holografi: mer användbar i verkligheten än i Science Fiction

holografi firar 70 år, sedan den ungerska fysikern och uppfinnaren Dennis Gabor (5 juni 1900 – 9 februari 1979) introducerade den för allmänheten 1947. Gabor försökte förbättra upplösningen och definitionen av elektronmikroskopet; istället utformade han en ny teknik för att skapa bilder. Kanske har vi aldrig varit så fascinerade som när R2D2 projicerade ett hologram av prinsessan Leia i Star Wars, men det är de mindre fantasifulla användningarna av holografi som gör det dagliga livet enklare för oss.

en Nobelvinnande uppfinning som uppstod från ett misslyckande

i början av April 1947 hade Dennis Gabor redan spenderat lite tid på att tänka på hur man skulle förbättra upplösningen och definitionen av elektronmikroskopet när han kom fram till en ny process för inspelning av bilder, som han kallade holografi, härledd från det grekiska ordet “holos”, vilket betyder fullständigt. Gabor namngav sin nya uppfinning sålunda eftersom den gick utöver konventionell fotografering, som bara registrerar ett av objektets perspektiv. En holografisk bild registrerar också sin tredimensionella information.

den komplexa metoden designad av Gabor har två steg: det första är att fixa bilden av ett objekt på en fotografisk platta på ett visst sätt och det andra är att belysa den plattan när den har utvecklats. Gabor lyckades inte med sitt ursprungliga syfte, vilket var att förbättra bilderna av elektronmikroskopet, men från det lilla misslyckandet föddes hans stora framgång—en ny metod för att representera verkligheten.

1948 gjorde han det första hologrammet med ljus från en kvicksilverlampa. Föremålet var en liten cirkulär glid, nästan en och en halv millimeter i diameter, innehållande namnen på fysikerna Huygens, Young och Fresnel. Det försöket var mycket rudimentärt, men det lagde grunden för holografi. 1971 fick Dennis Gabor Nobelpriset i fysik för uppfinningen och utvecklingen av den holografiska metoden.

laserns ankomst

tillverkningen av de första lasrarna, som nyligen uppfanns på 1960-talet, tillät perfektion av Gabors holografiska metod, ganska rå eftersom ljuset som producerade det inte var särskilt kraftfullt. De första hologrammen som representerade ett väldefinierat tredimensionellt objekt kom från händerna på de amerikanska fysikerna Emmett Leith och Juris Upatnieks, och de av den sovjetiska fysikern Yuri Denisyuk.

systemet som används av dessa fysiker för att göra hologram först upplysta, med laserstrålen, objektet vars bild de ville spela in. Sedan placerade de en fotografisk platta som fick laserljuset efter att ha passerat objektet. Bilden som erhållits efter att plattan utvecklats är känd som ett fransmönster, och det är det som, när det är korrekt upplyst, genererar hologrammet.

de mest praktiska användningarna

holografi är ett mycket effektivt instrument för att utföra mätningar med mycket hög precision. När ett objekt är upplyst är mönstret av ljusstrålar som visas efter att ha passerat det, och som kan plockas upp på en fotografisk platta, unik, som ett fingeravtryck. För att se om det har skett någon form av förändring i ett objekt är det möjligt att fånga det mönstret (kallat vågfronten) vid olika tidpunkter och jämföra dem. Detta gör det möjligt att med stor noggrannhet bestämma om några deformationer har inträffat på något föremål, även om förändringarna är så små som våglängden för det använda ljuset.

hologram är mycket svåra att förfalska eftersom det är nästan omöjligt att få samma vågfront från något, om det inte ingår i samma objekt och om hela processen som används för att göra hologrammet inte heller är densamma. Därför dess tillämpningar inom säkerhet, till exempel de små hologrammen som visas på sedlar och certifikat. På framsidan av fem-Euro-sedeln, i silverbandet på höger sida, finns Europas hologram (en karaktär från grekisk mytologi), symbolen för sackaros, ett fönster och sedelns värde. Detta band komplicerar saker mycket för förfalskare.

konstnärliga bilder

vissa museer använder hologram av känsliga och värdefulla föremål för att ersätta originalen. Detta är fallet för Lindow Man, en 2300 år gammal mamma, som är välbevarad i en kammare i British Museum of London, medan dess hologram presenteras både för allmänheten och för forskare för att studera det.

holografi har också presenterats i biografen i några kända sekvenser. Ett exempel ses i” Back to the Future II”, när Marty McFly tittar på reklamaffischen för filmen” Jaws 19 ” och plötsligt kommer hajen till liv och attackerar honom. 3D-laserhologram är utan tvekan de mest spektakulära.

framtidens holografi

bland de nuvarande projekten relaterade till holografi är kanske den mest förväntade utvecklingen av en TV med 3D-teknik utan behov av glasögon. Numera har videokonferenser för mobiltelefoner lämnat det” Star Wars ” holografiska systemet föråldrat för meddelanden. Holografisk teknik kan dock få 3D-TV att ta fart och kringgå användningen av glasögon.

andra tillämpningar av holografi som kommer inkluderar skapandet av personliga hologram eller utvecklingen av flyghologram som kan kännas. Tekniken för flygtaktila hologram fungerar tack vare en enhet som utvecklats vid University of Tokyo. Dessa hologram, förutom att låta ett objekt observeras i tre dimensioner som flyter i luften, genererar också illusionen att kunna röra vid det.

kommer vi att förändra den verkliga världen till en holografisk Värld? Kommer vi att kunna skicka våra hologram till jobbet? I alla fall verkar det som om holografi säkert kommer att belysa vår framtid.