Ավելի քան 100 տարի է անցել հոլոգրաֆիայի տեսական հիմքերի առաջին ձևակերպումից, և մենք դեռ հոլոգրամները կապում ենք հիմնականում սկավառակների վրա դրված կպչուն պիտակների կամ Թուփակ Շաքուրի հետմահու համերգի հետ: Սակայն վերջին տարիներին հոլոգրաֆիայի թեման սկսել է ակտիվ զարգանալ։ Այսօր մենք ձեզ ամեն ինչ կպատմենք խորհրդավոր հոլոգրաֆիկ պատկերների մասին:
1920 թվականին լեհ գիտնական Միեցիսլավ Վոլֆկեն իր «Մոլեկուլային ցանցերի օպտիկական պատկերման հնարավորության մասին» աշխատության մեջ (Über die Möglichkeit der optische Abbildung von Molekulargittern) առաջ քաշեց և փորձնականորեն հաստատեց պատկերներ ստանալու հոլոգրաֆիկ մեթոդի գաղափարը։ Այն ժամանակ, սակայն, չկար տեխնոլոգիա, որը թույլ կտար բևեռի հայտնագործությունը գործնականում կիրառել։ Սրան պետք էր սպասել մինչև անցյալ դարի 60-ականները։
Հոլոգրամները լայն ճանաչում ձեռք բերեցին 1977 թվականին «Աստղային պատերազմներ» ֆիլմի շնորհիվ, որտեղ նրանք հանդես էին գալիս որպես տեղեկատվության կրող և հաղորդակցման միջոցներ։ Այս կերպ շատ բարդ գիտական տեսություն մտավ փոփ մշակույթ՝ գրավելով միլիոնավոր մարդկանց երևակայությունը ամբողջ աշխարհում: Արդյո՞ք մենք այսօր մոտ ենք Ջորջ Լուկասի հոլոգրաֆիայի թեմայի տեսլականին:
Կարդացեք նաև. Ջեյմս Ուեբ տիեզերական աստղադիտակ. 10 թիրախ, որոնք պետք է դիտարկել
Ի՞նչ է հոլոգրաֆիան:
«Օգնիր ինձ, Օբի-Վան Քենոբի: Դու իմ միակ հույսն ես»։ Այս տեքստը, որը հայտնի է «Աստղային պատերազմների» բոլոր երկրպագուներին, ասվում է արքայադստեր եռաչափ պրոյեկցիայի միջոցով: Լեյա, շատ դիտողների համար դարձավ առաջին գաղափարը, թե ինչ են հոլոգրաֆիան և հոլոգրաֆիկ պատկերումը:
Այսօր, երբ մեր ձեռքերում պահում ենք մեր սիրելի խմբի ձայնագրություններով սկավառակը, դրա վրա տեսնում ենք գունավոր կպչուն, որը շողշողում է ծիածանի տարբեր գույներով: Սա սկավառակի իսկության և օրինականության հոլոգրաֆիկ հաստատում է: Այսպիսով, սա նույնպես հոլոգրամա է, բայց ինչպես է այն ստեղծվում և ինչի համար է այն օգտագործվում: Այս հարցերին կփորձեմ հնարավորինս մատչելի պատասխանել։ Այնուամենայնիվ, դա ակնհայտորեն հեշտ և պարզ խնդիր չի լինի, հիմնականում որոշ ֆիզիկական հասկացություններ սահմանելու և բացատրելու անհրաժեշտության պատճառով, թեև դրանցից շատերը ձեզ պետք է ծանոթ լինեն ձեր ֆիզիկայի դասերից: Դա անհրաժեշտ է, քանի որ վերջնական էֆեկտը տեխնոլոգիայի տարբեր ոլորտների ձեռքբերումների գործնական օգտագործման արդյունքն է: Հետեւաբար, տեսական հիմքերի թյուրիմացությունը կարող է հանգեցնել ամբողջ խնդրի թյուրիմացության։ Այնուամենայնիվ, ես մտադիր չեմ այս հոդվածը ծանրաբեռնել Մաքսվելի հավասարումներով հաստատված տեսություններով։ Կարող էր, բայց ինչո՞ւ։ Դա ոչ մի նոր բան չէր ավելացնի և, անշուշտ, կդժվարացներ այն հասկանալը։ Ես կփորձեմ մատչելի կերպով բացատրել հոլոգրաֆիկ պատկերների ձայնագրման և վերարտադրման սկզբունքները՝ օգտագործելով հստակ գծագրեր և հիմնական ֆիզիկական հասկացությունների սահմանումներ օպտիկայի և ալիքային շարժման ոլորտում: Եվ ես կխոսեմ նաև հոլոգրաֆիայի գործնական կիրառման մասին, այդ թվում՝ համակարգչային տեխնոլոգիաներում տեղեկատվության հոլոգրաֆիկ ձայնագրման մասին։
Սկսենք մի սահմանումից, որը մեզ համար մի փոքր կհեշտացնի գործը: Հոլոգիան, ինչպես լուսանկարչությունը, որը մարդկությանը հայտնի է 19-րդ դարից, պատկերներ ստանալու միջոց է։ Այս երկու տերմիններն էլ ծագում են հունարենից, սակայն, եթե լուսանկարչություն բառը ծագում է «լուսանկար» և «գրաֆե» բառերից, որոնք նշանակում են «լույս» և «նկար», ապա հոլոգրաֆիա բառի առաջին մասը գալիս է «հոլոսից»: », որը հունարեն նշանակում է «ամբողջ»:
Հետևաբար, հոլոգրաֆիան «ամբողջը նկարելն է»: Ինչ է դա նշանակում? Ստանդարտ լուսանկարում մենք կարող ենք պահպանել միայն երկչափ պատկերը այն, ինչ տեսնում ենք եռաչափ աշխարհում: Հոլոգրաֆիայի գաղափարը ամբողջ օբյեկտի մասին տեղեկատվություն գրանցելն է, ոչ միայն դրա մի կողմի մասին: Որպեսզի հնարավոր լինի, օգտագործելով գրանցված տեղեկատվությունը, վերարտադրել ամբողջ օբյեկտի պատկերը:
Բայց ինչպե՞ս պահպանել եռաչափ օբյեկտի տեսքը։ Դրա համար օգտագործվում է լույսի միջամտության երեւույթը։ Տեսանելի լույսը, որը էլեկտրամագնիսական սպեկտրի մաս է կազմում, ինքնին բաղկացած է երկու բաղադրիչից՝ էլեկտրական դաշտից և մագնիսական դաշտից։ Բայց ամենակարևորը, լույսը ալիք է, ոչ թե պարզապես ֆոտոնների հոսք, այնպես որ մի քանի ալիքների վրա դնելը կարող է նոր բնութագրերով նոր ալիքներ ստեղծել: Այնուհետև, օգտագործելով դիֆրակցիայի երևույթը, վերադրված ալիքների պատկերը կարող է վերարտադրվել այնպես, որ այն արտացոլի գրանցված բնութագրերը:
Կարդացեք նաև.
- Դիտարկում Կարմիր մոլորակը. Մարսիական պատրանքների պատմություն
- Teleportation-ը գիտական տեսանկյունից և դրա ապագան
Հոլոգրամի ձայնագրում և ցուցադրում
Լույսի ալիքային բնույթի շնորհիվ հնարավոր է գրանցել առարկայի տեսքը եռաչափով ստանդարտ լուսանկարչական ֆիլմի վրա։ Համապատասխան լազերի օգնությամբ, որի մեկ ճառագայթն ուղղված է կիսաթափանցիկ ափսեի վրա և ուղղված է թե՛ պատկերվող օբյեկտին, թե՛ ուղղակի ֆիլմի վրա, ստեղծվում է համընկնող ալիքների օրինաչափություն։ Նման պատկերը լույսի առանձին սպեկտրային բաղադրիչների մեծ թվով միջամտությունների սուպերպոզիցիա է, և եթե մենք ցանկանայինք նման ֆիլմից «լուսանկար» ստանալ, ապա մեր աչքերը կտեսնեին ոչ թե լազերով լուսավորված առարկա, այլ միաձուլում։ միջամտության գծեր, որոնք ինքնին մեզ ոչինչ չեն ասում լուսանկարված օբյեկտի մասին:
Ահա թե ինչպես է այն երևում գործնականում.
Միայն ֆիլմի ճիշտ լուսաբանումը, որն այդ պահին դիֆրակցիոն ցանց է, կենտրոնացված լազերային ճառագայթի օգնությամբ թույլ է տալիս հետ շրջել ամբողջ գործընթացը և ստանալ օբյեկտի եռաչափ պատկեր։
XNUMXD հոլոգրաֆիկ պատկերումը, թեև նման է, տարբերվում է ստերեոսկոպիկ տեխնիկայից, որը ներառում է օբյեկտը երկու խոշոր պլանից լուսանկարելը և այնուհետև թիթեղները տեղադրել ստերեոսկոպ կոչվող սարքում: Օրինակ՝ հանրաճանաչ VR ակնոցներ աշխատեք այս կերպ՝ ստեղծելով երկու մի փոքր օֆսեթ պատկեր: Հոլոգրամներում այս տեղաշարժը ամրագրված է մեկ միջավայրի վրա՝ ալիքային միջամտության տեսքով։
Կարդացեք նաև.
- Քվանտային ֆիզիկայի 100 տարի. 1920-ականների տեսություններից մինչև համակարգիչներ
- 5 ապագա տիեզերական առաքելություններ, որոնց մասին պետք է մտածել
Հոլոգրամ և «հոլոգրամ»
Վերը նկարագրված տեխնոլոգիայի խնդիրն այն է, որ այն պահանջում է ճշգրիտ լազերային լույս և մոտ լաբորատոր պայմաններ՝ բավարար արդյունքների հասնելու համար: Եվ չնայած հոլոգրամների սկզբնական գաղափարը գործնական կիրառություն գտավ, օրինակ, HVD ստանդարտ կրիչների վրա տվյալների ձայնագրման մեջ մի քանի տուբերկուլյոզի տեսական հզորությամբ, այնուամենայնիվ, դրանք չդարձան տնային օգտագործման հանրաճանաչ լրատվամիջոց:
Գործնական լուծումները ցույց են տալիս, որ հոլոգրաֆիկ պատկեր ստանալու բարդ գործընթացը պարզապես պարտվում է այլ տեխնոլոգիաներին, որոնք հասնում են նույն էֆեկտին, բայց օգտագործելով այլ տեխնիկա: Եվ չնայած գիտական տեսանկյունից նման պատկերները չպետք է կոչվեն հոլոգրամներ, սակայն ընդունված է այս բոլոր կեղծ հոլոգրամներն անվանել պարզապես «հոլոգրամա»։
Գործնականում, սակայն, ոչ Թուփակի համերգի պատկերը, ոչ էլ Եղիսաբեթ II թագուհու կերպարը նրա 260-ամյա կառքում իրական հոլոգրամներ չեն գիտական տեսանկյունից:
Հոլոգրամը այն չէ, ինչ մենք տեսնում ենք HoloLens-ի ակնոցներում կամ «հոլոգրաֆիկ էկրանով» մեքենայի դիմապակու վրա: Ամենից հաճախ սա եռաչափ պատկեր է, որը ստեղծվել է մի քանի առանձին (և ոչ մեկ, ինչպես օրիգինալ հոլոգրամի դեպքում) լույսի ճառագայթների օգնությամբ, որոնք ընկնում են տարբեր կողմերից միջավայրի վրա, որը կարող է լինել թափանցիկ ապակի, ջրային վարագույր։ , կամ «լողացող» ջրային գոլորշի նման «հոլոգրաֆիկ ցուցադրման» վրա։
Ես մեծ առարկություն չունեմ այս տեխնիկայի հետ կապված «հոլոգրամ» տերմինի օգտագործման հետ, և հիմնական պատճառն այն է, որ այս կերպ ստացված էֆեկտը շատ հաճախ համապատասխանում է հոլոգրաֆիայի հիմնական հատկություններին, այն է՝ ավելի շատ տեղեկատվության պահպանմանն ու վերարտադրմանը։ (այս դեպքում խոսքը գնում է օբյեկտը տարբեր տեսանկյուններից դիտելու մասին) օբյեկտի մասին։
Հետաքրքիր է նաև.
Այսօրվա «հոլոգրամները».
Պրոյեկտորների վրա հիմնված համակարգերը, որոնք պատկերներ են ցուցադրում տարբեր թափանցիկ նյութերի վրա, մի փոքր այլ կերպ են աշխատում։ Տարբեր անկյուններից ուղղվող լույսը տեղեկատվություն է պարունակում մյուս կողմից երևացող պատկերի մասին։ Ճառագայթները կհանդիպեն ապակու, ջրի մակերեսին կամ, ինչպես լեհական մոռացված գյուտի դեպքում, Leia Display, գոլորշի վարագույրը, ստեղծելով օդում հայտնվող եռաչափ պատկերի տպավորություն (իսկականի վերջնական առավելությունը հոլոգրամ):
Մեկ այլ օրինակ է Looking-ի 2020D էկրանները: Նրանք, ովքեր պատկերը նախագծում են ոչ թե երկչափ մակերեսի վրա, այլ ստեղծում են այն եռաչափ մարմնի ներսում, օրինակ՝ ապակու։ Ընկերությունը, մասնավորապես, տարիներ շարունակ աշխատել է Looking Glass Factory լուծման վրա, և մենք կարողացանք հիանալ այս աշխատանքի առաջին լուրջ արդյունքներով XNUMX թվականին։
Կարելի է նշել նաև գերմանական Roncalli կրկեսը, որը հրաժարվեց կենդանիների հետ գործողություններ կատարել, թեև Գերմանիայում, ի դեպ, ի տարբերություն եվրոպական շատ երկրների, կենդանիների հետ կրկեսներն արգելված չեն։ Այժմ ասպարեզում հոլոգրամների տեսքով հայտնվում են փղերը, ձիերն ու ձկները։
Համակարգը, որը թույլ է տալիս դիտողներին տեսնել հոլոգրամներ, արժեցել է ավելի քան կես միլիոն եվրո։
Հետաքրքիր է նաև.
- 10 ամենատարօրինակ բաները, որ մենք իմացանք սև խոռոչների մասին 2021 թվականին
- Terraforming Mars. Կարմիր մոլորակը կարո՞ղ է վերածվել նոր Երկրի:
Արդյո՞ք մարդիկ չեն գիտակցում, որ ապրում են հոլոգրամի մեջ:
Իհարկե, դա առանց մարդկանց, ովքեր պաշտպանում են համաշխարհային դավադրության գաղափարները: Նրանք հավատում են, որ ես և դու երկար ժամանակ ապրում ենք մեկ մեծ հոլոգրամում, որ մեզ շրջապատող աշխարհը հոլոգրամա է, Մատրիցա։ Հիմա կփորձեմ ամեն ինչ բացատրել։
Երբ հայտնվեց «Մատրիցա» ֆիլմը, բոլորին շատ զարմացրեց սցենարի գաղափարը, որն առաջացել էր Վաչովսկի եղբայրներից։ Այնուամենայնիվ, Մատրիցայի պատմության հիմքում ընկած գաղափարը առկա է նաև արևելյան փիլիսոփայություններում: Որոշ քվանտային ֆիզիկոսներ վաղուց են հասկացել, որ այն, ինչ գիտությունը նկարագրում է մաթեմատիկայի լեզվով, դարեր շարունակ հայտնի է եղել կրոնական հաղորդագրությունների տեսքով: Այսինքն, եթե մենք հավատում ենք այս տեսությանը, ապա ապրում ենք մեծ հոլոգրամում։
Նրանք պնդում են, որ մարդկությունն այնքան է զբաղված, որ ի վիճակի չէ որոշ բաներ նկատել։ Մենք դիտարկում ենք աշխարհը և մասնակցում նրա ստեղծմանը, շատ հաճախ՝ առանց գիտակցելու մեզ հետ տեղի ունեցողի վրա ազդելու հնարավորությունը: Ֆիզիկոսները ապացույցներ են փնտրում աստծո մասնիկ կոչվող բնորոշ բոզոններով լի Հիգսի դաշտի գոյության մասին, սակայն մենք դիտարկում ենք նման որոնումների մասին տեղեկությունները` առանձնացնելով նման մեխանիզմի հայտնաբերման հետևանքները:
Կարող է պարզվել, որ Հիգսի բոզոնների գոյության հաստատումը մեզ կստիպի մեզ կարևոր հարցեր տալ աշխարհի էության և այն ստեղծման վերաբերյալ: Հանկարծ կարող է պարզվել, որ Մատրիցայի հասկացություններն այնքան էլ ֆանտաստիկ չեն, և մենք բոլորս իրականում ապրում ենք մեծ հոլոգրամում, և մենք ինքներս հոլոգրամներ ենք:
Նման եզրակացություններ կարելի է անել քվանտային ֆիզիկայի զարգացման շնորհիվ ստացված տեղեկություններից։ Մենք հաստատ գիտենք, որ հիմնական կանոնը, որը որոշում է, թե ինչ կլինի, դա հավանականությունն է։ Մենք նաև գիտենք, որ որոշ ֆիզիկական փորձեր պարզապես անհնար են, քանի որ դրանց հետևանքները դիտարկելու փաստն է որոշում, թե ինչ է տեղի ունենում դրանցում: Էյնշտեյնը, հասկանալով նման մտածողության հետևանքները, ասաց, որ աշխարհը չի կարող կախված լինել զառախաղով զբաղվող Աստծուց։
Իսկ եթե մենք իրականում ապրում ենք մեծ հոլոգրամում, և դրա հետ մեր փոխազդեցությունը, մեր սպասումների և վախերի արտահայտությունները փոխազդում են դրա հետ՝ ստիպելով մեզ տարբեր բաներ զգալ: Մեզ հետ կատարվողի վրա ազդելու որոշ մեթոդներ կան, որոնք կոչվում են դրական։ Յուրաքանչյուր ոք, ով փորձել է դրանք, գիտի, որ դա աշխատում է, և հիմնականում այն պատճառով, որ մենք գիտենք, որ այն պետք է աշխատի: Նույնը տարբեր այլընտրանքային բուժման դեպքում: Դրանք հիմնված են հոլոգրամը կառավարելու մեր կարողության վրա՝ վերացնելով բացասական մտքերը, այսինքն՝ հավատքի միջոցով:
Գիտությունը պատասխան է փնտրում այն հարցին, թե ինչու կա զանգված, եթե նյութը բաղկացած է իրականում դատարկ մասնիկներից: Այնուամենայնիվ, մեզ՝ մարդկանց համար, դեռ թվում է, թե մեզ շրջապատող աշխարհը շատ իրական է, և մենք նույնիսկ չենք էլ կասկածում, որ եթե հասկանայինք մեր հնարավորությունները, ապա բոլորը կարող էին նմանվել Նեոյին նշված «Մատրիցայից», կամ Բուդդային, ով կարող էր այրվել։ ձեր մտքի ուժը:
Պարզ խոսքերով՝ մենք արդեն Մատրիցայում ենք և բոլորս հոլոգրամներ ենք, որոնցից ոչինչ կախված չէ։ Ես ուղղակի ուզում եմ ժպտալ մեր աշխարհի մասին նման պատկերացումներին։
Հետաքրքիր է նաև. Քվանտային համակարգիչների մասին պարզ բառերով
Արդյո՞ք բոլորը կունենան իրենց հոլոգրամը:
Բայց մենք դեռ կվերադառնանք իրականություն։ Ապագան հաստատ 3D ռենդերինգի մեջ է: Սակայն հաստատ է, որ դեռ երկար ճանապարհ է սպասվում, որ իրական հոլոգրամները հայտնվեն փողոցներում, ինչպես «Blade Runner» ֆիլմում։ Մինչ այդ մենք կունենանք բազմաթիվ «սիմուլյացիոն հոլոգրամներ» և տեխնոլոգիաների ցուցադրություններ, որոնք գնալով ավելի կմոլորեցնեն մեր զգայարանները և տպավորություն կստեղծեն, որ մենք նայում ենք իրական եռաչափ առարկաներին:
Այնքան Google ծրագրավորողներին սահմանել հենց այդպիսի նպատակ. Հայտնի է, որ նրանք աշխատում են հետաքրքիր Project Starline-ի վրա, այսինքն՝ խոսակցությունների համար նախատեսված «հոլոգրաֆիկ» տաղավարի վրա։ Նրանք արդեն ցույց են տվել իրենց աշխատանքի որոշ արդյունքներ։
Google-ի աշխատակիցները, օգտագործելով մի շարք տեսախցիկներ ու սենսորներ, ստեղծել են միմյանց հետ զրուցող մարդկանց ճշգրիտ 3D մոդելներ՝ տպավորություն թողնելով, որ նրանք նույն տեղում են։ Ներկայումս այս լուծումը փորձարկվել է ընկերության գրասենյակներում։
Որոշ գիտնականներ կարծում են, որ մենք արդեն մեկ քայլ հեռու ենք մարդկանց ամենօրյա հաղորդակցության միջոցներում հոլոգրամային տեխնոլոգիայի հայտնվելուց։ Դրա համար անհրաժեշտ կլինի կառուցել հաջորդ սերնդի հաղորդակցության այլ ենթակառուցվածք՝ մայրցամաքները միացնող օպտիկամանրաթելային ցանց և վեցերորդ սերնդի 6G անլար կապի ենթակառուցվածք: Շատ տեխնոլոգիական ընկերություններ արդեն զբաղվում են նման գործունեությամբ։ Միգուցե մի քանի տարի հետո հոլոգրամները դառնան առօրյա կյանքի մի մասը, բայց հուսով եմ, որ դրանք չեն փոխարինի մարդկանց իրական շփմանը։
Որոշ գիտնականներ նաև նշում են, որ հոլոգրամներն արդեն կարող են օգտագործվել, քանի որ համապատասխան տեխնոլոգիաներ արդեն կան, բայց այս փուլում այն այնքան թանկ է, որ ամբողջովին ձեռնտու չէ։ Իրավիճակը շատ նման է այն բանին, թե ինչպես է զարգացել ինտերնետը։ Սկզբնական մակարդակում նրան գրեթե ոչ ոք չէր հավատում, և այժմ անհնար է պատկերացնել ներկան առանց նրա գոյության։
Այսպիսով, կան բազմաթիվ նշաններ, որ մի քանի տարի հետո մենք կկարողանանք ունենալ մեր սեփական հոլոգրամները, որպեսզի այցելենք մեր ընկերներին մեր տան հարմարավետությունից: Այնուամենայնիվ, պետք է նկատի ունենալ, որ անհրաժեշտ տեխնոլոգիաների վերաբերյալ գիտնականների կանխատեսումները միշտ չէ, որ իրականանում են։
Դուք կարող եք օգնել Ուկրաինային պայքարել ռուս զավթիչների դեմ։ Դա անելու լավագույն միջոցը Ուկրաինայի զինված ուժերին միջոցների նվիրաբերումն է Savelife կամ պաշտոնական էջի միջոցով NBU.
Բաժանորդագրվեք մեր էջերին Twitter որ Facebook.
Հետաքրքիր է նաև.