Наука "Звёздных Войн" - Джон Чейз

Как видите, обладая хорошей интуицией, вполне возможно отражать разряды бластера с помощью светового меча. Если они движутся со скоростью сто метров в секунду, мастер меча вроде Мачии на это способен. К сожалению, всех нас, не обладающих подобными возможностями, просто подстрелят.

Несомненно, вид R2-D2, демонстрирующего голографическое послание принцессы Леи, – один из самых известных образов «Звёздных войн».

У обитателей вселенной «Звёздных войн» есть и портативные голографические коммуникаторы – потрясающая штука, но представьте только, как быстро это будет сажать батарейку.

Можем ли мы надеяться на появление смартфона с такой функцией?

В 1947 году Денеш Габор изобрел технологию записи и воссоздания трехмерных объектов, которую назвал голографией (от греческих слов «голос» – полный и «графо» – пишу). В 1948 году он же ввел в обиход слово «голограмма». При этом подлинные голограммы, сделанные на основе этой технологии, появились лишь в 1960-х годах, после изобретения лазера.

Джейсон Артур Сапан, также известный как доктор Лазер, работает с голограммами уже более 40 лет. Он говорит, что голограммы «содержат информацию обо всем изображении… но каждый фрагмент чуть отличается от всех остальных, поскольку у них у всех своя собственная ориентация».

Голографические образы – это не записанное на пленку изображение, а картина интерференции[69] нескольких электромагнитных волн, источником которых обычно является лазер. На пленке отражены различия в положении световых волн в момент съемки.

Когда на голографическое изображение попадает свет, он отражается в той же конфигурации, как и световые волны, создавшие изображение, то есть мы видим первоначальный образ, и смотреть на него можно с того же количества углов, с которого он освещался в момент съемки.

Но голографические проекторы в мире «Звёздных войн», похоже, работают по другому принципу. Они демонстрируют образ в трехмерном пространстве без помощи пленки, поэтому не являются голограммой в подлинном смысле слова. Сапан говорит: «Кто сможет утверждать – основаны они на принципе интерференции света или нет? Да, они далеки от сегодняшних голограмм, но наука и технология постоянно развиваются и изменяются».

Да, голограммы из «Звёздных войн» могут не быть голограммами. Но, с другой стороны, ими не являются и большинство вещей, которые называют голограммами сегодня.

Многие компании утверждают, что создают трехмерные образы, но на самом деле говорят при этом о двумерных образах, отраженных от зеркала или прозрачной твердой поверхности.

Подобные «голограммы» используют эффект, называемый призраком Пеппера.

Призрак Пеппера – основанный на отражении голографический эффект, разработанный в середине XIX века британскими учеными Джоном Пеппером и Генри Дирксом. Именно этот эффект использовался во время появления Тупака Шакура на концерте в Коачелле в 2012 году – спустя 16 лет после его смерти.

Другие «голографические» технологии используют искривленное зеркало для создания иллюзии висящего в воздухе изображения. Этот способ, называемый иногда отражательной голограммой, создает изображение благодаря отражениям из вогнутого зеркала. Если отражаемый объект трехмерный, то и отражение выглядит объемным.

Компания OPTI-GONE International выпускает игрушки «Мираж», основанные на этом принципе, уже несколько десятилетий.

В 1991 году вогнутое зеркало применялось в игровом автомате «Путешественник во времени» (Time Traveller) фирмы Sega, в рекламных проспектах использовалось слово «голограмма».

Схожую технологию применила фирма Realview при создании своей интерактивной голографии, которую компания описывает так: «самая продвинутая трехмерная интерактивная система визуализации», которая «точно реконструирует образы в воздухе».

Хотя эти образы действительно трехмерные, они не являются голограммами.

Также существуют волюметрические дисплеи, демонстрирующие трехмерные изображения.

Несмотря на очарование всех этих способов, ни один из них не похож на голографические технологии «Звёздных войн». Но есть новая надежда.

Японские ученые изобрели осязаемую голографическую плазму. Они описывают ее как «волшебные огоньки в фемтосекунды».

Лазер пульсирует с периодичностью в десятые доли фемтосекунды (одна миллионная одной миллиардной доли секунды) для того, чтобы создать воксели (трехмерные пиксели) в воздухе. Воксели выключаются через 17 миллисекунд после прикосновения, что значительно ниже порога опасного облучения в 2 тысячи миллисекунд (две секунды).

Но это все равно не голограмма. Как говорит Сапан, «это плазменная проекция, в которой лазер выжигает воздух и создает загорающиеся точки плазмы. Голограмма здесь используется лишь в голографическом оптическом элементе – в качестве линзы».

Несмотря на это, данная технология ближе всех к «голографическим» технологиям «Звёздных войн». Если увеличить воздушные плазменные проекции в размере, то они смогут походить на некоторые из голограмм, что мы видим в фильмах саги.

Одним из ведущих ученых в группе разработчиков был Ёши Очиаи из Университета Цукубы. Касательно дальности работы устройства он объяснил, что «все зависит от размера использующейся линзы. Сменив ее, мы, вероятно, сможем проецировать на 10 или 20 метров».

Так что при помощи этой технологии можно воспроизвести, как R2-D2 проецирует недостающую часть карты на базе сопротивления на Ди’Куаре в конце «Пробуждения Силы». Правда, по словам доктора Очиаи, пока что размер проекций не может превышать 10 на 20 сантиметров. Он считает, что в будущем эту технологию можно будет применять на массовых мероприятиях или даже проецировать информацию над головами спортсменов во время Олимпийских игр.

Эту же технологию можно использовать как лазерный сканер. Она способна записывать трехмерные образы объектов – например, людей. Так что ее будущее выглядит многообещающе. Однако как насчет записи не только передней части объектов, но и задней, ведь именно так работают голографические проекторы в «Звёздных войнах»?

В «Звёздных войнах» образы полностью трехмерны, так что объект можно видеть со всех сторон. Учитывая, что в некоторых случаях голографический передатчик находится перед говорящим, то как объяснить, что собеседник получает полностью трехмерный образ, отображающий того со всех сторон?