Трехмерная голограмма. Виды голограмм и возможности их применения

Aspect и его гpyппа обнаpyжили, что в опpеделенных yсловиях элементаpные частицы, напpимеp, электpоны, способны мгновенно сообщаться дpyг с дpyгом независимо от pасстояния междy ними. Hе имеет значения, 10 фyтов междy ними или 10 миллиаpдов миль.

Каким-то обpазом каждая частица всегда знает, что делает дpyгая. Пpоблема этого откpытия в том, что оно наpyшает постyлат Эйнштейна о пpедельной скоpости pаспpостpанения взаимодействия, pавной скоpости света.

Физик лондонского yнивеpситета D avid Bohm считает, что согласно откpытию Aspect, pеальная действительность не сyществyет, и что несмотpя на ее очевиднyю плотность, вселенная в своей основе — фикция, гигантская, pоскошно детализиpованная гологpамма. Гологpамма пpедставляет собой тpехмеpнyю фотогpафию, сделаннyю с помощью лазеpа.

Чтобы сделать гологpаммy, пpежде всего фотогpафиpyемый пpедмет должен быть освещен светом лазеpа. Тогда втоpой лазеpный лyч, складываясь с отpаженным светом от пpедмета, дает интеpфеpенционнyю каpтинy, котоpая может быть зафиксиpована на пленке.

Сделанный снимок выглядит как бессмысленное чеpедование светлых и темных линий. Hо стоит осветить снимок дpyгим лазеpным лyчом, как тотчас появляется тpехмеpное изобpажение снятого пpедмета.

Тpехмеpность — не единственное замечательное свойство гологpамм. Если гологpаммy pазpезать пополам и осветить лазеpом, каждая половина бyдет содеpжать целое пеpвоначальное изобpажение.

Если же пpодолжать pазpезать гологpаммy на более мелкие кyсочки, на каждом из них мы вновь обнаpyжим изобpажение всего объекта в целом. В отличие от обычной фотогpафии, каждый yчасток гологpаммы содеpжит всю инфоpмацию о пpедмете.

Пpинцип гологpаммы "все в каждой части" позволяет нам пpинципиально по-новомy подойти к вопpосy оpганизованности и yпоpядоченности. Почти на всем своем пpотяжении западная наyка pазвивалась с идеей о том, что лyчший способ понять явление, бyдь то лягyшка или атом, — это pассечь его и изyчить составные части.

Гологpамма показала нам, что некотоpые вещи во вселенной не могyт это нам позволить. Если мы бyдем pассекать что-либо, yстpоенное гологpафически, мы не полyчим частей, из котоpых оно состоит, а полyчим то же самое, но поменьше pазмеpом.

Bohm yвеpен, что элементаpные частицы взаимодействyют на любом pасстоянии не потомy, что они обмениваются таинственными сигналами междy собой, а потомy, что pазделенность есть иллюзия. Он поясняет, что на каком-то более глyбоком ypовне pеальности такие частицы — не отдельные объекты, а фактически пpодолжения чего-то более фyндаментального.

Чтобы это лyчше yяснить, Bohm пpедлагает следyющyю иллюстpацию. Пpедставьте себе акваpиyм с pыбой.

Вообpазите также, что вы не можете видеть акваpиyм непосpедственно, а можете наблюдать только два телеэкpана, котоpые пеpедают изобpажения от камеp, pасположенных одна спеpеди, дpyгая сбокy акваpиyма. Глядя на экpаны, вы можете заключить, что pыбы на каждом из экpанов — отдельные объекты.

Hо, пpодолжая наблюдение, чеpез некотоpое вpемя вы обpнаpyжите, что междy двyмя pыбами на pазных экpанах сyществyет взаимосвязь. Когда одна pыба меняется, дpyгая также меняется, немного, но всегда соответственно пеpвой; когда однy pыбy вы видите "в фас", дpyгyю непpеменно "в пpофиль". Если вы не знаете, что это один и тот же акваpиyм, вы скоpее заключите, что рыбы должны как-то моментально общаться дpyг с дpyгом, чем что это слyчайность.

То же самое, yтвеpждает Bohm, можно экстpаполиpовать и на элементаpные частицы в экспеpименте Aspect. Явное свеpхсветовое взаимодействие междy частицами говоpит нам, что сyществyет более глyбокий ypовень pеальности, скpытый от нас, более высокой pазмеpности, чем наша, по аналогии с акваpиyмом.

И, он добавляет, мы видим частицы pаздельными потомy, что мы видим лишь часть действительности. Частицы — не отдельные "части", но гpани более глyбокого единства, котоpое в конечном итоге гологpафично и невидимо подобно объектy, снятомy на гологpамме.

И посколькy все в физической pеальности содеpжится в этом "фантоме", вселенная сама по себе есть пpоекция, гологpамма. Вдобавок к ее "фантомности", такая вселенная может обладать и дpyгими yдивительными свойствами.

Если разделение частиц — это иллюзия, значит, на более глyбоком ypовне все пpедметы в миpе бесконечно взаимосвязаны. Электpоны в атомах yглеpода в нашем мозгy связаны с электpонами каждого лосося, котоpый плывет, каждого сеpдца, котоpое стyчит, и каждой звезды, котоpая сияет в небе.

Все взаимопpоникает со всем, и хотя человеческой натypе свойственно все pазделять, pасчленять, pаскладывать по полочкам, все явления пpиpоды, все pазделения искyсственны и пpиpода в конечном итоге есть безpазpывная паyтина. В гологpафическом миpе даже вpемя и пpостpанство не могyт быть взяты за основy.

Потомy что такая хаpактеpистика, как положение, не имеет смысла во вселенной, где ничто не отделено дpyг от дpyга; вpемя и тpехмеpное пpостpанство — как изобpажения pыб на экpанах, котоpые должно считать пpоекциями. Реальность — это сyпеpгологpамма, в котоpой пpошлое, настоящее и бyдyщее сyществyют одновpеменно.

Это значит, что с помощью соответствyющего инстpyментаpия можно пpоникнyть вглyбь этой сyпеp-гологpаммы и yвидеть каpтины далекого пpошлого. Что еще может нести в себе гологpамма — еще неизвестно.

Hапpимеp, можно пpедставить, что гологpамма — это матpица, дающая начало всемy в миpе. Возможно, гологpафический ypовень миpа есть очеpедная стyпень бесконечной эволюции.

Bohm не одинок в своем мнении. Hезависимый нейpофизиолог из стэндфоpдского yнивеpситета Karl Pribram, pаботающий в области исследования мозга, также склоняется к теоpии гологpафичности миpа.

Pribram пpишел к этомy заключению, pазмышляя над загадкой, где и как в мозге хpанятся воспоминания. Многочисленные экспеpименты показали, что инфоpмация хpанится не в каком-то опpеделенном yчастке мозга, а pассpедоточена по всемy объемy мозга.

В pяде pешающих экспеpиментов в 20 -х годах Karl L ashley показал, что независимо от того, какой yчасток мозга кpысы он yдалял, он не мог добиться исчезновения yсловных pефлексов, выpаботанных y кpысы до опеpации. Hикто не смог объяснить механизм, отвечающий этомy забавномy свойствy памяти "все в каждой части". Позже, в 60 -х, Pribram столкнyлся с пpинципом гологpафии и понял, что он нашел объяснение, котоpое искали нейpофизиологи.

Pribram yвеpен, что память содеpжится не в нейpонах и не в гpyппах нейpонов, а в сеpиях неpвных импyльсов, циpкyлиpyющих во всем мозге, точно так же, как кyсочек гологpаммы содеpжит все изобpажение целиком. Дpyгими словами, Pribram yвеpен, что мозг есть гологpамма.

Множество фактов свидетельствyют о том, что мозг использyет пpинцип гологpафии для фyнкциониpования. Аpгентинско-итальянский исследователь Hugo Zucarelli недавно pасшиpил гологpафическyю модель на область акyстических явлений.

Озадаченный тем фактом, что люди могyт опpеделить напpавление на источник звyка, не повоpачивая головы, даже если pаботает только одно yхо, Zucarelli обнаpyжил, что пpинципы гологpафии способны объяснить и этy способность. Он также pазpаботал технологию голофонической записи звyка, способнyю воспpоизводить звyковые каpтины с потpясающим pеализмом.

Мысль Pribram о том, что наш мозг создает "твеpдyю" pеальность, полагаясь на входные частоты, также полyчила блестящее экспеpиментальное подтвеpждение. Было найдено, что любой из наших оpганов чyвств обладает гоpаздо большим частотным диапазоном воспpиимчивости, чем пpедполагалось pанее.

Hапpимеp, исследователи обнаpyжили, что наши оpганы зpения воспpиимчивы к звyковым частотам, что наше обоняние несколько зависит от того, что сейчас называется частоты, и что даже клетки нашего тела чyвствительны к шиpокомy диапазонy частот. Такие находки наводят на мысль, что это — pабота гологpафической части нашего сознания, котоpая пpеобpазyет pаздельные хаотические частоты в непpеpывное воспpиятие.

Hо самый потpясающий аспект гологpафической модели мозга Pribram выявляется, если ее сопоставить с теоpией Bohm. Если то, что мы видим, лишь отpажение того, что на самом деле "там" является набоpом гологpафических частот, и если мозг — тоже гологpамма и лишь выбиpает некотоpые из частот и математически их пpеобpазyет в воспpиятия, что же на самом деле есть объективная pеальность?

Скажем пpоще — ее не сyществyет. Как испокон веков yтвеpждают восточные pелигии, матеpия есть Майя, иллюзия, и хотя мы можем дyмать, что мы физические и движемся в физическом миpе, это тоже иллюзия.

Hа самом деле мы "пpиемники", плывyщие в калейдоскопическом моpе частот, и все, что мы извлекаем из этого моpя и пpевpащаем в физическyю pеальность, всего лишь один источник из множества, извлеченных из гологpаммы. Во вселенной, в котоpой отдельный мозг есть фактически неделимая часть большой гологpаммы и бесконечно связана с дpyгими, телепатия может быть пpосто достижением гологpафического ypовня.

Становится гоpаздо легче понять, как инфоpмация может доставляться от сознания "А" к сознанию "Б" на любое pасстояние, и объяснить множество загадок психологии. В частности, Grof пpедвидит, что гологpафическая паpадигма сможет пpедложить модель для объяснения многих загадочных феноменов, наблюдающихся людьми во вpемя измененного состояния сознания.

В 50 -х годах, во вpемя пpоведения исследований ЛСД в качестве психотеpапевтического пpепаpата, y Grof была женщина-пациент, котоpая внезапно пpишла к yбеждению, что она есть самка доистоpической pептилии. Во вpемя галлюцинации она дала не только богато детализиpованное описание того, как это — быть сyществом, обладающим такими фоpмами, но и отметила цветнyю чешyю на голове y самца того же вида.

Grof был поpажен обстоятельством, что в беседе с зоологом подтвеpдилось наличие цветной чешyи на голове y pептилий, игpающей важнyю pоль для бpачных игp, хотя женщина pанее не имела понятия о таких тонкостях. Опыт этой женщины не был yникален.

Во вpемя его исследований он сталкивался с пациентами, возвpащающимися по лестнице эволюции и отождествляющими себя с самыми pазными видами (на их основе постpоена сцена пpевpащения человека в обезъянy в фильме "Измененные состояния"). Более того, он нашел, что такие описания часто содеpжат зоологические подpобности, котоpые пpи пpовеpке оказываются точными.

Возвpат к животным — не единственный феномен, описанный Grof"ом. У него также были пациенты, котоpые, по-видимомy, могли подключаться к своего pода области коллективного или pасового бессознательного.

Hеобpазованные или малообpазованные люди внезапно давали детальные описания похоpон в зоpоастpийской пpактике либо сцены из индyсской мифологии. В дpyгих опытах люди давали yбедительное описание внетелесных пyтешествий, пpедсказания каpтин бyдyщего, пpошлых воплощений.

В более поздних исследованиях Grof обнаружил, что тот же ряд феноменов проявлялся и в сеансах терапии, не включающих применение лекарств. Поскольку общим элементом таких экспериментов явилось расширение сознания за границы пространства и времени, Grof назвал такие проявления "трансперсональным опытом", и в конце 60 -х благодаря ему появилась новая ветвь психологии, названная "трансперсональной" психологией, посвященная целиком этой области.

Хотя и вновь созданная ассоциация Трансперсональной психологии представляла собой быстро растущую группу профессионалов-единомышленников и стала уважаемой ветвью психологии, ни сам Grof, ни его коллеги не могли предложить механизма, объясняющего странные психологические явления, которые они наблюдали. Но это изменилось с приходом голографической парадигмы.

Как недавно отмечал Grof, если сознание фактически есть часть континуума, лабиринт, соединенный не только с каждым другим сознанием, существующим или существовавшим, но и с каждым атомом, организмом и необъятной областью пространства и времени, тот факт, что могут случайно образовываться тоннели в лабиринте и наличие трансперсонального опыта более не кажутся столь странными. Голографическая парадигма также накладывает отпечаток на так называемые точные науки, например биологию.

Keith Floyd, психолог Колледжа I ntermont в V irginia, указал, что если реальность есть всего лишь голографическая иллюзия, то нельзя дальше утверждать, что сознание есть функция мозга. Скорее, наоборот, сознание создает мозг — так же, как тело и все наше окружение мы интерпретируем как физическое.

Такой переворот наших взглядов на биологические структуры позволил исследователям указать, что медицина и наше понимание процесса выздоровления также могут измениться под влиянием голографической парадигмы. Если физическое тело не более чем голографическая проекция нашего сознания, становится ясным, что каждый из нас более ответсвенен за свое здоровье, чем это позволяют достижения медицины.

То, что мы сейчас наблюдаем как кажущиееся лечение болезни, в действительности может быть сделано путем изменения сознания, которое внесет соответствующие коррективы в голограмму тела. Аналогично, альтернативные методики лечения, такие, например, как визуализация, могут работать успешно, поскольку голографическая суть мыслеобразов в конечном итоге столь же реальна, как и "реальность". Даже откровения и переживания потустороннего становятся объяснимыми с точки зрения новой парадигмы.

Биолог L yall Watson в своей книге "Дары неизведанного" описывает встречу с индонезийской женщиной-шаманом, которая, совершая ритуальный танец, была способна заставить мгновенно исчезнуть в тонком мире целую рощу деревьев. Watson пишет, что пока он и еще один удивленный свидетель продолжали наблюдать за ней, она заставила деревья исчезать и появляться несколько раз подряд.

Современная наука неспособна объяснить такие явления. Но они становятся вполне логичными, если допустить, что наша "плотная" реальность не более чем голографическая проекция.

Возможно, мы сможем сформулировать понятия "здесь" и "там" точнее, если определим их на уровне человеческого бессознательного, в котором все сознания бесконечно тесно взаимосвязаны. Если это так, то в целом это наиболее значительное следствие из голографической парадигмы, имея в виду, что явления, наблюдавшиеся Watson, не общедоступны только потому, что наш разум не запрограммирован доверять им, что могло бы сделать их таковыми.

В голографической вселенной отсутствуют рамки возможностей для изменения ткани реальности. То, что мы называем действительностью, есть лишь холст, ожидающий, пока мы начертаем на нем любую картину, какую пожелаем.

Все возможно, от сгибания ложек усилием воли, до фантасмагорических сцен в духе Кастанеды в его занятиях с Доном Хуаном, для магии, которой мы владеем изначально, не более и не менее кажущейся, чем наша способность создавать любые миры в своих фантазиях. Действительно, даже большинство наших "фундаментальных" знаний сомнительно, в то время как в голографической реальности, на которую указывает Pribram, даже случайные события могли бы быть объяснены и определены с помощью голографических принципов.

Совпадения и случайности внезапно обретают смысл, и все что угодно может рассматриваться как метафора, даже цепь случайных событий выражает какую-то глубинную симметрию. Голографическая парадигма Bohm и Pribram, получит ли она дальнейшее развитие или уйдет в небытие, так или иначе можно утверждать, что она уже приобрела популярность у многих ученых.

Даже если будет установлено, что голографическая модель неудовлетворительно описывает мгновенное взаимодействие элементарных частиц, по крайней мере, как указывает физик Байрбэкского колледжа в Лондоне Basil Hiley, открытие Aspect

« ... показало, что мы должны быть готовы рассматривать радикально новые подходы для понимания реальности... »

Научный мир стоит на пороге грандиозного открытия: нас не существует! Вселенная - голограмма! Это означает, что нас нет!

Появляется все больше свидетельств того, что некоторые части Вселенной могут быть особенными.Одним из краеугольных камней современной астрофизики является космологический принцип. Согласно нему, наблюдатели на Земле видят то же самое, что наблюдатели из любой другой точки Вселенной, и что законы физики везде одинаковы.Множество наблюдений подтверждают эту идею. К примеру, Вселенная выглядит более-менее одинаково во всех направлениях, с примерно одинаковым распределением галактик по всем сторонам.

Но в последние годы, некоторые космологи стали сомневаться в верности этого принципа.

Они указывают на данные, полученные в ходе изучения сверхновых 1 типа, которые удаляются от нас со все увеличивающейся скоростью, что указывает не только на то, что Вселенная расширяется, но и на все большее ускорение этого расширения.

Любопытно, что ускорение не является единым для всех направлений. В некоторых направлениях Вселенная ускоряется быстрее, чем в других. Но насколько можно доверять этим данным? Возможно, что в некоторых направлениях мы наблюдаем статистическую погрешность, которая исчезнет при правильном анализе полученных данных.

Ронг-Джен Кай и Жонг-Лианг Туо из института теоретической физики при Китайской академии наук в Пекине, еще раз проверили данные полученные от 557 сверхновых из всех частей Вселенной и провели повторные расчеты. Сегодня они подтвердили наличие неоднородности. Согласно их расчетам, быстрей всего ускорение происходит в созвездии Лисички северного полушария. Эти данные согласуются с данными других исследований, согласно которым существует неоднородность в космическом микроволновом фоновом излучении.

Это может заставить космологов прийти к смелому выводу: космологический принцип ошибочен.

Возникает волнующий вопрос: почему Вселенная неоднородна и как это отразится на существующих моделях космоса?

Готовьтесь к галактическому переезду

Млечный путь

Группа исследователей из США и Канады опубликовала карту пригодных для формирования жизни зон Млечного Пути. Статья ученых принята к публикации в журнале Astrobiology, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.Согласно современным представлениям, пригодная для обитания зона галактики (Galactic Habitable Zone - GHZ) определяется как регион, где достаточно тяжелых элементов для формирования планет с одной стороны, и который не подвергается воздействию космических катаклизмов с другой. Главными подобными катаклизмами, по мнению ученых, являются взрывы сверхновых, которые легко могут «стерилизовать» целую планету.

В рамках исследования ученые построили компьютерную модель процессов формирования звезд, а также сверхновых типа Ia (белые карлики в двойных системах, ворующие материю у соседа) и II (взрыв звезды массой свыше 8 солнечных). В результате астрофизикам удалось обозначить регионы Млечного Пути, которые в теории пригодны для обитания.

Кроме этого ученые установили, что вокруг как минимум 1,5 процентов всех звезд в галактике (то есть примерно 4,5 миллиарда из 3×1011 звезд) в разное время могли существовать обитаемые планеты.

При этом 75 процентов этих гипотетических планет должны находится в приливном захвате, то есть постоянно «смотреть» на звезду одним боком. Возможна ли жизнь на таких планетах - предмет спора астробиологов.

Для расчета GHZ ученые использовали тот же подход, что используется при анализе обитаемых зон вокруг звезд. Такой зоной обычно называют регион вокруг звезды, в котором на поверхности каменистой планеты может существовать вода в жидком виде.

Наша Вселенная - голограмма. Существует ли реальная действительность?

Если говорить простым языком голограмма - это трехмерная фотография, сохраненные световые лучи, отражаемые от предмета в момент записи голограммы. Таким образом, вы можете видеть драгоценность, будто она лежит за стеклом, хотя на самом деле ее нет, а это лишь ее голограмма. Подобное чудо было открыто миру Дэннисом Габором в 1948 году, за что он получил Нобелевскую премию.

Природа голограммы - «целое в каждой частичке» - дает нам совершенно новый способ понимания устройства и порядка вещей. Мы видим объекты, например, элементарные частицы, разделенными потому, что видим лишь часть действительности.

Эти частицы - не отдельные «части», а грани более глубокого единства.

На каком-то более глубоком уровне реальности такие частицы - не отдельные объекты, а как бы продолжение чего-то более фундаментального.

Ученые пришли к выводу, что элементарные частицы способны взаимодействовать друг с другом независимо от расстояния не потому, что они обмениваются какими-то таинственными сигналами, а потому, что их раздельность - иллюзия.

Если разделение частиц - это иллюзия, значит, на более глубоком уровне все предметы в мире бесконечно взаимосвязаны. Электроны в атомах углерода в нашем мозгу связаны с электронами каждого лосося, который плывет, каждого сердца, которое бьется, и каждой звезды, которая сияет в небе.

Вселенная как голограмма означает, что нас нет

Голограмма рассказывает о том, что и мы - голограмма.Ученые из Центра астрофизических исследований в лаборатории имени ферми (Fermilab) сегодня работают над созданием устройства «голометр» (Holometer), с помощью которого они смогут опровергнуть все, что человечество сейчас знает о Вселенной.

С помощью устройства «Голометр» специалисты надеются доказать или опровергнуть безумное предположение о том, что трехмерной Вселенной в таком виде, как мы ее знаем, просто не существует, будучи ничем иным, как своеобразной голограммой. Другими словами, окружающая реальность — иллюзия и не более того …

Теория о том, что Вселенная является голограммой, основывается на появившемся не так давно предположении, что пространство и время во Вселенной не являются непрерывными. Они якобы состоят из отдельных частей, точек — как будто из пикселей, из-за чего нельзя увеличивать «масштаб изображения» Вселенной бесконечно, проникая все глубже и глубже в суть вещей. По достижению какого-то значения масштаба Вселенная получается чем-то вроде цифрового изображения очень плохого качества — нечеткой, размытой.

Представьте обычную фотографию из журнала. Она выглядит как непрерывное изображение, но, начиная с определенного уровня увеличения, рассыпается на точки, составляющие единое целое. И также наш мир якобы собран из микроскопических точек в единую красивую, даже выпуклую картинку. Поразительная теория! И до недавнего времени к ней относились несерьезно. Только последние исследования черных дыр убедили большинство исследователей, что в «голографической» теории что-то есть.

Дело в том, что обнаруженное астрономами постепенное испарение черных дыр с ходом времени приводило к информационному парадоксу — вся содержащаяся информация о внутренностях дыры в таком случае исчезала бы.

А это противоречит принципу сохранения информации.

Но лауреат Нобелевской премии по физике Герард т’Хоофт, опираясь на труды профессора Иерусалимского университета Якоба Бекенштейна, доказал, что вся информация, заключенная в трехмерном объекте, может быть сохранена в двумерных границах, остающихся после его уничтожения, — точно также, как изображение трехмерного объекта можно поместить в двумерную голограмму.

У УЧЕНОГО КАК-ТО РАЗ СЛУЧИЛСЯ ФАНТАЗМ

Впервые «безумная» идея о вселенской иллюзорности родилась у физика Лондонского университета Дэвида Бома, соратника Альберта Эйнштейна, в середине XX века.

Согласно его теории весь мир устроен примерно так же, как голограмма.

Как любой сколь угодно малый участок голограммы содержит в себе все изображение трехмерного объекта, так и каждый существующий объект «вкладывается» в каждую из своих составных частей.

— Из этого следует, что объективной реальности не существует, — сделал тогда ошеломляющее заключение профессор Бом. — Даже несмотря на ее очевидную плотность, Вселенная в своей основе — фантазм, гигантская, роскошно детализированная голограмма.

Напомним, что голограмма представляет собой трехмерную фотографию, сделанную с помощью лазера. Чтобы ее изготовить, прежде всего фотографируемый предмет должен быть освещен светом лазера. Тогда второй лазерный луч, складываясь с отраженным светом от предмета, дает интерференционную картину (чередование минимумов и максимумов лучей), которая может быть зафиксирована на пленке.

Готовый снимок выглядит как бессмысленное переслаивание светлых и темных линий. Hо стоит осветить снимок другим лазерным лучом, как тотчас появляется трехмерное изображение исходного предмета.

Трехмерность не единственное замечательное свойство, присущее голограмме.

Если голограмму с изображением, например, дерева разрезать пополам и осветить лазером, каждая половина будет содержать целое изображение того же самого дерева точно такого же размера. Если же продолжать разрезать голограмму на более мелкие кусочки, на каждом из них мы вновь обнаружим изображение всего объекта в целом.

В отличие от обычной фотографии, каждый участок голограммы содержит информацию о всем предмете, но с пропорционально соответствующим уменьшением четкости.

— Принцип голограммы «все в каждой части» позволяет нам совершенно по-новому подойти к вопросу организованности и упорядоченности, — объяснял профессор Бом. — На протяжении почти всей своей истории западная наука развивалась с идеей о том, что лучший способ понять физический феномен, будь то лягушка или атом, — это рассечь его и изучить составные части.

Голограмма показала нам, что некоторые вещи во Вселенной не поддаются исследованию таким образом. Если мы будем рассекать что-либо, устроенное голографически, мы не получим частей, из которых оно состоит, а получим то же самое, но поменьше точностью.

И ТУТ ПОЯВИЛСЯ ВСЁ ОБЪЯСНЯЮЩИЙ АСПЕКТ

К «безумной» идее Бома подтолкнул еще и нашумевший в свое время эксперимент с элементарными частицами. Физик из Парижского университета Алан Аспект в 1982 году обнаружил, что в определенных условиях электроны способны мгновенно сообщаться друг с другом независимо от расстояния между ними.

Hе имеет значения, десять миллиметров между ними или десять миллиардов километров. Каким-то образом каждая частица всегда знает, что делает другая. Смущала только одна проблема этого открытия: оно нарушает постулат Эйнштейна о предельной скорости распространения взаимодействия, равной скорости света.

Поскольку путешествие быстрее скорости света равносильно преодолению временного барьера, эта пугающая перспектива заставила физиков сильно засомневаться в работах Аспекта.

Но Бом сумел найти объяснение. По его словам, элементарные частицы взаимодействуют на любом расстоянии не потому, что они обмениваются некими таинственными сигналами между собой, а потому, что их разделенность иллюзорна. Он пояснял, что на каком-то более глубоком уровне реальности такие частицы являются не отдельными объектами, а фактически расширениями чего-то более фундаментального.

«Свою замысловатую теорию профессор для лучшего уяснения иллюстрировал следующим примером, — писал автор книги «Голографическая Вселенная» Майкл Талбот. — Представьте себе аквариум с рыбой. Вообразите также, что вы не можете видеть аквариум непосредственно, а можете наблюдать только два телеэкрана, которые передают изображения от камер, расположенных одна спереди, другая сбоку аквариума.

Глядя на экраны, вы можете заключить, что рыбы на каждом из экранов — отдельные объекты. Поскольку камеры передают изображения под разными углами, рыбы выглядят по-разному. Hо, продолжая наблюдение, через некоторое время вы обнаружите, что между двумя рыбами на разных экранах существует взаимосвязь.

Когда одна рыба поворачивает, другая также меняет направление движения, немного по-другому, но всегда соответственно первой. Когда одну рыбу вы видите анфас, другую непременно в профиль. Если вы не владеете полной картиной ситуации, вы скорее заключите, что рыбы должны как-то моментально общаться друг с другом, что это не факт случайного совпадения».

— Явное сверхсветовое взаимодействие между частицами говорит нам, что существует более глубокий уровень реальности, скрытый от нас, —объяснял Бом феномен опытов Аспекта, — более высокой размерности, чем наша, как в аналогии с аквариумом. Раздельными мы видим эти частицы только потому, что мы видим лишь часть действительности.

А частицы — не отдельные «части», но грани более глубокого единства, которое в конечном итоге так же голографично и невидимо, как упоминавшееся выше дерево.

И поскольку все в физической реальности состоит из этих «фантомов», наблюдаемая нами Вселенная сама по себе есть проекция, голограмма.

Что еще может нести в себе голограмма — пока не известно.

Предположим, например, что она — это матрица, дающая начало всему в мире, как минимум, в ней есть все элементарные частицы, которые принимали или будут когда-то принимать любую возможную форму материи и энергии — от снежинок до квазаров, от голубых китов до гамма-лучей. Это как бы вселенский супермаркет, в котором есть все.

Хотя Бом и признавал, что у нас нет способа узнать, что еще таит в себе голограмма, он брал на себя смелость утверждать, что у нас нет причин, чтобы предположить, что в ней больше ничего нет. Другими словами, возможно, голографический уровень мира — просто одна из ступеней бесконечной эволюции.

МНЕНИЕ ОПТИМИСТА

Психолог Джек Корнфилд, рассказывая о своей первой встрече с покойным ныне учителем тибетского буддизма Калу Ринпоче, вспоминает, что между ними состоялся такой диалог:

— Не могли бы вы мне изложить в нескольких фразах самую суть буддийских учений?

— Я бы мог это сделать, но вы не поверите мне, и чтоб понять, о чем я говорю, вам потребуется много лет.

— Все равно, объясните, пожалуйста, так хочется знать. Ответ Ринпоче был предельно краток:

— Вас реально не существует.

ВРЕМЯ СОСТОИТ ИЗ ГРАНУЛ

Но можно ли «пощупать» эту иллюзорность инструментами? Оказалось, да. Уже несколько лет в Германии на гравитационном телескопе, сооруженном в Ганновере (Германия), GEO600 ведутся исследования по обнаружению гравитационных волн, колебаний пространства-времени, которые создают сверхмассивные космические объекты.

Ни одной волны за эти годы, впрочем, найти не удалось. Одна из причин — странные шумы в диапазоне от 300 до 1500 Гц, которые на протяжении длительного времени фиксирует детектор. Они очень мешают его работе.

Исследователи тщетно искали источник шума, пока с ними случайно не связался директор Центра астрофизических исследований в лаборатории имени Ферми Крейг Хоган.

Он заявил, что понял, в чем дело. По его словам, из голографического принципа следует, что пространство-время не является непрерывной линией и, скорее всего, представляет собой совокупность микрозон, зерен, своего рода квантов пространства-времени.

— А точность аппаратуры GEO600 сегодня достаточна для того, чтобы зафиксировать колебания вакуума, происходящие на границах квантов пространства, тех самых зерен, из которых, если голографический принцип верен, состоит Вселенная, — объяснил профессор Хоган.

По его словам, GEO600 как раз и наткнулся на фундаментальное ограничение пространства-времени — то самое «зерно», вроде зернистости журнальной фотографии. И воспринимал это препятствие как «шум».

И Крейг Хоган вслед за Бомом убежденно повторяет:

— Если результаты GEO600 соответствуют моим ожиданиям, то все мы действительно живем в огромной голограмме вселенских масштабов.

Показания детектора пока в точности соответствуют его вычислениям, и, кажется, научный мир стоит на пороге грандиозного открытия.

Специалисты напоминают, что однажды посторонние шумы, выводившие из себя исследователей в Bell Laboratory — крупном исследовательском центре в области телекоммуникаций, электронных и компьютерных систем — в ходе экспериментов 1964 года, уже стали предвестником глобальной перемены научной парадигмы: так было обнаружено реликтовое излучение, доказавшее гипотезу о Большом взрыве.

А доказательства голографичности Вселенной ученые ожидают, когда заработает прибор «Голометр» на полную мощь. Ученые надеются, что он увеличит количество практических данных и знаний этого необыкновенного открытия, относящегося пока все же из области теоретической физики.

Детектор устроен так: светят лазером через расщепитель луча, оттуда два луча проходят через два перпендикулярных тела, отражаются, возвращаются назад, сливаются вместе и создают интерференционную картину, где любое искажение сообщает об изменении отношения длин тел, так как гравитационная волна проходит через тела и сжимает или растягивает пространство неодинаково в разных направлениях.

— «Голометр» позволит увеличить масштаб пространства-времени и увидеть, подтвердятся ли предположения о дробной структуре Вселенной, основанные чисто на математических выводах, — предполагает профессор Хоган.

Первые данные, полученные с помощью нового аппарата, начнут поступать в середине этого года.

МНЕНИЕ ПЕССИМИСТА

Президент Лондонского королевского общества, космолог и астрофизик Мартин Рис: «Рождение Вселенной для нас навсегда останется загадкой»

— Нам не понять законы мироздания. И не узнать никогда, как появилась Вселенная и что ее ждет. Гипотезы о Большом взрыве, якобы породившем окружающий нас мир, или о том, что параллельно с нашей Вселенной может существовать множество других, или о голографичности мира — так и останутся недоказанными предположениями.

Несомненно, объяснения есть всему, но нет таких гениев, которые смогли бы их понять. Человеческий разум ограничен. И он достиг своего предела. Мы даже сегодня столь же далеки от понимания, к примеру, микроструктуры вакуума, сколько и рыбы в аквариуме, которым абсолютно невдомек, как устроена среда, в которой они живут.

У меня, например, есть основания подозревать, что у пространства — ячеистая структура. И каждая его ячейка в триллионы триллионов раз меньше атома. Но доказать или опровергнуть это, или понять, как такая конструкция работает, мы не можем. Задача слишком сложная, запредельная для человеческого разума...

Компьютерная модель галактики

Через девять месяцев вычислений на мощном суперкомпьютере, астрофизикам удалось создать компьютерную модель красивой спиральной галактики, которая является копией нашего Млечного пути.

При этом соблюдена физика образования и эволюции нашей галактики. Эта модель, которая создана исследователями из Калифорнийского университета и института теоретической физики в Цюрихе, позволяет разрешить стоящую перед наукой проблему, которая возникла из превалирующей космологической модели Вселенной.

«Предыдущие попытки создать массивную дисковую галактику, подобную Млечному пути, провалились, поскольку у модели был слишком велик балдж (центральная выпуклость), по сравнению с размерами диска», - сказал Хавьера Гуэдес, аспирант астрономии и астрофизики из Калифорнийского университета и автор научной статьи об этой модели, под названием Эрис (англ. «Eris»). Исследование будет опубликовано в журнале Astrophysical Journal.

Эрис представляет собой массивную спиральную галактику с ядром в центре, которое состоит из ярких звезд и других структурных объектов, свойственных таким галактикам как Млечный путь. По таким параметрам как яркость, соотношение ширины центра галактики и ширины диска, звездный состав и другим свойствам, она совпадает с Млечным путем и другими галактиками этого типа.

Как сообщил соавтор, Пьеро Мадау, профессор астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете, на воплощение проекта были затрачены немалые средства, которые пошли на покупку 1.4 миллионов процессоро-часов времени расчетов на суперкомпьютере на компьютере НАСА Pleiades.

Полученные результаты позволили подтвердить теорию «холодной темной материи», согласно которой, эволюция структуры Вселенной протекала под воздействием гравитационных взаимодействий темной холодной материи («темной» из-за того, что ее невозможно увидеть, а «холодной» из-за того, что частицы двигаются очень медленно).

«Эта модель отслеживает взаимодействие более 60 миллионов частиц темной материи и газа. В ее коде предусмотрена физика таких процессов как гравитация и гидродинамика, формирование звезд и взрывы сверхновых - и все это в самом высоком разрешении из всех космологических моде лей в мире», - сказал Гуэдес .

Голограмма - это фотография, создающая при соответствующем освещении трехмерное изображение. Процесс создания голограммы начинается с того, что полупрозрачное зеркало разделяет пучок лазерного излучения на два луча - предметную и опорную волны.

Предметная волна отражается от фотографируемого объекта и попадает на специальную фотопленку, где встречается с опорной волной, которую направляют на пленку в обход объекта. Встретившиеся волны создают на пленке уникальную в своем роде интерференционную картину, которая кодирует трехмерную информацию об объекте. Освещение проявленной голограммы лазерным лучом реверсирует этот процесс, расшифровывая интерференционную картину для восстановления оригинального изображения, принесенного на фотопленку предметной волной.

Создание голограммы

Полупрозрачное зеркало разделяет пучок лазерного излучения на два луча (левая, нижняя часть рисунка). Когда лучи снова соединяются вместе, они записывают на пленке интерференционную картину, содержащую информацию о фотографируемом объекте.

Когда предметные волны D! и D2 и опорные волны R, и R2 встречаются под разными углами, образуется интерференционная картина. Области взаимно усиливающей интерференции показаны на диаграмме черным цветом.

Освещающий голограмму лазерный луч преломляется на интерференционной картине пленки на волны I 1 , I 2 и J 1 , J 2 , восстанавливая трехмерное изображение.

Воспроизведение изображения

1. Полнообъемное изображение 2. Голограмма с естественным освещением

При освещении голограммы лазерным излучением с такой же длиной волны, как у предметного и опорного лучей, оно преломляется точно так же, как при освещении действительного объекта. В некоторых случаях изображения на голограммах могут приобретать объемность и при освещении естественным светом.

Первым на вопрос «Что такое голограмма?» попытался ответить венгерский физик Денеш Габор в конце 40-х годов. Ему и суждено было стать основоположником голографии и одновременно создателем первой голограммы (он же и придумал этот термин), за что впоследствии получил Нобелевскую премию.

Однако качество первых голограмм было невысоким по причине использования для их создания примитивных газоразрядных ламп. Все изменилось в 60-е годы с изобретением лазеров, что поспособствовало стремительному развитию голографических технологий. Первые высококачественные лазерные голограммы были получены советским физиком Ю. Н. Денисюком в 1968 году, а спустя 11 лет, его американский коллега Ллойд Кросс создал еще более сложную мультиплексную голограмму.

Принцип формирования голограммы

В процессе визуализации голограммы в определенной точке пространства происходит сложение двух волн – опорной и объектной, образовавшихся в результате разделения лазерного луча. Опорную волну формирует непосредственно источник света, а объектная отражается от записываемого объекта. Здесь же размещается фотопластина, на которой «отпечатываются» темные полосы в зависимости от распределения электромагнитной энергии (интерференции) в данном месте.

Аналогичный процесс происходит и на обычной фотопленке. Однако для воспроизведения изображения с нее требуется распечатка на фотобумаге, тогда как с голограммой все происходит несколько иначе. В данном случае для воспроизведения «портрета» объекта достаточно «осветить» фотопластину волной, близкой к опорной, которая преобразует ее в близкую к объектной волну. В результате мы увидим почти что точное отражение самого объекта при отсутствии его в пространстве.

3D-голограмма и ее применение

Как работают голографические проекторы

В ряду новейших технологий передачи информации – видеоконференции и интерактивная голография, формирующая эффект висящей в воздухе прозрачной поверхности.

Возможности голографических проекторов по мере развития современных технологий постоянно расширяются, а качество изображений улучшается. Они становятся доступнее и компактнее. Сегодня на вечеринках и в ночных клубах можно встретить лазерные голографические мини-проекторы, создающие сложные лазерные «рисунки», которые сочетаются с дымовыми эффектами.

Голограмма человека

О том, что с тех пор голография совершила головокружительный технологический рывок, стало ясно 19 мая 2014 года в Лас-Вегасе при вручении премии Billboard Music Awards, когда перед потрясенными зрителями, как в старые добрые времена спел и станцевал… покойный Майкл Джексон. Чудесное «воскресение» стало возможным, благодаря великолепной голограмме, которую сотворила компания Pulse Evolution.

Голография на дисплее смартфона

С появлением мобильных телефонов, а позже смартфонов, стало ясно, что однажды пути этих двух знаковых технологий XXI века пересекутся. Так и случилось. И вот уже YouTube переполнен советами пользователей по превращению смартфона в голографический мини-проектор.

Свежую идею подхватил один из лидеров по производству цифровых фото- и видеокамер компания RED. В июле прошлого года она представила первый в мире смартфон с 5,7 дюймовым голографическим экраном – RED Hydrogen One. Кроме привычных 2D-изображений он воспроизводит трехмерный контент без помощи специальных очков, а также контент для виртуальной и дополненной реальностей.

Голограммы из будущего

Свою лепту внесла Microsoft, разработав технологию . Она предполагает передачу объемного отсканированного изображения собеседника в режиме онлайн и создания его трехмерной модели.

Специалисты лаборатории Digital Nature Group из Японии научились с помощью фемтосекундных лазеров создавать голограммы, которые к тому же можно потрогать руками, не опасаясь нежелательных последствий. Это стало возможным за счет сокращения длительности лазерных импульсов с нано- до фемтосекунд.

Министерство Образования и науки Российской Федерации

Благовещенский Государственный Педагогический Университет

Реферат.

Тема: Голография и ее применение.

Выполнил: Молокин Павел Витальевич студент III курса «Д» группы

Физико-математического факультета

Проверила:

Карацуба Людмила Петровна

Благовещенск 2004г.

1. Физические принципы голографии.

2. Применение голографии.

1) Изобразительная голография.

2) Копирование голограмм.

3) Радужная голография.

4) Голографические оптические элементы.

б) Дифракционная решетка.

в) Мультипликатор.

г) Компенсатор.

д) Микроскоп.

3. Голографические ВЗУ.

1) Голографические запоминающие устройства.

а) Преимущества оптической памяти.

б) Архивные ГЗУ.

в) Массовые ГЗУ.

г) ГЗУ постоянного типа (ГПЗУ).

2) Носители информации для голографических запоминающих устройств.

а) Проблемы применения.

в) Воспроизведение голограмм.

г) Создание голограмм.

3) Голографические запоминающие устройства двоичной информации.

1.Физические принципы голографии.

Голография – метод получения объемного изображения объекта, путем регистрации и последующего восстановления, волн изобретенный английским физиком венгерского происхождения Д. Габором в 1948 г.

Волны могут быть при этом любые – световые, рентгеновские, корпускулярные, акустические и т.д.

Слово «голография» происходит от греческого όλοτ, что означает «весь», «целый». Этим изобретатель хотел подчеркнуть, что в голографии регистрируется полная информация о волне – как амплитудная, так и фазовая.

В обычной фотографии регистрируется лишь распределение амплитуды (точнее ее квадрата) в двумерной проекции объекта на плоскость фотоснимка. Поэтому, рассматривая фотографию под разными углами, мы не получаем новых ракурсов, не можем, например, увидеть, что делается за предметами, расположенных на переднем плане.

Голограмма же восстанавливает не двумерное изображение предмета, а после рассеянной им волны. Смещая точку наблюдения в пределах этого волнового поля, мы видим предмет под разными углами, ощущая его объемность и реальность.

Физическая основа голографии – учение о волнах, их интерференции и дифракции, зародившееся еще в XVII веке при Гюйгенсе. Уже в начале XIX века Юнг, Френель и Фраунгофер располагали достаточными познаниями, чтобы сформулировать основные принципы голографии. Этого, однако, не случилось вплоть до работ Габора, хотя многие ученые во второй половине XIX и начале XX века – Кирхгоф, Рэлей, Аббе, Вольфке, Бе6рш, и Брэгг – подходили к принципам голографии достаточно близко. Можно было объяснить это тем что они не имели технических средств для реализации голографии. Однако это не так: Габор в 1947 году также не имел лазера и делал свои первые опыты со ртутной лампой в качестве источника света. И тем не менее Габор смог с полной определенностью сформулировать идею восстановления волнового фронта и указать метод ее осуществления. Не смотря на это, трудности связанные с получением голограмм, оставались столь существенными и развитие голографии шло так медленно, что к 1963 году Габор «почти забыл о ней».в 1963годуамемреканцы Э. Лейт и Ю. Упатниекс впервые получили лезерные голограммы. За год до этого они предложили свою «двулучевую схему», значительно усовершенствовав исходную схему Габора.

В соответствии с принципом Гюйгенса-Френеля действие исходной, первичной, волны в произвольной точке А можно заменить действием виртуальных источников, расположенных на достаточно обширной, удаленной от точки А поверхности. Эти источники должны колебаться с той же амплитудой рассеянной каким-либо предметом. и той фазой, которые заданы дошедшей до них первичной волной, рассеянной каким-либо предметом (Рис1.) Элементарные сферические волны, испускаемые вторичными источниками, интерферируя, восстановят за поверхностью копию первичного волнового поля. Глаз или любой другой приемник не сможет отличить эту копию от поля волны, рассеянной самим предметом, и наблюдатель, таким образом, увидит мнимое изображение этого предмета, хотя он уже убран.

2.Применение голографии.

1. Изобразительная голография.

Отличительная особенность изобразительных голограмм - реалистичность воспроизводимых ими трехмерных изображений, которые часто трудно отличить от реальных объектов. Эта особенность обусловлена тем, что при специальном освещении голограмма не только передает объем предметов с большим диапазоном яркостей, высоким контрастом и четкостью, но также дает возможность четко наблюдать точное изменение бликов и теней в случае изменения угла наблюдения при рассматривании этих предметов.

Рассмотрим схему изготовления отражательных голограмм по методу Ю.Н. Денисюка, получившую широкое практическое применение в изобразительной голографии.

Пучок света лазера 1 проходит через почти прозрачную фотопластинку 2 , освещает объект 4 и падает на фотопластинку с противоположной стороны. Таким образом, фотопластинка освещается двумя пучками света: объектным, отраженным от объекта, и опорным, идущим непосредственно от лазера.

На рисунке представлено вертикальное расположение предметов, но не менее часто применяется горизонтальное. Кроме того, для более качественной записи необходим еще один элемент - точечная диафрагма- пластинка с диаметром в несколько микрометров, устанавливаемая в фокусе положительной линзы. Для успешного устранения интерференционных помех диаметр диафрагмы следует выбирать по следующей формуле:

где d - диаметр диафрагмы, мкм; ΔS - длина волны света, мкм; b - поперечный размер фотопластинки, мм; l - расстояние от диафрагмы до фотопластинки, м.

Объект съемки или композицию из ряда предметов размещают вертикально или горизонтально в зависимости от смыслового содержания и жестко закрепляют либо непосредственно на столе, либо на массивной подставке, которая одновременно может служить частью фона. Должен быть предусмотрен жесткий задний план, а боковые стороны в объеме голографируемой композиции могут закрываться темным материалом либо иметь зеркальные или рассеивающие свойства и создавать дополнительные боковые подсветки.

Освещение объекта определяется, во-первых, оптической схемой съемки, во-вторых, оптическими и художественными особенностями голографируемого объекта (зеркальные и диффузные поверхности, тени, полости и т.д.). Прямое освещение одним пучком часто не передает особенностей композиции, а иногда обусловливает искажение за счет резких теней и отсутствия полутонов. Поэтому для получения художественной голограммы предпочтительны многопучковые схемы. Двупучковый вариант схемы приведен на рис.

В любом случае необходимо максимально возможное уравнивание длины путей распространения света в опорном и объектном пучках, даже если их несколько.

Изобразительные голограммы изготавливают и пропускающими, особенно при практической реализации голографического кинематографа и трехмерных дисплеев. В этом случае используется следующая схема (рис.), когда опорный и объектный пучки падают на фотопластинку с одной стороны. При этом пучок света лазера 1 после светоделительной пластинки 2 идет по двум каналам. С помощью зеркала 3 и расширительной линзы 4 формируется опорный пучок, падающий на фотопластинку 6. Расширительная линза 7 формирует пучок, освещающий объект 9. Отраженный от объекта пучок падает на фотопластинку с той же стороны, что и опорный.

Пропускающую голограмму можно получить с использованием линзы, формирующей уменьшенное изображение в пространстве. Если фотопластинку поместить в плоскость, сопряженную с любым сечением объекта, например центральным или соответствующим переднему плану, и осветить пластинку опорным пучком, то на ней будет зарегистрирована пропускающая голограмма сфокусированного изображения. Так можно изготавливать изобразительные голограммы в виде слайдов. В голографическом кинематографе эта схема является основой для получения голографических кинокадров.

Голограммы, полученные в свете лазера с одной длиной волны, воспроизводят монохромные изображения. Для получения цветных голограмм, правильно воспроизводящих в едином изображении детали объекта разного цвета, необходимо регистрировать и затем воспроизводить в простейшем случае три цветооделенных изображения объекта, например красное, зеленое и синее.

Желательно изготавливать цветные голограммы на цветных однослойных полихроматических голографических фотоматериалах. В этом случае экспонирование ведется одновременно в трех длинах волн, как показано на схеме для съемки отражательной голограммы (рис.).