The Holography, av Liliana Ferreira

Den bemerkelsesverdige utviklingen av vitenskapelig kunnskap, spesielt gjennom det tjuende århundre, har stimulert forskjellige forsøk på å etablere broer mellom religiøse tradisjoner eller åndelig filosofi, og vitenskap som søker (noen ganger er det sant, noe tvungent eller av tvilsom konsistens) styrke interessante paralleller eller kontaktområder. Dette skjer for eksempel med hensyn til begrepene moderne fysikk, spesielt innen kvantemekanikk eller i manifestasjonen (bølge eller corpuskulær) av lysstråling og subatomiske partikler, som ser ut til å fremkalle visse Åndelige formuleringer som ikke er utmattet i enkle kall til tro.

Blant de mest fremragende analogiene nylig, skiller de som er blitt generert av oppdagelsen og anvendelsen av en interessant optisk opptaksteknikk de siste tre tiårene:

Holografi.

Hva er holografi?

Holografi er en spesiell teknikk for å produsere tredimensjonale fotografier av et objekt. Begrepet hologram ble myntet av oppfinneren av holografien, den ungarske forskeren Dennis Gabor, fra ordene "gress" (melding) og "glorier" (alt, komplett). Faktisk inneholder et hologram mer informasjon om formen til et objekt enn et enkelt fotografi, siden det gjør det mulig å se det i lettelse, og ved å variere observatørens posisjon, for å få forskjellige perspektiver på det holografiserte objektet. Dennis Gabor oppfant holografi i 1947, og mottok Nobelprisen i fysikk i 1971 for oppdagelsen.

Lette bølger

Holografi er intimt forbundet med bølgen natur lys. Hva mener vi med uttrykket "bølgen av lys"? Vi kjenner alle bølgene, og vi så allerede en bølge forplante seg på et tau når en av lemmene rystes. Figurene 1-A, B og C representerer øyeblikksbilder av strenger hvor bølger blir forplantet. Avstanden mellom to påfølgende rygger (eller mellom to påfølgende daler) er betegnet med "bølgelengde". Bølgene som forplanter seg i strengene i figur A og B har like "a" amplituder, selv om de har forskjellige bølgelengder. Bølgene i strengene B og C har samme bølgelengde, selv om de er forskjøvet i forhold til hverandre, siden åsene og dalene er i forskjellige posisjoner. Det sies at de har forskjellige faser.

Figur 1

Et viktig kjennetegn ved bølger er å produsere "interferens", når minst to av dem skjærer hverandre. Vi har allerede sett at ved å slippe to steiner på overflaten av en innsjø, dannes konsentriske bølger på punktene der steinene falt. Når disse to bølgene krysser hverandre, "forstyrrer de." Med andre ord, det er punkter i innsjøen der amplituden til vannvibrasjon øker (for eksempel der to rygger overlapper hverandre), og andre der den avtar eller til og med avbryter, som skjer i punktene der de overlapper hverandre (det vil si at de legger opp ) en ås og en dal, begge med samme amplitude.

Figur 2

Noe lignende skjer med lys. Det var det den engelske fysikeren Thomas Young observerte i 1802, gjennom erfaringen skissert i figur 2-A. Lyset til en lampe blir tvunget til å passere gjennom en smal åpning (F1). Det nye lyset fra denne første åpningen krysser umiddelbart to andre spalter (F2 og F3), i liten avstand fra hverandre, og skal projisere på en skjerm. I stedet for den enkle ansamlingen av lys som kommer fra de to åpningene, dukker det opp et mønster av vekselvis lyse og mørke linjer på skjermen, som er betegnet med "interferensfigur eller -mønster" (Fig. 2-B). Punktene der bølgene fra de to åpningene forstyrrer, noe som øker lysets intensitet (konstruktiv interferens) gir lysflekker på skjermen. Punktene der interferensen reduserer eller til og med avbryter intensiteten til lyset (destruktiv interferens) tilsvarer mindre klare eller svarte områder på skjermen.

Holografien består nettopp i innspillingen, i et passende materiale, av interferensmønstre mellom to lysstråler, hvorav den ene passerte gjennom objektet hvis bilde er ment å bli tatt opp. Uansett er god bildekvalitet bare mulig hvis det brukes lys fra en laser. Hvorfor?

Identisk og synkron

I motsetning til en vulgær lampe, produserer en laser sammenhengende lys, det vil si lysbølger med samme bølgelengde og i fase . For å forstå hva dette betyr, vil vi ty til en analogi. Se for deg en gruppe mennesker ved utgangen av en T-banestasjon. De har alle samme hastverk med å komme seg på jobb, selv om noen er raskere enn andre og ikke setter alle føttene på bakken samtidig. Se for deg nå en kolonne med soldater som marsjerer synkront, med utjevnet tempo; I motsetning til menneskene som forlot metroen, marsjerer militæret i fase: de hever og støtter dem samtidig, samtidig.

Lyset som sendes ut av en laser ligner den disiplinerte marsjen til soldater. Lyset fra en vulgær lampe inneholder bølger av ulik lengde og med forskjellige faser, og det ser mer ut som bildet av en gruppe mennesker som forlater T-banen. Vi vil straks se viktigheten av den `` disiplinerte '' karakteren av laserlys i produksjonen av et hologram.

hologram

La oss analysere ved hjelp av figurene 3-A og 3-B hvordan et hologram produseres. Materialet som bildeposten vil inneholde er den holografiske filmen med høy oppløsning [1] (det vil si med stor kapasitet til å tillate skillet mellom objekter eller veldig små detaljer os). Lyset som kommer fra laseren skilles i to bjelker: referansestrålen (R) og strålen som går gjennom objektet (O). Den første projiseres ganske enkelt på filmen, gjennom et speil og en linse. Den andre strålen dissekeres til gjenstanden, slik at lyset som diffunderes av den også projiseres på filmen. Således, som det er vist i figur 3-A, vil lyset som kommer fra strålen R forstyrre lyset fra strålen O, etter at det er blitt diffusert av objektet vi ønsker å holografere. Når den når den fotografiske filmen, registrerer den interferensmønsteret til de to bjelkene. Når filmen blir avslørt, har den utseendet til en sammensatt figur av lyse og mørke striper, og lite eller ingenting ligner det holografiserte objektet.

Figur 3 A

Figur 3B

Prodigio!

Hvis vi nå lyser opp den holografiske filmen slik at den krysses av referanselaserlyset, og påvirker den samme retningen som den opprinnelige referansestrålen (figur 3-B), er en lysstråle identisk med strålen som ble diffundert av objektet under hologramproduksjon. Dermed ser en observatør et bilde som er en tredimensjonal kopi av objektet (faktisk sett, som sett i samme figur, dannes to bilder, ett virtuelt og ett ekte) [2].

Denne prosessen kan sees på følgende måte: hologrammet samler informasjon relatert til de to bjelkene. Ved å bruke referansestrålen og hologrammet senere, kan vi hente informasjonen relatert til lysstrålen som kom fra objektet, og som hjernen tolker som sitt bilde.

Det er naturlig nok mer komplekse teknikker enn den som er presentert her (transmisjonsholografi), selv om beskrivelsen av den går utover omfanget av denne artikkelen. Et hologram med et kredittkort, for eksempel, er et andre hologram produsert av et originalt horisontalt hologrambånd. Når det observeres med hvitt lys, blir bildet sett med farger som varierer i henhold til retningsendringen til observatøren.

At det rekonstruerte bildet med et hologram er tredimensjonalt, viser at det inneholder mer informasjon om formen til en gjenstand enn et vulgært fotografi. Hvorfor? Et vanlig fotografi registrerer bare intensitetsvariasjonene til lyset reflektert av et objekt. Objektets lysområder reflekterer mer lys og produserer mørke regioner i det negative. Mørke deler av objektet gir den motsatte effekten. Et hologram registrerer ikke bare variasjoner av intensitet, men også fase avhengig av gjenstandens dybde. Fasevariasjoner blir registrert som variasjoner i forhold til referansestrålingsfasen. Det siste spiller dermed en grunnleggende rolle i produksjonen av hologrammet. Behovet for å bruke en laserstråle blir således forstått: bare med en koherent stråle er det mulig å ha en veldefinert referansefase. På denne måten blir det mulig å produsere bilder så objektive at de fascinerer og forbløffer de som tenker på dem.

Helena Vieira Alberto
Grad i fysikk; Doktorgrad i eksperimentell fysikk; Professor og forsker ved Institutt for fysikk ved University of Coimbra.

Og da?

Hva fører til at denne oppfinnelsen, absolutt verdig til beundring, skaper så stor interesse hos noen fremtredende forskere og tenkere, som søker likhet mellom mystisk-religiøse tradisjoner og moderne vitenskapelig tenkning? Det er enda et veldig interessant aspekt ved holografi:

Hvis det negative til et fotografi, for eksempel et slott, deler vi det i to halvdeler, klipper slottet i midten, og vi avslører hver av dem, vil vi skaffe to fotografier, hver med halvparten av det tilsvarende slottet. I holografi er det ikke slik! Hvis vi produserer et hologram av det samme slottet, og deler det opp i to halvdeler, slik det ble gjort med konvensjonell fotografering, og vi avslører begge deler, er det ikke bildene av hver av halvdelene i slottet, men bildet av Hele slottet i hver av halvdelene.

Hver hologram brikke inneholder hele bildet; hver del inneholder informasjon om helheten; og helheten er også inneholdt i hver del. Vi kan spørre oss selv om all informasjonen som kjennetegner det komplette hologrammet, finnes i hver av dets små biter (det vil si om alle detaljene og alle vinklene som det komplette hologrammet kan sees på, også vil være til stede i bildene som er oppnådd i hver av delene), eller hvis vi bare vil ha noen aspekter og ikke all informasjonen om helheten. Med andre ord: inneholder delen hele eller bare en visjon for helheten? På en måte kan vi si at all informasjonen til det komplette hologrammet er inneholdt i delen, selv om det faktisk avhenger av forholdene der hologrammet ble opprettet (avstand fra objektet til hologrammet og diffusjon av lys i hele objektet som er ment holografiar). Jo mindre delen av hologrammet som er tatt, jo større er granulatet som det komplette bildet som er oppnådd fra det, ligner på hva som skjer med fotografiet, når vi utvider det mer og mer, det vil si være kornet i det oppnådde bildet, skarpheten vil bli verre, og detaljene vil bli verre. Informasjon kan gå tapt, for eksempel fordi visse synsvinkler er mindre klare; Imidlertid oppnås alltid et bilde av hele objektet, men med mindre definisjon, eller i mer tekniske termer, med dårligere oppløsning. Jo større del av hologrammet som er tatt, desto mer definert og detaljert vil visjonen fra slottet være; Derfor gir delen alltid tilgang til helheten.

Den holografiske modellen

Leseren kan allerede begynne å gjette potensialet til den kodede informasjonen i form av et frekvensregister, der delene inneholder den samme informasjonen som helheten som omfatter.

Vil det være vårt holografiske univers? Er det "et domene med frekvenser og potensialer som støtter en illusjon av konkresjon"? (ved hjelp av en setning av David Bohm [3]) som vi er deler av? Er det mulig at ved å inneholde den helheten, kan vi få tilgang til den og avkode den? Er det grunnlaget for noen mystisk opplevelse av forening med universet? Hvordan får vi tilgang til informasjonen i det holografiske universet? Vil hjernen vår fungere som et hologram? Er det en slags holografisk film der informasjon om universet blir registrert gjennom et interferensmønster? Vil den modellen også gjelde for minne? Kan det være at informasjon ikke bare lagres i et bestemt område, men blir distribuert over hele hjernen? Og samvittigheten? Vil hun forutsette prosessen med å avkode frekvensene i det holografiske universet, på forskjellige nivåer av oppfatning? Gjelder den holografiske modellen det faktum at en celle kan gi opphav til en mye mer sammensatt organisme? Vil noen celle, holografisk, inneholde informasjonen om organismen den blir konvertert til? Vil den dele seg og multiplisere seg, fordi jo flere celler det er, jo mer detaljert og trofast vil informasjonen være i det hele tatt? Og som for partene? Vil identitet mellom alle parter være et grunnleggende holografisk prinsipp? Vil alt henge sammen i en uatskillelig samtrafikk? Kan den holografiske modellen rettferdiggjøre tilgang til nivåer av persepsjon, det vil si frekvenser som ser ut til å overskride domenet til felles rom-tids virkelighet (og dermed basere muligheten for opplevelser eller fenomener som vanligvis anses som supra-normale?

Disse og andre like komplekse problemstillinger er gjenstand for studier eller formulering av teorier av et mangfoldig sett av forskere innen forskjellige kunnskapsområder, blant annet fysikk, nevrofysiologi, psykologi, psykiatri og informasjonsteorien. Den holografiske modellen hadde det primære bidraget fra Karl Pribram, en nevrovitenskapsmann ved Stanford University, med sin forskning på hjernens funksjon, registrering av minne og spørsmålet om bevissthet, og av David Bohm, en fysiker ved University of London, spesielt dedikert til den spekulative utviklingen av modellen til det holografiske universet., Begge var sterkt påvirket av kontakter i området østlig filosofisk-spiritualitet.

Fremgangen i de forskjellige forskningstrendene knyttet til den holografiske modellen fortjener absolutt å bli fulgt med interesse. Selv om det er forskjell mellom spekulasjoner og verifisering; Det er derfor vi ikke må miste synet av behovet for å underbygge og verifisere hypoteser og ikke ta fatt på bare antagelser, til slutt overdrevne og fantasifulle. Det er derfor viktig å unngå den forenklede tilnærmingen og overdrivelsen som Ken Wilber (som langt fra er en herdet materialist) påpekte, fra vårt synspunkt med all grunn, som f.eks. Holografisk galskap og popmystisisme.

Uavhengig av den alvorlige risikoen for den illusoriske naiviteten, dessverre hos mange tilhengere (som verken prestisje eller mystikk), anser vi at jakten på analogier og korrespondanser mellom forskjellige eksistensnivåer kan gi nye undersøkelsesveier. Og føre til en dypere, bredere og mer nyttig virkelighetsforståelse

Liliana Ferreira

Bachelor i fysikk; Doktor i strålingsfysikk; Professor og forsker ved Institutt for fysikk ved University of Coimbra.

bibliografi

Optikere av Hecht og Zajac.

Fysikere Tipler

Praktisk holografi hvordan lage egne hologrammer? Christopher Outwater og Van Hemersveld (internettadresse): (http://hmt.com/holography/hdi/nolobook.hmt).

Amateur Holography (http://members.aol.com/gakall/holopg.html).


[1] Holografi-fans bruker hovedsakelig AGFA 8E75-filmen, og mer nylig PFG-01 og PFG-01M-filmer fra Slevich-selskapet. I mellomtiden er det allerede mulig å spille inn hologrammer i andre materialer enn de som brukes til fotografiske filmer.

[2] Et virtuelt bilde er et bilde av den typen vi får når vi ser i speilet: det ser ut til at bildet vårt er dannet bak speilet, selv om det som kjent bare er en optisk illusjon. Et reelt bilde tilsvarer faktisk en konvergens av lysenergi på disse punktene, og kan fås på en skjerm, på en vegg, etc.

[3] Det holografiske paradigmet - Ed. Cultrix- Ken Wilder, Sao Paolo 1994.

Neste Artikkel