ホログラフィー:サイエンス・フィクションよりも実生活で役に立つ

ホログラフィーは、ハンガリーの物理学者で発明家のデニス・ガボール(1900年6月5日–1979年2月9日)が1947年にそれを一般に紹介して以来、70年を迎えます。 ガボールは、電子顕微鏡の解像度と定義を改善しようとしていた、代わりに、彼は画像を作成するための新しい技術を考案しました。 おそらく、私たちはR2D2がStar Warsでレイア王女のホログラムを投影したときのように魅了されたことはありませんでしたが、私たちの日常生活を楽にするのはホログラフィーのあまり空想的な使用です。

失敗から生まれたノーベル賞を受賞した発明

1947年の初め、デニス-ガボールは、ギリシャ語の”holos”から派生したホログラフィーと呼ばれる画像を記録するための新しいプロセスを思いついたとき、電子顕微鏡の解像度と定義を改善する方法を考えていた。 ガボールは、それが唯一のオブジェクトの視点の一つを記録する従来の写真を、超えて行ったので、このように彼の新しい発明を命名しました。 ホログラフィック画像はまた、その三次元情報を記録する。

ガボールが設計した複雑な方法には、写真板上の物体の画像を特定の方法で固定することと、現像された後にその板を照らすことがあります。 ガボールは、電子顕微鏡の画像を改善することであった彼の最初の目的で成功しなかったが、その小さな失敗から彼の大きな成功を生まれた—現実を表

1948年、彼は水銀ランプによって放出された光で最初のホログラムを作った。 物体は、物理学者のホイヘンス、ヤング、フレネルの名前を含む、直径約1.5mmの小さな円形の滑り台でした。 その試みは非常に初歩的だったが、それはホログラフィーの基礎を築いた。 1971年、デニス-ガボールはホログラフィック法の発明と開発によりノーベル物理学賞を受賞した。

レーザーの到来

1960年代に新たに発明された最初のレーザーの製造は、ガボールのホログラフィック法の完成を可能にしました。 明確に定義された3次元オブジェクトを表す最初のホログラムは、アメリカの物理学者Emmett LeithとJuris Upatnieks、およびソビエトの物理学者Yuri Denisyukの手から来ました。

最初のレーザーは、ガボールのホログラフィック法の完成を可能にしました。 Credit:Franck Morisseau

これらの物理学者がホログラムを作るために使用したシステムは、最初にレーザーのビームで照らされ、画像を記録したいオブジェクトです。 その後、彼らは、オブジェクトを通過した後、レーザー光を受信した写真板を配置しました。 プレートを現像した後に得られる画像はフリンジパターンとして知られており、適切に照明されるとホログラムを生成するものである。

最も実用的な用途

ホログラフィーは、非常に高精度の測定を行うための非常に効果的な機器です。 物体が照らされると、それを通過した後に現れ、写真板上で拾うことができる光線のパターンは、指紋のようにユニークです。 オブジェクトに何らかの変化があったかどうかを確認するには、異なる時間にそのパターン(波面と呼ばれる)をキャプチャし、それらを比較することが これにより、たとえ変化が使用される光の波長ほど小さくても、任意の物体に変形が発生したかどうかを非常に正確に判断することが可能になる。

査証のクレジットカードで使用される白色光伝達ホログラム。 クレジット:Dominic Alves

ホログラムは、同じ物体の一部ではなく、ホログラムを作るために使用されるプロセス全体が同じでない場合、何かから同じ波面を得ることはほとんど不可能であるため、偽造することは非常に困難です。 したがって、そのような紙幣や証明書に表示される小さなホログラムなどのセキュリティでのアプリケーション、。 五ユーロ紙幣の正面には、右側の銀の帯には、ヨーロッパのホログラム(ギリシャ神話の文字)、€記号、窓、紙幣の価値があります。 このバンドは、偽造者のために物事をたくさん複雑にします。

芸術的な画像

いくつかの博物館は、オリジナルの代わりに繊細で貴重なオブジェクトのホログラムを使用しています。 これは、大英博物館の部屋によく保存されている2300歳のミイラであるLindow Manの場合であり、そのホログラムは公衆と研究者の両方に提示されています。

MIT博物館のホログラム。 クレジット:アンドリュー Kuchling

ホログラフィーはまた、いくつかの有名なシーケンスで映画館で紹介されています。 マーティ-マクフライが映画”ジョーズ19″の広告ポスターを見ていて、突然サメが生きて来て彼を攻撃するとき、”バック-トゥ-ザ-フューチャー II”に例が見られます。 3Dレーザーのホログラムは確実に最も豪華です。

未来のホログラフィー

ホログラフィーに関連する現在のプロジェクトの中で、おそらく最も期待されているのは、眼鏡を必要としない3D技術を備えたテレビの開発である。 今日では、携帯電話のビデオ会議は、メッセージングのための時代遅れの”スターウォーズ”ホログラフィックシステムを残しています。 しかし、ホログラフィック技術は、眼鏡の使用をバイパスして、3Dテレビを離陸させる可能性があります。

今後のホログラフィーの他のアプリケーションには、個人的なホログラムの作成や感じることができる空中ホログラムの開発が含まれます。 空中触覚ホログラムの技術は、東京大学で開発されたデバイスのおかげで機能します。 これらのホログラムは、物体が空中に浮遊している三次元で観察されることを可能にすることに加えて、それに触れることができるという錯覚を生

現実世界をホログラフィックな世界に変えるのだろうか? 私達は私達が働くために私達のホログラムを送ることができるか。 いずれにしても、ホログラフィーは私たちの未来を照らすことは間違いないようです。

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