Teoria holografii. Polskie wynalazki, które prawie zmieniły świat

29 grudnia 2021

Teoria holografii

W Gwiezdnych Wojnach nie używają telefonów komórkowych, ani nawet wideorozmów. Mają coś, co wygląda znacznie bardziej efektownie. Rozmówca jest wyświetlany w powietrzu, w formie obrazu przestrzennego. To wynalazek zwany hologramem. Takie przedmioty istnieją naprawdę, choć nie wywołują takich wrażeń jak fikcja filmowa.

Nazwa powstała z zestawienia greckich słów „holos” – całość i „graphos” – zapis, wykres. Wynalazcą holografii został w 1947 roku fizyk węgierski Dennis Gabor. Zresztą za pracę nad zagadnieniem trójwymiarowej fotografii dostał Nagrodę Nobla. Skoro jednak nie był on Polakiem, co w tym zestawieniu robi ta historia? Otóż, sam Gabor miał w pewnym momencie przyznać, że korzystał z odkryć i opracowań prof. Mieczysława Wolfke.

Polski fizyk Mieczysław Wolfke przy aparaturze doświadczalnej. Źródło: ze zbiorów Narodowego Archiwum Cyfrowego.

To właśnie polski fizyk, już w 1920 roku stworzył podwaliny holografii. Profesor Wolfke zapisał teoretyczne podstawy rozbicia fali świetlnej na dwie fazy i interferencji. Trójwymiarowy obraz miał powstawać po oświetleniu obiektu wiązką światła, z której część zostaje odbita bezpośrednio na kliszę, a część trafia na nią po odbiciu od przedmiotu. W ten sposób oprócz modulacji światła, zostaje zapisana informacja o jego fazie.

Mieczysław Wolfke nie mógł jednak wdrożyć i potwierdzić swoich odkryć. Aby uzyskać wystarczające rezultaty, potrzebne było spójne światło o wąskim obszarze widma. Źródłem takiego światła może być laser, który powstał dopiero w latach 60-tych. Dlatego dowieść działania holografii mógł wiele lat później Dennis Gabor – korzystając z laserów. Wynalazek Polaka po prostu za bardzo wyprzedził swoje czasy.

Holografia też sama w sobie nie przyjęła się tak, jakbyśmy tego pragnęli, a co uwidacznia się w kinematografii. Nasze smartfony nie wyświetlają (jeszcze) trójwymiarowego obrazu w powietrzu przed sobą. Co prawda powstał RED Hydrogen One, który miał być pierwszym urządzeniem przenośnym z ekranem holograficznym, ale okazał się być tylko drogim gadżetem z efektem 3D.

Współczesne naklejki holograficzne. Źródło: Shopify

Jaka postać hologramu jest dzisiaj najbardziej powszechna? Najłatwiej znaleźć go w roli potwierdzenia oryginalności produktu. Ma wtedy formę niewielkiej naklejki (niemożliwej do odklejenia bez uszkodzenia), która wykonana jest z folii holograficznej. Na ogół zawiera obiekt, który wraz ze zmianą kąta patrzenia wygląda inaczej. W prostszej wersji są to motywy lub napisy, które mienią się kolorami, lub znikają gdy obracamy przedmiot z naklejką.

Holografia bywa wykorzystywana w sztuce – jednym z pierwszych artystów, który wykorzystał wynalazek był Salwador Dali. Trwają prace nad holograficzną telewizją i cyfrową pamięcią, mogącą pomieścić setki gigabajtów danych. Lecz ciągle jest to pieśń przyszłości, a hologramy nadal możemy podziwiać głównie np. na pudełku z grą.