holografia: bardziej przydatna w prawdziwym życiu niż w Science Fiction

holografia obchodzi 70 lat, odkąd Węgierski fizyk i wynalazca Dennis Gabor (5 czerwca 1900 – 9 lutego 1979) przedstawił ją publicznie w 1947 roku. Gabor starał się poprawić rozdzielczość i definicję mikroskopu elektronowego; zamiast tego opracował nową technikę tworzenia obrazów. Być może nigdy nie byliśmy tak zafascynowani, jak wtedy, gdy R2D2 wyświetlał Hologram księżniczki Leii w Gwiezdnych Wojnach, ale to mniej wymyślne zastosowania holografii ułatwiają nam codzienne życie.

nagrodzony Noblem wynalazek, który powstał w wyniku awarii

na początku kwietnia 1947 roku Dennis Gabor spędził już trochę czasu na myśleniu o tym, jak poprawić rozdzielczość i definicję mikroskopu elektronowego, kiedy wymyślił nowy proces rejestracji obrazów, który nazwał holografią, wywodzącą się od greckiego słowa “holos” oznaczającego kompletny. Gabor tak nazwał swój nowy wynalazek, ponieważ wykraczał poza konwencjonalną fotografię, która rejestruje tylko jedną z perspektyw obiektu. Holograficzny obraz rejestruje również swoje trójwymiarowe informacje.

złożona metoda zaprojektowana przez Gabora składa się z dwóch kroków: pierwszym jest utrwalenie obrazu obiektu na płycie fotograficznej w określony sposób, a drugim jest oświetlenie tej płyty po jej opracowaniu. Gabor nie odniósł sukcesu ze swoim początkowym celem, którym było ulepszenie obrazów mikroskopu elektronowego, ale z tej małej porażki narodził się jego wielki sukces-nowa metoda reprezentowania rzeczywistości.

w 1948 roku wykonał pierwszy hologram ze światłem emitowanym przez lampę rtęciową. Obiekt był małym okrągłym szkiełkiem o średnicy prawie półtora milimetra, zawierającym nazwiska fizyków Huygensa, Younga i Fresnela. Ta próba była bardzo prymitywna, ale położyła podwaliny pod holografię. W 1971 roku Dennis Gabor otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za wynalezienie i rozwój metody holograficznej.

pojawienie się lasera

produkcja pierwszych laserów, nowo wynalezionych w latach 60., pozwoliła na doskonalenie holograficznej metody Gabora, raczej prymitywnej, ponieważ światło, które ją wytwarzało, nie było zbyt silne. Pierwsze hologramy, które reprezentowały dobrze zdefiniowany trójwymiarowy obiekt, pochodziły z rąk amerykańskich fizyków Emmetta Leitha i Jurisa Upatnieksa oraz radzieckich fizyków Jurija Denisiuka.

system używany przez tych fizyków do pierwszego oświetlania hologramów wiązką lasera, obiektu, którego obraz chcieli zarejestrować. Następnie umieścili płytę fotograficzną, która otrzymała światło laserowe po przejściu obiektu. Obraz uzyskany po rozwinięciu płytki nazywany jest wzorem frędzli i to właśnie ten, po odpowiednim oświetleniu, generuje hologram.

najbardziej praktyczne zastosowania

holografia jest bardzo skutecznym narzędziem do wykonywania bardzo precyzyjnych pomiarów. Kiedy obiekt jest oświetlony, wzór wiązek światła, który pojawia się po przejściu go, i który można odebrać na płycie fotograficznej, jest wyjątkowy, jak odcisk palca. Aby sprawdzić, czy nastąpiła jakaś zmiana w obiekcie, można uchwycić ten wzór (zwany frontem fali) w różnych momentach i porównać je. Dzięki temu możliwe jest określenie z dużą dokładnością, czy na jakimkolwiek obiekcie wystąpiły jakiekolwiek odkształcenia, nawet jeśli zmiany są tak małe, jak długość fali użytego światła.

Hologramy są bardzo trudne do sfałszowania, ponieważ prawie niemożliwe jest uzyskanie tej samej fali z czegoś, jeśli nie jest to część tego samego obiektu i jeśli cały proces używany do wykonania hologramu również nie jest taki sam. Stąd jego zastosowania w zabezpieczeniach, takich jak małe hologramy, które pojawiają się na banknotach i certyfikatach. Na przodzie banknotu o nominale 5 euro, w srebrnym pasku po prawej stronie, znajduje się Hologram Europy (postać z mitologii greckiej), symbol euro, okno i wartość banknotu. Ten zespół komplikuje sprawy fałszerzom.

obrazy artystyczne

niektóre muzea używają hologramów delikatnych i cennych przedmiotów, aby zastąpić oryginały. Tak jest w przypadku człowieka Lindow, 2300-letniej mumii, która jest dobrze zachowana w komnacie British Museum w Londynie, a jej hologram jest prezentowany zarówno publiczności, jak i badaczom w celu jego zbadania.

holografia pojawiła się również w kinie w kilku znanych sekwencjach. Przykład można zobaczyć w “Back To The Future II”, kiedy Marty McFly ogląda plakat reklamowy do filmu “Szczęki 19” i nagle rekin ożywa i atakuje go. Hologramy laserowe 3D są niewątpliwie najbardziej spektakularne.

holografia przyszłości

wśród obecnych projektów związanych z holografią, być może najbardziej oczekiwanym jest rozwój telewizora z technologią 3D bez potrzeby używania okularów. Obecnie wideokonferencje w telefonach komórkowych pozostawiły system Holograficzny” Gwiezdnych Wojen ” przestarzały do przesyłania wiadomości. Jednak technologia holograficzna może sprawić, że telewizja 3D wystartuje, pomijając użycie okularów.

inne zastosowania holografii, które nadchodzą, obejmują tworzenie osobistych hologramów lub rozwój hologramów powietrznych, które można odczuć. Technika antenowych hologramów dotykowych działa dzięki urządzeniu opracowanemu na Uniwersytecie Tokijskim. Hologramy te, poza tym, że umożliwiają obserwację obiektu w trzech wymiarach unoszącego się w powietrzu, generują również złudzenie, że są w stanie go dotknąć.

czy zmienimy świat rzeczywisty w świat holograficzny? Czy uda nam się wysłać nasze Hologramy do pracy? W każdym razie wydaje się, że holografia z pewnością oświetli naszą przyszłość.