holografi: mere nyttigt i det virkelige liv end i Science Fiction

holografi fejrer 70 år, siden den ungarske fysiker og opfinder Dennis Gabor (5.juni 1900 – 9. februar 1979) introducerede det for offentligheden i 1947. Gabor søgte at forbedre opløsningen og definitionen af elektronmikroskopet; i stedet udtænkte han en ny teknik til at skabe billeder. Måske har vi aldrig været så fascinerede, som da R2D2 projicerede et hologram af Prinsesse Leia i Stjernekrigene, men det er de mindre fantasifulde anvendelser af holografi, der gør det daglige liv lettere for os.

en Nobelvindende opfindelse, der opstod fra en fiasko

i begyndelsen af April 1947 havde Dennis Gabor allerede brugt nogen tid på at tænke over, hvordan man kunne forbedre opløsningen og definitionen af elektronmikroskopet, da han kom med en ny proces til optagelse af billeder, som han kaldte holografi, afledt af det græske ord “holos”, hvilket betyder komplet. Gabor navngav sin nye opfindelse således, fordi den gik ud over konventionel fotografering, som kun registrerer et af perspektiverne for et objekt. Et holografisk billede registrerer også dets tredimensionelle information.

den komplekse metode designet af Gabor har to trin: den første er at rette billedet af et objekt på en fotografisk plade på en bestemt måde, og den anden er at belyse den plade, når den er udviklet. Gabor havde ikke succes med sit oprindelige formål, som var at forbedre billederne af elektronmikroskopet, men fra den lille fiasko blev hans store succes født—en ny metode til at repræsentere virkeligheden.

i 1948 lavede han det første hologram med lys udsendt af en kviksølvlampe. Objektet var et lille cirkulært dias, næsten en og en halv millimeter i diameter, indeholdende navnene på fysikere Huygens, Young og Fresnel. Dette forsøg var meget rudimentært, men det lagde grundlaget for holografi. I 1971 modtog Dennis Gabor Nobelprisen i fysik for opfindelsen og udviklingen af den holografiske metode.

laserens ankomst

fremstillingen af de første lasere, der nyligt blev opfundet i 1960 ‘ erne, tillod perfektion af Gabors holografiske metode, temmelig rå, fordi lyset, der producerede det, ikke var meget kraftigt. De første hologrammer, der repræsenterede et veldefineret tredimensionelt objekt, kom fra hænderne på de amerikanske fysikere Emmett Leith og Juris Upatnieks og dem fra den sovjetiske fysiker Yuri Denisyuk.

det system, som disse fysikere brugte til at gøre hologrammer først belyst med en laserstråle, det objekt, hvis billede de ønskede at optage. Derefter placerede de en fotografisk plade, der modtog laserlyset efter at have passeret objektet. Billedet opnået efter udvikling af pladen er kendt som et frynsemønster, og det er det, der, når det er korrekt oplyst, genererer hologrammet.

de mest praktiske anvendelser

holografi er et meget effektivt instrument til udførelse af målinger med meget høj præcision. Når et objekt er belyst, er mønsteret af lysstråler, der vises efter at have passeret det, og som kan hentes på en fotografisk plade, unikt som et fingeraftryk. For at se, om der har været nogen form for ændring i et objekt, er det muligt at fange det mønster (kaldet bølgefronten) på forskellige tidspunkter og sammenligne dem. Dette gør det muligt med stor nøjagtighed at bestemme, om der er opstået deformationer på ethvert objekt, selvom ændringerne er så små som bølgelængden af det anvendte lys.

hologrammer er meget vanskelige at forfalske, fordi det næsten er umuligt at få den samme bølgefront fra noget, hvis det ikke er en del af det samme objekt, og hvis hele processen, der bruges til at fremstille hologrammet, heller ikke er den samme. Derfor er dets applikationer inden for sikkerhed, såsom de små hologrammer, der vises på pengesedler og certifikater. På forsiden af fem-eurosedlen, i sølvbåndet på højre side, er der Europas hologram (et tegn fra græsk mytologi), det hellige symbol, et vindue og værdien af sedlen. Dette band komplicerer tingene meget for forfalskere.

kunstneriske billeder

nogle museer bruger hologrammer af sarte og værdifulde genstande til at erstatte originalerne. Dette er tilfældet for Lindov-manden, en 2300 år gammel mumie, som er godt bevaret i et kammer i British Museum of London, mens dets hologram præsenteres både for offentligheden og for forskere til at studere det.

holografi er også blevet vist i biografen i nogle berømte sekvenser. Et eksempel ses i “Back to the Future II”, når Marty McFly ser reklameplakaten til filmen “kæber 19” og pludselig kommer hajen til live og angriber ham. 3D laser hologrammer er uden tvivl den mest spektakulære.

fremtidens holografi

blandt de nuværende projekter relateret til holografi er måske den mest forventede udvikling af et fjernsyn med 3D-teknologi uden behov for briller. I dag, mobiltelefon videokonferencer har forladt det” stjernekrig ” holografiske system forældet til messaging. Holografisk teknologi kunne dog få 3D-tv til at starte og omgå brugen af briller.

andre anvendelser af holografi, der kommer, inkluderer oprettelse af personlige hologrammer eller udvikling af lufthologrammer, der kan mærkes. Teknikken med aerial taktile hologrammer fungerer takket være en enhed udviklet ved University of Tokyo. Disse hologrammer, udover at tillade et objekt at blive observeret i tre dimensioner, der flyder i luften, skaber også illusionen om at kunne røre ved det.

vil vi ændre den virkelige verden til en holografisk verden? Vil vi være i stand til at sende vores hologrammer til arbejde? Under alle omstændigheder ser det ud til, at holografi helt sikkert vil belyse vores fremtid.