou malé hologramy, které se objevují na bankovkách a certifikátech. Na přední straně pětieurové bankovky, ve stříbrném pásku na pravé straně, je hologram Evropy (znak z řecké mytologie), symbol€, okno a hodnota bankovky. Tahle kapela to padělatelům hodně komplikuje.

umělecké obrazy

některá muzea používají hologramy jemných a cenných předmětů jako náhradu za originály. To je případ Lindow Man, 2300 let staré mumie, která je dobře zachována v komoře Britského muzea v Londýně, zatímco její hologram je prezentován jak veřejnosti, tak vědcům, aby ji studovali.

holografie byla také uvedena v kině v některých slavných sekvencích. Příklad je vidět v “Back to the Future II”, když Marty McFly sleduje reklamní plakát k filmu “Jaws 19” a najednou žralok ožije a zaútočí na něj. 3D laserové hologramy jsou nepochybně nejúžasnější.

holografie budoucnosti

mezi současnými projekty souvisejícími s holografií je možná nejočekávanější vývoj televize s 3D technologií bez potřeby brýlí. Dnes, videokonference mobilních telefonů zanechaly holografický systém “Star Wars” zastaralý pro zasílání zpráv. Holografická technologie by však mohla způsobit vzlet 3D televize a obejít použití brýlí.

další aplikace holografie, které přicházejí, zahrnují vytváření osobních hologramů nebo vývoj leteckých hologramů, které lze cítit. Technika leteckých hmatových hologramů funguje díky zařízení vyvinutému na Tokijské univerzitě. Tyto hologramy, kromě toho, že umožňují pozorovat objekt ve třech rozměrech plovoucích ve vzduchu, také vytvářejí iluzi, že se ho mohou dotknout.

změníme skutečný svět na holografický svět? Budeme moci poslat naše hologramy do práce? V každém případě se zdá, že holografie jistě osvětlí naši budoucnost.