Голограма - що це таке і як вона працює?

Жоден науково-фантастичний фільм, в якому дія відбувається як у найближчому, так і в дуже віддаленому майбутньому, не може обійтися без голографічних пристроїв. Голограма – це об'ємне тривимірне зображення, яке, власне, і допомагає героям футуристичних світів спілкуватися один з одним. З іншого боку, всі елементи наукової фантастики рано чи пізно стають частиною повсякденному житті – чого тільки варті роботи і польоти в космос, про яких ще сто років тому людство тільки мріяло. Але наскільки далекі від нас голограми і можна зробити об'ємне зображення в домашніх умовах без використання спеціального обладнання?

Майбутнє біля порога

До теперішнього часу це слово могло асоціюватися з науково-фантастичними фільмами і книгами, але наука, як відомо, розвивається дуже швидко, і голографічні зображення незабаром можуть стати невід'ємною частиною нашого повсякденного життя. Яким проривом для зв'язку було створення телефону, скільки змін привнесла технологія повідомлення за допомогою онлайн-трансляції з веб-камери! Важко навіть уявити, що може дати майбутнім поколінням розвиток голографічних технологій. Наприклад, чому б не пройтися разом з другом, який живе за кілька тисяч кілометрів від вас, по парку, використовуючи такі пристрої?

Механізм дії

Звичайно, всі ці фантазії поки ще знаходяться в досить далекій перспективі. На сьогодні в більш вузькому, науковому сенсі голограма – це особливий вид фотографій, які створюються при спеціальному освітленні, подібність тривимірних зображень. Голографічний фотографію можна навіть без особливих зусиль створити на практиці. Головне – це механізм створення багатовимірного, на перший погляд, зображення. Забезпечується голографічний ефект за допомогою напівпрозорого дзеркала, що розділяє пучки лазерних випромінювань на два чітких променя. Останні також називаються вченими предметної і опорною хвилею. Перша хвиля відображає фотографований об'єкт і потрапляє на плівку, а друга зустрічає її на плівці, обходячи при цьому предмет з інших ракурсів. Ось так, в принципі, і створюється 3D-голограма. Якщо під час висвітлення отриманої плівки направити на неї лазерне випромінювання з такими ж по довжині хвилями, то воно буде переломлюватися в правильних конфігураціях. Вчені розробляють механізми, здатні передати голографічні зображення при звичайному світлі, без особливих заломлення променів.

Багатовимірна Всесвіт?

Голограма – це унікальний винахід людини. Фактично це тривимірне простір, який закодовано в плоскому зображенні. Кут і форма зорового уявлення предмета будуть змінюватися відносно вашої точки зору. Подібна ідея наштовхує письменників-фантастів і деяких зовсім оригінальних учених на те, що в нашому тривимірному світі також може міститися нескінченну кількість інших вимірів. Така ідея отримала назву «теорія багатовимірного світу», і вона активно розробляється і популяризується у науково-фантастичних творах вже багато років. Безпосереднім витоком ідеї про багатомірності була теорія струн, також дуже популярна в сучасній фізиці. Якщо вірити словам учених, які підтримують теорію про багатомірності, то сама наша Всесвіт – голограма, оскільки наш тривимірний світ – проекція багатовимірного простору. Якщо можливо кодування тривимірного зображення в плоскому, то чому не можна допустити, що тривимірний простір, в якому ми сприймаємо реальність, в свою чергу, є проекцією чогось більшого?

Людський очей і багатовимірність світу

З звичайними фотографіями завжди все гранично просто. Око сприймає зображення таким, яким воно є тільки на площині. Фактично функцією очі і є «фотографування» реальності і передача цієї інформації в мозок, в той час як поняття тривимірності досягається за рахунок переміщення очі або самого об'єкта. У свою чергу, лазерний світло голограми відтворює всі необхідні категорії зображення – щільність, колір, освітлення – і дає повноцінне зображення з будь-якої точки, з якої можна на нього дивитися.

До чого дійшли сучасні технології?

І все-таки, голограма - це що? Краще всього представити особливості інновацій в сфері передачі багатовимірного зображення дозволять дані про сучасної стадії розробок голографічних технологій. Особливо відрізняються в цій сфері, як і скрізь в футуристичних технологіях, японці. Окремо слід відзначити розробки компанії Aerial Burton. Результатами досліджень стало пристрій, що дозволяє створювати голограму за допомогою іонізації молекул повітря. Зазвичай для створення тривимірної проекції необхідна спеціальна середовище, за рахунок якої лазер формує зображення. Такий середовищем може бути і водяний пар, і бризки – вода чудово відображає зображення променів. Японські вчені змогли створити зовсім інший тип лазера, який домагається перенесення зображення на молекули повітря, завдяки чому і розташована голограма в повітрі. Довго, правда, цей лазер поки працювати не може, знову і знову потрібно повторювати процедуру ионизирования молекул повітря. Звичайно, поки навіть японська компанія Aerial Burton змогла досягти тільки перенесення в простір декількох крапок, що світяться, але самі технології подають великі надії. Незабаром тривимірні зображення можуть з'явитися і у сфері розваг, а найбільш далекосяжні припущення – це заміна дорожніх покажчиків на голограми.

Голографічний проектор – своїми руками!

Але поки тривимірні зображення прямо в повітрі ще нам недоступні, голограма на телефоні – цілком буденна річ. Все, що для цього потрібно кілька годин на створення спеціального голографічного проектора за допомогою підручних засобів. Голограма, своїми руками створена, не зажадає від вас великої кількості складних деталей і операцій. В принципі, крім смартфона з виходом в інтернет і прозорою коробочки від CD, нічого більше і не знадобиться. Від такого способу відтворення голографічних зображень без розуму діти, так що, якщо вам нічим здивувати дитину, візьміть на замітку цей метод.

Алгоритм дій

Отже, беремо прозору пластикову коробочку від компакт-дисків, канцелярський ніж або ніж для скла, звичайні ножиці, лінійку, невеликий рулон скотчу і, звичайно ж, смартфон. За допомогою лінійки креслимо на звичайному аркуші паперу обрис трапеції, дотримуючись наступних пропорцій: нижня основа – шість сантиметрів, верхня – один. Висота при цьому дорівнює трьом з половиною сантиметри. Прикладаючи такий трафарет до стінок коробочки, вирізаємо чотири фігури. Скріпивши їх між собою за допомогою звичайного скотчу або ж суперклею, отримаєте необхідну для проекції трапецію.

Неймовірне видовище

Ну ось, тепер і настав момент істини. Проектор готовий, залишилося тільки програти спеціально оброблене зображення або відеоряд, розрахований на тривимірне проектування. Величезним плюсом створення голограм є те, що зробити це "диво" може практично кожен в домашніх умовах, навіть якщо немає в наявності спеціального обладнання. Голограми своїми руками створити може кожен, це дуже легко і просто!