Holografinin teorik temellerinin ilk formüle edilmesinden bu yana 100 yıldan fazla bir süre geçti ve biz hala hologramları çoğunlukla plaklardaki çıkartmalarla veya Tupac Shakur'un ölümünden sonra verdiği konserle ilişkilendiriyoruz. Ancak son yıllarda holografi konusu aktif olarak gelişmeye başlamıştır. Bugün size gizemli holografik görüntüler hakkında her şeyi anlatacağız.
1920'de Polonyalı bilim adamı Mieczyslaw Wolfke, "Moleküler ızgaraların optik görüntüleme olasılığı üzerine" (Über die Möglichkeit der optische Abbildung von Molekulargittern) adlı çalışmasında, görüntüleri elde etmek için holografik bir yöntem fikrini ortaya koydu ve deneysel olarak doğruladı. Ancak o zamanlar, Pole'nin keşfinin pratikte kullanılmasına izin verecek hiçbir teknoloji yoktu. Bunun için geçen yüzyılın 60'lı yıllarına kadar beklemek zorunda kaldık.
Hologramlar, 1977'de, bilgi ve iletişim aracı taşıyıcıları olarak hareket ettikleri Star Wars filmi sayesinde yaygın olarak tanındı. Bu şekilde, dünya çapında milyonlarca insanın hayal gücünü yakalayan çok karmaşık bir bilimsel teori pop kültürüne girdi. Bugün George Lucas'ın holografi konusunun vizyonuna yakın mıyız?
Ayrıca okuyun: James Webb Uzay Teleskobu: Gözlemlenecek 10 hedef
holografi nedir?
"Bana yardım et, Obi-Wan Kenobi! Sen benim tek umudumsun!" Tüm Star Wars hayranları tarafından bilinen bu metin, prensesin üç boyutlu bir projeksiyonu ile konuşulmaktadır. Leia, birçok izleyici için holografi ve holografik görüntülemenin ne olduğuna dair ilk fikir oldu.
Bugün elimizde en sevdiğimiz grubun plaklarının olduğu bir diski tuttuğumuzda, üzerinde gökkuşağının farklı renkleriyle parıldayan renkli bir çıkartma görüyoruz. Bu, diskin gerçekliğinin ve yasallığının holografik bir onayıdır. Peki bu da bir hologram ama nasıl yaratılıyor ve ne için kullanılıyor? Bu soruları mümkün olduğunca erişilebilir yanıtlamaya çalışacağım. Bununla birlikte, bazı fiziksel kavramları tanımlama ve açıklama ihtiyacından dolayı açıkçası kolay ve basit bir görev olmayacaktır, ancak bunların çoğu size fizik derslerinizden aşina olacaktır. Bu gereklidir, çünkü nihai etki, teknolojinin çeşitli alanlarındaki başarıların pratik kullanımının sonucudur. Bu nedenle, teorik temellerin yanlış anlaşılması, tüm sorunun yanlış anlaşılmasına yol açabilir. Ancak, bu makaleyi Maxwell denklemleri tarafından desteklenen teorilerle doldurma niyetinde değilim. Olabilir ama neden? Yeni bir şey eklemez ve kesinlikle anlaşılmasını zorlaştırır. Optik ve dalga hareketi alanındaki temel fiziksel kavramların net çizimlerini ve tanımlarını kullanarak holografik görüntülerin kayıt ve yeniden üretim ilkelerini erişilebilir bir şekilde açıklamaya çalışacağım. Ayrıca, bilgisayar teknolojilerinde bilginin holografik olarak kaydedilmesi de dahil olmak üzere, holografinin pratik uygulamasından da bahsedeceğim.
İşleri bizim için biraz daha kolaylaştıracak bir tanımla başlayalım. 19. yüzyıldan beri insanlığın bildiği fotoğraf gibi holografi de bir görüntü elde etme yöntemidir. Bu terimlerin her ikisi de Yunancadan gelir, ancak fotoğraf kelimesi “ışık” ve “resim” anlamına gelen “foto” ve “graphe” kelimelerinden geliyorsa, holografi kelimesinin ilk kısmı “holos” kelimesinden gelir. ”, Yunanca'da “bütün” anlamına gelir.
Bu nedenle holografi "bütünü çizmektir". Bunun anlamı ne? Standart bir fotoğrafta, üç boyutlu bir dünyada gördüğümüzün yalnızca iki boyutlu görüntüsünü koruyabiliriz. Holografinin ardındaki fikir, nesnenin yalnızca bir tarafını değil, tüm hakkında bilgi kaydetmektir. Böylece kaydedilen bilgileri kullanarak tüm nesnenin görüntüsünü yeniden oluşturmak mümkündür.
Ancak üç boyutlu bir nesnenin görünümü nasıl korunur? Bunun için ışık girişimi fenomeni kullanılır. Elektromanyetik spektrumun bir parçası olan görünür ışığın kendisi iki bileşenden oluşur - bir elektrik alanı ve bir manyetik alan. Ama en önemlisi, ışık sadece bir foton akışı değil, bir dalgadır, bu nedenle birden fazla dalgayı üst üste bindirmek yeni özelliklere sahip yeni dalgalar yaratabilir. Daha sonra, kırınım fenomeni kullanılarak, üst üste binen dalgaların görüntüsü, kaydedilen özellikleri yansıtacak şekilde yeniden üretilebilir.
Ayrıca okuyun:
- Kızıl Gezegeni Gözlemlemek: Mars İllüzyonlarının Tarihi
- Bilimsel bir bakış açısıyla ışınlanma ve geleceği
Hologram kayıt ve görüntüleme
Işığın dalgalı doğası sayesinde, standart fotoğraf filminde bir nesnenin görünümünü üç boyutlu olarak kaydetmek mümkündür. Bir ışını yarı saydam bir plakaya yönelik olan ve hem görüntülenecek nesneye hem de doğrudan filme yönlendirilen uygun bir lazerin yardımıyla, örtüşen bir dalga deseni oluşturulur. Böyle bir görüntü, ışığın bireysel spektral bileşenlerinin çok sayıda girişiminin bir üst üste binmesidir ve böyle bir filmden bir "fotoğraf" elde etmek isteseydik, gözlerimiz lazerle aydınlatılan bir nesneyi değil, bir melanjı görürdü. kendi başlarına bize fotoğraflanan nesne hakkında hiçbir şey söylemeyen girişim çizgileri.
İşte pratikte nasıl göründüğü:
Sadece o anda bir kırınım ızgarası olan filmin odaklanmış bir lazer ışını yardımıyla doğru pozlanması, tüm süreci tersine çevirmenize ve nesnenin üç boyutlu bir görüntüsünü elde etmenize izin verir.
XNUMXD holografik görüntüleme, benzer olmasına rağmen, bir nesneyi iki yakın çekimden fotoğraflamayı ve ardından plakaları stereoskop adı verilen bir cihaza yerleştirmeyi içeren stereoskopik teknikten farklıdır. Örneğin, popüler sanal gerçeklik gözlüğü bu şekilde çalışın, iki hafif ofset görüntü oluşturun. Hologramlarda bu kayma, dalga girişimi şeklinde bir ortama sabitlenir.
Ayrıca okuyun:
- Kuantum Fiziğinin 100 Yılı: 1920'lerin Teorilerinden Bilgisayarlara
- Düşünülmesi gereken 5 gelecekteki uzay görevi
Hologram ve "hologram"
Yukarıda açıklanan teknolojinin sorunu, tatmin edici sonuçlar elde etmek için hassas lazer ışığı ve yakın laboratuvar koşulları gerektirmesidir. Ve orijinal hologram fikri, örneğin, birkaç TB teorik kapasiteye sahip HVD standart medyasına veri kaydederken pratik uygulama bulsa da, ev kullanımı için popüler bir medya haline gelmediler.
Pratik çözümler, holografik bir görüntü elde etmenin karmaşık sürecinin, aynı etkiyi elde eden, ancak diğer teknikleri kullanan diğer teknolojilere basitçe kaybettiğini göstermektedir. Ve bilimsel bir bakış açısıyla bu tür görüntülere hologram denmemekle birlikte, tüm bu sahte hologramları basitçe "hologram" olarak adlandırmak gelenekseldir.
Ancak pratikte, ne Tupac konser görüntüsü ne de Kraliçe II. Elizabeth'in 260 yıllık arabasındaki görüntüsü, bilimsel bir bakış açısından gerçek hologramlar değildir.
HoloLens gözlüklerinde veya "holografik görüntülü" bir arabanın ön camında gördüğümüz şey bir hologram değildir. Çoğu zaman, bu, şeffaf cam, su perdesi olabilen bir ortama farklı taraflardan düşen birkaç ayrı (ve orijinal hologramda olduğu gibi bir değil) ışık ışınlarının yardımıyla oluşturulan üç boyutlu bir görüntüdür. veya böyle bir "holografik görüntü" üzerinde "yüzen" su buharı.
Bu tekniklerle ilgili olarak "hologram" teriminin kullanılmasına büyük bir itirazım yok ve bunun ana nedeni, bu şekilde elde edilen etkinin çok sık holografinin ana özelliklerine, yani daha fazla bilginin depolanması ve çoğaltılmasına karşılık gelmesidir. (bu durumda, nesneye farklı açılardan bakmakla ilgilidir) nesne hakkında.
Ayrıca ilginç:
Bugünün "hologramları"
Görüntüleri çeşitli saydam malzemeler üzerinde görüntüleyen projektörlere dayalı sistemler biraz farklı çalışır. Farklı açılardan yönlendirilen ışık, diğer taraftan görülen görüntü hakkında bilgi içerir. Işınlar, camın, suyun veya unutulmuş Polonyalı buluş Leia Display örneğinde olduğu gibi, bir buhar perdesinin yüzeyinde buluşacak ve havada üç boyutlu bir görüntü izlenimi yaratacak (gerçek bir görüntünün nihai avantajı). hologram).
Başka bir örnek, Look'taki 2020D ekranlardır. Bir görüntüyü iki boyutlu bir yüzeye değil, üç boyutlu bir gövdede, örneğin camda yaratanlar. Firma, özellikle yıllardır Görünümlü Cam Fabrikası çözümü üzerinde çalışıyor ve bu çalışmanın ilk ciddi sonuçlarını XNUMX yılında hayranlıkla izlemeyi başardık.
Bu arada, Almanya'da birçok Avrupa ülkesinden farklı olarak hayvanlarla sirkler yasak olmasa da, hayvanlarla eylem yapmayı reddeden Alman Roncalli sirkinden de bahsedebiliriz. Şimdi filler, atlar ve balıklar arenada hologramlar şeklinde görünüyor.
İzleyicilerin hologramları görmelerini sağlayan sistem, yarım milyon avrodan fazlaya mal oldu.
Ayrıca ilginç:
- 10'de kara delikler hakkında öğrendiğimiz en tuhaf 2021 şey
- Terraforming Mars: Kızıl Gezegen yeni bir Dünya'ya dönüşebilir mi?
İnsanlar bir hologramda yaşadıklarının farkında değiller mi?
Tabii ki, bir dünya komplosunun fikirlerini destekleyen insanlar olmadan değildi. Seninle benim uzun zamandır büyük bir hologramda yaşadığımıza, çevremizdeki dünyanın bir hologram, bir Matrix olduğuna inanıyorlar. Şimdi her şeyi açıklamaya çalışacağım.
"The Matrix" filmi çıktığında, Wachowski kardeşlerden çıkan senaryo fikrine herkes çok şaşırmıştı. Ancak Matrix'in hikayesinin altında yatan fikir, Doğu felsefelerinde de mevcuttur. Bazı kuantum fizikçileri, bilimin matematik dilinde tanımladığı şeyin yüzyıllardır dini mesajlar şeklinde bilindiğini uzun zamandır kabul ediyor. Yani, bu teoriye inanıyorsak, o zaman büyük bir hologramda yaşıyoruz.
İnsanlığın bazı şeyleri fark edemeyecek kadar meşgul olduğunu iddia ediyorlar. Çoğu zaman başımıza gelenleri etkileme olasılığını fark etmeden dünyayı gözlemler ve yaratılmasına katılırız. Fizikçiler, tanrı parçacığı adı verilen karakteristik bozonlarla dolu bir Higgs alanının varlığına dair kanıt arıyorlar, ancak bu tür aramalarla ilgili bilgileri, böyle bir mekanizmanın keşfinin sahip olacağı çıkarımlardan ayrı olarak ele alıyoruz.
Higgs bozonlarının varlığını doğrulamak, bizi dünyanın doğası ve nasıl yaratıldığı hakkında kendimize önemli sorular sormaya zorlayabilir. Aniden, Matrix kavramlarının o kadar fantastik olmadığı ortaya çıkabilir ve hepimiz aslında büyük bir hologramda yaşıyoruz ve biz kendimiz hologramlarız.
Kuantum fiziğinin gelişimi sayesinde elde edilen bilgilerden bu tür sonuçlar çıkarılabilir. Ne olacağını belirleyen temel kuralın olasılık olduğunu kesin olarak biliyoruz. Ayrıca bazı fiziksel deneylerin imkansız olduğunu da biliyoruz, çünkü onların etkilerini gözlemleme gerçeği, içlerinde ne olduğunu belirler. Einstein, böyle bir düşüncenin sonuçlarını fark ederek, dünyanın zar atan bir Tanrı'ya güvenemeyeceğini söyledi.
Ya gerçekten büyük bir hologramda yaşıyorsak ve onunla olan etkileşimlerimiz, beklentilerimizin ve korkularımızın ifadeleri onunla etkileşime girerek farklı şeyler deneyimlememize neden oluyorsa? Başımıza gelenleri etkilemenin bazı yöntemleri vardır ve bunlara pozitif denir. Onları deneyen herkes işe yaradığını biliyor ve çoğunlukla çalışması gerektiğini bildiğimiz için. Çeşitli alternatif tedavilerle aynı. Negatif düşünceleri, yani inanç yoluyla ortadan kaldırarak hologramı kontrol etme yeteneğimize dayanırlar.
Bilim, madde aslında boş olan parçacıklardan oluşuyorsa neden kütle var sorusuna cevap arıyor. Bununla birlikte, biz insanlar için hala etrafımızdaki dünya çok gerçek gibi görünüyor ve yeteneklerimizi anlasaydık, herkesin söz konusu "Matrix"teki Neo veya Buda gibi hareket edebileceğinden şüphelenmiyoruz bile. düşüncenizin gücü.
Basit bir deyişle, biz zaten Matrix'teyiz ve hepimiz hiçbir şeyin bağlı olmadığı hologramlarız. Sadece dünyamızla ilgili bu tür fikirlere gülümsemek istiyorum.
Ayrıca ilginç: Basit kelimelerle kuantum bilgisayarlar hakkında
Herkesin kendi hologramı olacak mı?
Ama yine de gerçeğe döneceğiz. Gelecek kesinlikle 3D render'da. Ancak, "Blade Runner" filminde olduğu gibi gerçek hologramların sokaklarda görünmeden önce kat edilmesi gereken uzun bir yol olacağı kesin. O zamana kadar duyularımızı giderek yanıltacak ve gerçek üç boyutlu nesnelere bakıyormuşuz izlenimi yaratacak birçok "simülasyon hologramı" ve teknolojilerin gösterimleri olacak.
Bu yüzden Google geliştiricilere tam olarak böyle bir hedef belirleyin. İlginç Project Starline, yani sohbetler için "holografik" bir kabin üzerinde çalıştıkları biliniyor. Çalışmalarının bazı sonuçlarını zaten gösterdiler.
Google çalışanları, bir dizi kamera ve sensör kullanarak, birbirleriyle konuşan insanların doğru 3D modellerini oluşturarak, aynı yerde oldukları izlenimini verdi. Şu anda, bu çözüm şirketin ofislerinde test edilmiştir.
Bazı bilim adamları, insanlar arasındaki günlük iletişim araçlarında hologram teknolojisinin ortaya çıkmasından zaten bir adım uzakta olduğumuza inanıyor. Bunun için yeni nesil iletişim için başka bir altyapı - kıtaları birbirine bağlayan bir fiber optik ağ ve altıncı nesil 6G kablosuz iletişim altyapısı - inşa edilmesi gerekecek. Birçok teknoloji şirketi zaten bu tür faaliyetlerde bulunuyor. Belki birkaç yıl içinde hologramlar günlük hayatın bir parçası olacak ama umarım insanlar arasındaki gerçek iletişimin yerini almazlar.
Bazı bilim adamları, uygun teknolojiler zaten mevcut olduğu için hologramların zaten kullanılabileceğini de belirtiyorlar, ancak bu aşamada o kadar pahalı ki, tamamen karlı değil. Durum internetin nasıl geliştiğine çok benziyor. Başlangıçta neredeyse hiç kimse ona inanmadı ve şimdi onun varlığı olmadan şimdiyi hayal etmek imkansız.
Dolayısıyla, birkaç yıl içinde evlerimizin rahatlığında arkadaşlarımızı ziyaret etmek için kendi hologramlarımıza sahip olabileceğimize dair birçok işaret var. Ancak bilim adamlarının gerekli teknolojilerle ilgili öngörülerinin her zaman gerçekleşmediği unutulmamalıdır.
Ukrayna'nın Rus işgalcilerine karşı savaşmasına yardım edebilirsiniz. Bunu yapmanın en iyi yolu, Ukrayna Silahlı Kuvvetlerine bağış yapmaktır. Hayat kurtarmak veya resmi sayfa aracılığıyla NBU.
içindeki sayfalarımıza abone olun Twitter ve Facebook.
Ayrıca ilginç: