Holographie: Plus Utile dans la Vie Réelle que dans la Science-Fiction

L’holographie célèbre 70 ans, depuis que le physicien et inventeur hongrois Dennis Gabor (5 juin 1900 – 9 février 1979) l’a présentée au public en 1947. Gabor cherchait à améliorer la résolution et la définition du microscope électronique; au lieu de cela, il a conçu une nouvelle technique pour créer des images. Peut-être n’avons-nous jamais été aussi fascinés que lorsque R2D2 a projeté un hologramme de la princesse Leia dans Star Wars, mais ce sont les utilisations moins fantaisistes de l’holographie qui nous facilitent la vie quotidienne.

Une invention lauréate du prix Nobel née d’un échec

Début avril 1947, Dennis Gabor avait déjà réfléchi à la manière d’améliorer la résolution et la définition du microscope électronique lorsqu’il a mis au point un nouveau procédé d’enregistrement d’images, qu’il a appelé holographie, dérivé du mot grec “holos”, signifiant complet. Gabor a ainsi nommé sa nouvelle invention parce qu’elle allait au-delà de la photographie conventionnelle, qui n’enregistre qu’une seule des perspectives d’un objet. Une image holographique enregistre également ses informations tridimensionnelles.

La méthode complexe conçue par Gabor comporte deux étapes : la première consiste à fixer l’image d’un objet sur une plaque photographique d’une certaine manière et la seconde consiste à éclairer cette plaque une fois qu’elle est développée. Gabor n’a pas réussi son objectif initial, qui était d’améliorer les images du microscope électronique, mais de ce petit échec est né son grand succès — une nouvelle méthode pour représenter la réalité.

En 1948, il réalise le premier hologramme avec la lumière émise par une lampe à mercure. L’objet était une petite lame circulaire de près d’un millimètre et demi de diamètre, contenant les noms des physiciens Huygens, Young et Fresnel. Cette tentative était très rudimentaire, mais elle a jeté les bases de l’holographie. En 1971, Dennis Gabor a reçu le prix Nobel de physique pour l’invention et le développement de la méthode holographique.

L’arrivée du laser

La fabrication des premiers lasers, nouvellement inventés dans les années 1960, a permis la perfection de la méthode holographique de Gabor, plutôt brute car la lumière qui la produisait n’était pas très puissante. Les premiers hologrammes représentant un objet tridimensionnel bien défini sont venus des mains des physiciens américains Emmett Leith et Juris Upatnieks, et celles du physicien soviétique Yuri Denisyuk.

Le système utilisé par ces physiciens pour réaliser des hologrammes a d’abord éclairé, avec le faisceau d’un laser, l’objet dont ils voulaient enregistrer l’image. Ensuite, ils ont placé une plaque photographique qui a reçu la lumière laser après avoir passé l’objet. L’image obtenue après développement de la plaque est connue sous le nom de motif de franges, et c’est celle qui, correctement éclairée, génère l’hologramme.

Les utilisations les plus pratiques

L’holographie est un instrument très efficace pour effectuer des mesures de très haute précision. Lorsqu’un objet est éclairé, le motif de faisceaux lumineux qui apparaît après son passage, et qui peut être capté sur une plaque photographique, est unique, comme une empreinte digitale. Pour voir s’il y a eu un changement quelconque dans un objet, il est possible de capturer ce motif (appelé front d’onde) à différents moments et de les comparer. Cela permet de déterminer avec une grande précision, si des déformations se sont produites sur un objet quelconque, même si les changements sont aussi faibles que la longueur d’onde de la lumière utilisée.

Les hologrammes sont très difficiles à falsifier car il est presque impossible d’obtenir le même front d’onde à partir de quelque chose, s’il ne fait pas partie du même objet et si l’ensemble du processus utilisé pour fabriquer l’hologramme n’est pas non plus le même. D’où ses applications en sécurité, comme les petits hologrammes qui apparaissent sur les billets de banque et les certificats. Sur le recto du billet de cinq euros, dans la bande argentée sur le côté droit, il y a l’hologramme de l’Europe (un personnage de la mythologie grecque), le symbole €, une fenêtre et la valeur du billet. Ce groupe complique beaucoup les choses pour les contrefacteurs.

Images artistiques

Certains musées utilisent des hologrammes d’objets délicats et précieux pour remplacer les originaux. C’est le cas de l’Homme de Lindow, une momie vieille de 2300 ans, qui est bien conservée dans une chambre du British Museum de Londres, tandis que son hologramme est présenté à la fois au public et aux chercheurs pour l’étudier.

L’holographie a également été présentée au cinéma dans certaines séquences célèbres. Un exemple est vu dans “Retour vers le futur II”, lorsque Marty McFly regarde l’affiche publicitaire du film “Jaws 19” et que soudainement le requin s’anime et l’attaque. Les hologrammes laser 3D sont sans aucun doute les plus spectaculaires.

L’holographie du futur

Parmi les projets en cours liés à l’holographie, le plus attendu est peut-être le développement d’une télévision avec technologie 3D sans avoir besoin de lunettes. De nos jours, la visioconférence sur téléphone portable a laissé le système holographique “Star Wars” obsolète pour la messagerie. Cependant, la technologie holographique pourrait faire décoller la télévision 3D, en contournant l’utilisation de lunettes.

D’autres applications de l’holographie à venir incluent la création d’hologrammes personnels ou le développement d’hologrammes aériens pouvant être ressentis. La technique des hologrammes tactiles aériens fonctionne grâce à un dispositif développé à l’Université de Tokyo. Ces hologrammes, en plus de permettre d’observer un objet en trois dimensions flottant dans l’air, génèrent également l’illusion de pouvoir le toucher.

Changerons-nous le monde réel en un monde holographique? Pourrons-nous envoyer nos hologrammes au travail? En tout cas, il semble que l’holographie soit sûre d’éclairer notre avenir.