Голографический принцип вселенной

Возможно, мы живём в голограмме? Возможно, голографический уровень мира есть очередная ступень бесконечной эволюции? Существует ли «вселенная-тень», в которой наши тела существуют в сжатом двумерном виде?

Основные положения голографического принципа были сформулированы в середине XX века Дэвидом Бомом, учеником Альберта Эйнштейна. Согласно теории Бома, весь мир устроен как голограмма. Всё, включая сознание и материю, активно влияет на целое, а посредством целого и на все составляющие. В 1997 году Хуан Малдасена из Института передовых исследований в Принстоне вызвал сенсацию, показав, что струнная теория ведет к новому типу голографической вселенной. Малдасена предположил, что Вселенная состоит из 9 измерений пространства и одного времени.

До настоящего времени данную теорию никто не пытался проверить, но недавно Международная команда физиков провела исследования, которые являются доказательством того, что вселенная — это голограмма. Итоги работы ученых под руководством Есифуми Хятакэ из Университета Ибараки в Японии, объяснили противоречия между теорией относительности и квантовой механикой. Теория, согласно которой вселенная — это голограмма, основывается на предположении, что пространство и время не являются непрерывными, а состоят из отдельных частей, «пикселей». По достижении определенного масштаба, вселенная получается чем-то вроде цифровой фотографии очень плохого качества, нечеткой, размытой, которая на удалении смотрится как непрерывное изображение.

Голографическая теория доказывает, что весь мир, который мы наблюдаем каждый день, на самом деле — 3D проекция двухмерного варианта вселенной. Согласно данной теории, гравитация, которая существует во вселенной, генерируется некими тонкими постоянно вибрирующими струнами, которые представляют собой последовательные голограммы событий.

Принцип голограммы — «всё в каждой части». Как любой, сколь угодно малый участок голограммы содержит в себе всё изображение трехмерного объекта, так и каждый существующий объект «вкладывается» в каждую из своих составных частей. Подобно голограмме, где каждый сегмент содержит информацию о целом запечатлённом объекте, каждый участок воспринимаемого нами мира содержит в себе полную информацию о структуре вселенной. Вселенная представляет собой гигантскую голограмму, где самая крошечная часть изображения несет информацию об общей картине, где всё взаимосвязано и взаимозависимо.

Имеется немало данных, позволяющих предположить, что наш мир и все, что в нем находится, – от снежинок и листьев до электронов и комет, – всего лишь картинки-проекции, спроецированные из некоего уровня реальности, который находится далеко за пределами нашего обычного мира – настолько далеко, что там исчезают сами понятия времени и пространства.

Одно из самых революционных предположений Дэвида Бома заключается в том, что наша повседневная реальность на самом деле — иллюзия наподобие голографического изображения. Под ней находится изначальный уровень реальности, из которого рождаются все объекты, в том числе, видимость нашего физического мира аналогично тому, как из кусочка голографической пленки рождается голограмма.

Что же лежит в изначальной основе нашей реальности? Дэвид Бом предположил следующее. Согласно современному пониманию физики, каждый участок космоса пронизывается различными видами полей, состоящих из волн различной длины. Каждая волна обладает некоторой энергией. Когда физики подсчитали минимальное количество энергии, которое может нести волна, они обнаружили, что каждый кубический сантиметр вакуума содержит больше энергии, чем вся энергия всей материи во всей наблюдаемой вселенной.

Вселенная неотделима от этого космического океана энергии и выступает как рябь на его поверхности. Несмотря на свою видимую материальность и огромные размеры, вселенная не существует сама по себе, она дальний отголосок более грандиозной реальности. Каждый из нас – вселенная в миниатюре. Кроме того, если наши мысли могут вызывать формирование голографических картин, причем не только в нашем собственном энергетическом поле, но и на тонких энергетических уровнях самой реальности, это может помочь объяснить некоторые чудеса, творимые сознанием. Возможно, что наши мысли постоянно воздействуют на тонкие энергетические уровни голографической вселенной.

Многие ученые убеждаются в том, что с помощью голографической модели можно объяснить практически все паранормальные явления. Станислав Гроф утверждает, что только голографическая модель в состоянии объяснить необычные феномены психики, наблюдаемые во время измененных состояний сознания. Феномен восприятия голографической вселенной тесно связан с изменениями воспринимаемого пространства и времени.

Если реальность есть всего лишь голографическая иллюзия, то нельзя утверждать, что сознание есть функция мозга. Скорее, наоборот, сознание создает мозг. То, что мы называем действительностью, есть лишь холст, ожидающий, пока мы начертаем на нем любую картину, какую пожелаем. Все возможно, вплоть до фантастических сцен в духе Карлоса Кастанеды в его занятиях с Доном Хуаном.

Майкл Талбот убеждён, что «в мире, который составлен из призрачных энергетических голограмм, частично обусловленных глубинными процессами сознания, грань, отделяющая настоящее от прошлого, столь тонка, что мы можем переступить через неё и войти в прошлое».

  • Голографическая Вселенная на пальцах™

    Возможно вы слышали краем уха такие заявления, что, мол, «наш мир всего лишь голограмма». Заява сама по себе довольно мощная, но люди чаще всего неправильно ее трактуют. Им кажется, что за этой фразой стоит мысль — все вокруг иллюзия, нет ничего реального, все наши поступки, дела и стремления лишь тщета и бесплотный голографический дым. Или даже так — вокруг одни цифровые голографические декорации, а мы живем в Матрице.
    Данная статья посвящена объяснению предпосылок покуда теоретической, но вполне научной парадигмы — является ли наша Вселенная голограммой, и если да, то почему, собственно. Что заставляет ученых делать такие казалось бы глупые и очевидно абсурдные заявления.


    Должен признаться, тема заинтересовала меня по очень неожиданной причине. Как позитивист, материалист, почти что атеист, я всегда считал точные науки — тру наукой, предприятием занимающимся реальными, настоящими делами. Физик измеряет реальный электрический потенциал между двумя реально существующими электродами. Химик смешивает содержимое двух реально существующих колб, и получает физически ощутимый результат, в виде конкретной химической молекулы. Биолог ковыряется в реальных генах и получает настоящего, живого зайца–урода, с рогами, чешуей и ядовитыми когтями на средних лапах. Люди заняты делом, люди работают.
    Только представьте, насколько это нужней и полезней, чем пусто–порожние копания всяческих искусствоведов, культурологов и конечно же худших из людей — философов! Последние вообще сущие бездельники, порождения хаоса, лишняя ветвь рода человеческого. Один говорит — дух первичен, материя вторична. Другой возражает — нет, материя первична, а дух вторичен. И вот они целый день только тем и занимаются, что спорят друг с другом, выясняя кто прав, потребляют продукты и увеличивают мировую энтропию, прекрасно понимая, что спор их в принципе неразрешим, а значит спорить можно бесконечно.
    Так думал я раньше, и, кстати, в какой-то мере продолжаю думать, но в ходе размышлений появились некоторые нюансы, вызывающие долю уважения к философам и их трудам. Размышления эти основаны на попытках объединения двух принципов, утиного и голографического.
    Утиный признак (утиный тест) звучит так: «Если нечто выглядит как утка, плавает как утка и крякает как утка, то это, вероятно, утка и есть.» Штука довольно известная в широких кругах и достаточно самоочевидная, не требующая доказательств.
    Если у нас есть некий предмет, который обладает всеми (абсолютно всеми, 100%) характеристиками утки, этот объект должен быть уткой.
    Например, если перед нами черный ящик, из которого доносится утиное крякание (одна из характеристик утки), мы можем предположить, что в ящике находится утка.
    Но если мы откроем ящик и увидим там магнитофон с записью утиного крякания, мы поймем, что нас жестоко обманули. Как мы это поймем? Да потому, что у магнитофона отсутствуют другие утиные характеристики — он выглядит не как утка (а как магнитофон) и плавает не как утка (а тонет).
    Можно пойти дальше. Можно взять игрушечную резиновую утку, засунуть в нее магнитофон и положить в черный ящик. При этом и крякание будет аутентично утиным, и когда мы откроем ящик, то увидим, что «оно» и выглядит как утка, и даже плавает, ибо резина. Но это все равно не утка, потому, что объекта «игрушечная резиновая утка» отсутствуют другие утиные характеристики — она не живая, не несет яйца, и вообще резиновая.
    Если мы будем продолжать «улучшения» характеристик, т.е. приводить их в соответствие с характеристиками утки, то в конце концов, при 100% совпадении ВСЕХ параметров мы таки придем к самой настоящей утке. Мы не можем прийти ни к чему иному, мы будем вынуждены называть и считать уткой тот предмет, к которому пришли, об этом и утверждает утиный принцип. Точнее не совсем об этом, но к этому ведет философский фундамент, лежащий под этой шуточной фразой.
    Тут, конечно, можно привести еще километры философских споров является ли предмет тем, что он из себя представляет, тем, что он есть на самом деле, но диспут по умолчанию бесконечный и с какого–то момента начинает ходить по кругу, от чего предлагаю его прервать и перейти ко второй части, к голографическому принципу.

    Голографический принцип Вселенной родился из обсуждения термодинамики черных дыр (суть вопроса раскрывается в статье «Сколько вселенных поместится на 16ти гигабайтную флешку на пальцах™» или гораздо более полно в книге Л. Сасскинда «Битва при черной дыре. Мое сражение со Стивеном Хокингом за мир, безопасный для квантовой механики»), хотя предпосылки существовали и ранее, протягиваясь к самому дедушке Эйнштейну, которого выводило из себя жуткое дальнодействие спутанных квантов (см. статью «Характер физических законов на пальцах™») или даже еще дальше, к еще более древнему дедушке Платону с его пещерой.
    Идея в том, что вся информация, содержащаяся в черной дыре, (а ее там должно быть много, ведь все предметы, падающие в черную дыру несут с собой дикое количество информации лишь фактом своего существования, и она обязана где–то складироваться и храниться) дублируется на горизонте событий. Естественно, вся информация сохраняется там в совершенно нечитаемом виде, далеком от изначального, но она там есть. Данное утверждение базируется на фундаментальнейшем принципе физики — законе сохранения информации.
    Что интересно, вы не найдете подобного закона в списке законов сохранения. Все законы сохранения известные к началу 20го века были построены на свойствах симметрии нашего мира, математически сформулированных шибко башковитой, но незаслуженно малоизвестной теткой Эмми Нёттер. Закона сохранения информации там нет, это закон правильней было бы называть «законом неуничтожимости информации», который подразумевает, что все процессы, что термодинамические, что квантовые теоретически обратимы во времени.
    Если вы возьмете ДВД–диск с фильмом Матрица, поцарапаете его гвоздем, затем бросите на пол и растопчете в мелкие кусочки, кажется, что информация с диска бесследно исчезла. Но это ведь не так! Да, прочитать диск уже практически невозможно, но информация–то никуда не делась. Она остается в виде конфигурации молекул осколков диска, и то, что мы не можем эти куски засунуть в ДВД–плеер наша личная проблема, с точки зрения Вселенной ничего никуда не исчезло, информация лишь перемешана в полную кашу, но теоретически (теоретически!) можно усадить за работу двух демонов Лапласа (или 500 китайцев) и собрать диск из осколков взад. Пусть на это уйдет тысяча лет, но исходя из законов физики это вполне себе обратимый процесс, а если процесс обратим, значит информация не потеряна, она осталась, и ее можно восстановить.
    Это легко понять на примере, пример будет, сами понимаете каким — аналогией на пальцах™.
    Представьте себе, что мы поставили высокоскоростную камеру повышенной четкости и снимаем фильм, как ДВД-диск падает на пол. Диск упал и разбился. Его куски летят во все стороны, полная каша, ничего не понятно. По кускам даже не скажешь сразу, что это был за предмет изначально — кругом одна мелкая дребезга. Но ведь камера все засняла! Можно прокрутить эту запись в режиме замедленной (хотя правильно говорить ускоренной) съемки и четко проследить куда летит какая дребезга. Даже больше. Всегда можно прокрутить эту запись задом наперед, и увидеть какой кусок откуда прилетел. А в конечном итоге, даже как будто-бы воссоздать целый диск из разбитого, пусть не в реальности, но хотя бы на записи.
    В настоящей природе никакой скоростной камеры конечно нет, но она и не нужна. Каждая мелкая песчинка сама себе кинокамера. Она всегда знает откуда прилетела и куда летит. Если провести соцопрос и опросить каждый мельчайший кусочек откуда он прилетел, по их словам и чистосердечным признаниям можно восстановить общую картину прошлого.
    Именно в этом смысле я говорю о законе сохранения информации. Если у любой частицы можно проследить ее путь по времени, если этот процесс перемещения по времени обратим хотя бы в принципе, значит информация неуничтожима.
    Все это хорошо и верно лишь в привычном мире хорошо знакомых песчинок и частиц. С квантовыми процессам несколько сложнее, в квантовой механике тоже формально разрешены лишь унитарные преобразования (т.е. те, что можно обратить во времени вспять и вернуться к первоначальной конфигурации), но тут нельзя не вспомнить такую штуку как «процесс измерения», который совершенно случайным образом схлопывает суперпозицию волновой функции и на счет которого ученые до сих пор так и не договорились, чем же его считать и как рассматривать. В любом случае, для нашей темы это не существенно, в случае с черной дырой закон сохранения информации обязан работать, иначе всю квантовую механику придется переписывать, чего ленивым ученым очень бы не хотелось. Ученые, по крайней мере физики, вообще еще не записали ни одного необратимого закона природы. Все формулы, все знания о поведении окружающего мира, что мы знаем — обратимы.
    Вот и возникла идея, что вся информация, которая падает в черную дыру, неким образом дублируется (как это происходит разговор долгий и не совсем ясный, но это и не важно) на горизонте событий в виде каких–то загогулин, фактически рисунков прямо на поверхности горизонта событий, то есть на поверхности черной дыры. Я конечно утрирую, никаких «рисунков» там в реальности нет, но идея такая. Информация об упавшем предмете записывается битами (не настоящими битами, 1 и 0, как в компьютере, но чем–то очень похожим), помещенными в ячейки планковской длины, точнее в данном случае «планковской площади» 10–35×10–35 м2, размещенными прямо на поверхности горизонта событий. Получается, что всю информацию о трехмерном предмете — всю ту объемную конфигурацию молекул, которые составляют предмет, а так же все характеристики предмета — его массу, температуру, мягкость, пушистость и так далее, мы смогли записать в виде двухмерной картины неких загогулин, размещенных в ячейках планковских размеров.

    Так получается (так должно получаться) вот по каким соображениям. Аналогия с кинокамерой и ДВД-диском понятна. Но что будет в случае с черной дырой? Вот была у нас черная дыра, и мы кинули в нее диван. Дыра сделала характерный бульк! (шутка, конечно) и увеличила свою массу, а значит увеличилась в размерах. Потом мы кинули в нее холодильник. Снова бульк! Потом телевизор. Бульк! Дальше больше — два магнитофона, два портсигара импортных, два пиджака отечественных. Замшевых. Дыра каждый раз делает бульк! и увеличивается в размерах. Прокрутим пленку назад. Из нее, из черной дыры по идее должны вылетать все эти предметы в обратном порядке. Но откуда дыра будет знать, как она может догадаться, что ей выкидывать обратно? В физике есть такая забавно звучащая концепция — «у черной дыры нет волос». Она означает, что одна черная дыра ничем, абсолютно ничем не отличается от другой такой же. У них нет и не может быть причесок. Все различия могут быть лишь в массе, электрическом заряде и моменте вращения. Т.е. черной дыре просто негде хранить информацию об упавшем диване или холодильнике, чтобы при случае вернуть ее назад. Нигде, кроме как на двухмерной поверхности черной дыры, на горизонте событий.
    В привычном нам мире двухмерная картина ВСЕГДА хуже трехмерного предмета. Хуже в том смысле, что содержит меньше информации. Если перед тобой стоит трехмерная машина, ее можно обойти со всех сторон, увидеть, что сзади на бампере нацарапано неприличное слово, а передние номера не совпадают с задними (похоже, что номера перебитые, а машина ворованная). Вся эта информация отсутствует, если у нас в наличии только двухмерная картина машины, пусть даже супер–детализированная, пусть даже 100-мегапиксельная фотография. Все равно фотографию нельзя обойти вокруг, больше информации, чем есть на плоском изображении из фото не вытащить.
    Однако в нашем мире существует такая штука как голография. Настоящая голография, не псевдо–голографические наклейки, которые «подмигивают». Голография это по сути двухмерный кусок прозрачной пленки, который при определенном освещении лазерным лучом воссоздает перед нашими глазами в пространстве трехмерный предмет. Тут, конечно, не все так просто. И пленка не «истинно двухмерная», вся фишка как раз таки в том, что на пленке особым образом процарапан хитрый узор из трехмерных ложбинок, которые создают интерференционную картину при облучении ее лазером определенной длины волны. Да и голограмма — трехмерное изображение, висящее в воздухе, это все же не «истинный предмет». У него нет массы, плотности, других характеристик, это лишь бесплотное изображение, к тому же не всегда четкое. Но идея как раз очень похожая. На псевдо–двухмерной пленке мы записываем БОЛЬШЕ информации, чем казалось бы могли, и если у нас есть хитрое устройство считывания (особый лазерный луч), мы можем по этой двухмерной информации воссоздать трехмерный предмет, или хотя бы его изображение. Которое, как обычный трехмерный предмет, можно обойти вокруг, посмотреть на него с разных сторон и узнать, что у него спереди и что сзади.

    Так появилась идея голографической черной дыры, которая хранит информацию о падающих в нее трехмерных объектах на истинно (а вот тут уже не «псевдо», а «истинно») двухмерном горизонте событий. Причем в отличие от наших несовершенных голограмм — ВСЮ информацию об объекте, и его массу и все остальное.
    Со временем от черных дыр ученые стали плавно переходить к описанию привычных вещей. По аналогии (законы–то одни и те же) можно утверждать, что любая информация, содержащаяся в неком объеме, например в черном ящике, в комнате, в Солнечной Системе, во всей Вселенной, может быть записана в виде неких загогулин, расположенных на поверхности ограничивающей этот объем. На стенках черного ящика, на стенах комнаты, на воображаемой сфере вокруг нашей Солнечной Системы, на границе нашей Вселенной.
    Причем для этого не нужны какие–то особые «магические границы». Принцип–то теоретический. Теоретически заявляется, что, все происходящее в каком–то объеме, вся информация о том, что там содержится, т.е. не только все предметы, что там находятся, а все законы физики, которые работают в этом объеме, все процессы, что там происходят, вообще ВСЕ–ВСЕ–ВСЕ, что есть, что было и что будет в каком–то участке пространства эквивалентно некой записи на стенах этого объема. Ну, это в случае статической картинки, а в случае разворачивающихся во времени процессов — динамически изменяющейся двумерной записи.
    Это и есть теория голографической Вселенной. Все, что мы видим вокруг, слышим, ощущаем и так или иначе наблюдаем, все это могут быть реальные предметы, процессы и события, а могут оказаться лишь «голографические» проекции неких двумерных записей на какой–то далекой «стене, ограничивающей наш мир». Обращу особое внимание на употребленные кавычки. Во–первых это не настоящая голография в человеческом понимании, не та, что расположена на прозрачном куске пленки, а только лишь схожий принцип. И во–вторых, никакой «стены, ограничивающей наш мир» в реальности, естественно, нет. Стена–то воображаемая, как экватор на глобусе.
    Т.е. у нас на Земле, в нашем мире — раскачиваются деревья, падают камни, живут города, идут войны и доллар подорожал, а там на далекой стене все это выглядит как-то так:

    И эти процессы эквивалентны. То есть описываются одинаковыми законами и одинаковыми формулами. И невозможно понять, какие более правильные, а какие лишь голографическое отображение. Оба описания правильные. Оба описывают одну и ту же реальность, хоть и разными способами. Оба являются истинными.
    Однако долгое время все это были лишь разговоры, аналогии и предположения из серии «а вот хорошо было бы, если бы…» покуда некий мало кому известный аргентинский математик Хуан Малдасена в 1997м не привел точное математическое доказательство данной эквивалентности.
    И сразу же, не отходя от кассы, несколько замечаний по поводу решений Малдасены.
    1. Строго говоря, работа Малдасены состоит в доказательстве «эквивалентности пятимерного (4+1) анти–де–Ситтеровского пространства с наличием гравитации и четырехмерной проекцией (3+1), описываемой конформной теорией поля без гравитации». Звучит весьма заумно (и это только заголовок! внутрь вообще лучше не соваться, если голову бережешь), но основной смысл очень похож на то, что мы тут обсуждаем. Пятимерное многообразие, оказалось, можно представить в виде четырехмерного. Как раз практически наш случай, где мы трехмерное виде двумерного представляем. Гравитация получается как бы еще одним измерением, только «со знаком минус». Обычное измерение добавляет степеней свободы, а гравитация наоборот связывает их. Ну, если, конечно, не обращать внимания на то, что у Малдасены пространство анти–де Ситтера, а наша Вселенная как раз просто де Ситтера. Хотя и тут у ученых есть разногласия. Одни считают, что анти–де Ситтера, другие, что де Ситтера, третьи, что смесь того и другого, а четвертые вообще, что черти–что и сбоку бантик.

    2. Свои доказательства Малдасена рассчитывает, используя математику Теории Струн. А Теория Струн, как многие знают, не только не полна, но и вообще не доказана. Т.е. никем не доказано, что эти струны вообще существуют, а если их на самом деле нет, то вся теория (которая, повторюсь, еще даже не до конца закончена и оформлена) и вовсе идет на свалку. Тут теорструнщики, конечно, возражают, что, мол, есть струны, или нет, это одно, а математика у нас верная, с ней все в порядке и на нее можно положиться. Ну, да. Ну, да. Только осадочек–то все равно остается. Скажите, нафига на нее ложиться–то? Зачем нам математика 11–ти мерных пространств, если вместе со струнами пропадут лишние измерения и мы вернемся к нашему привычному, родному четырехмерному пространству–времени.
    3. Ну и такой момент, как элементарная ошибка в расчетах, тоже нельзя отбрасывать. Вычисления там все как один «теорструнные», проверить их могут дай бог человек сто во всем мире, где–то Малдасена прошляпил, где–то плюс на минус перепутал, никто и не заметит, ибо мало кто вообще понимает о чем там речь идет. Это шутка, конечно, однако в каждой доле шутки…
    Короче «но» различной степени тяжести присутствуют. Хотя идея, если задуматься, полностью безбашенная. Конечно, лишь факт, что какой–то упоротый яйцеголовый что–то там себе на бумажке доказал, совсем не делает наш мир голограммой. То, что наш трехмерный (четырехмерный, если учитывать пространство–время) мир, со всем его многообразием явлений, событий, предметов и людей можно полностью описать при помощи двумерной пленки не делает эту двумерную пленку оригиналом нашего мира. Ведь я могу словами (а могу и пальцами™) описать какой–то предмет, но это не сделает сами слова реальностью. Скажем, один лишь факт, что я со стопроцентной точностью опишу какую–нибудь птицу, например утку… стоп. Где–то я уже слышал что–то подобное!
    Весь прикол доказательства Малдасены в том, что он приводит полное и абсолютное соответствие (эквивалентность) описания того или иного явления, процесса, события, происходящего в трехмерном представлении, либо в двумерной проекции этого представления. (Точнее пятимерного и четырехмерного. Не забывайте идея полностью теоретическая и «некая натяжка на наш трехмерный мир» все-таки существует).
    Однако, если все то, что встречается в нашей Вселенной, если весь наш мир можно 100% полностью описать процессами, происходящими на неких границах Вселенной, разве не делает это, согласно вышеприведенному «утиному принципу», его самым настоящим миром?
    Подумайте над тем, что я вам сейчас говорю. Вот я нарисовал на листе бумаги (или экране компьютера) утку и говорю — это утка.

    Вы: Ну, видим, что утка, и что?
    Я: Нет, вы не поняли. Это не рисунок, не изображение утки. Это самая настоящая реальная утка.
    Вы: Хорош гнать, какая, нафиг, реальная утка? Она же не живая, она же не движется!
    Я: Почему же. Вот посмотрите. (делает так, что утка начала двигаться)
    Вы: Но она же на ощупь не как утка, а как лист бумаги (монитор)!
    Я: (делает утку на ощупь покрытой перьями) — А сейчас?
    Вы: Но она же не…
    Я: (делает…) А сейчас?
    Понимаете, к чему клоню? А что если наш мир действительно лишь голограмма?

    4.9. Физические принципы голографии

    В обычной фотографии на фотопластинке фиксируется только часть информации о световом поле, а именно пространственное распределение интенсивности света. Весьма важная для оптики информация о пространственном распределении фазы поля полностью теряется. Возникает вопрос: нельзя ли так построить процесс записи светового поля, чтобы сохранить информацию и об амплитуде и о фазе? Оказывается, такая возможность существует. Соответствующий способ записи волновых полей получил название голография.

    Основная идея голографии весьма проста. Она заключается в том, чтобы фотографировать не само световое поле, идущее от объекта, а картину интерференции этого поля с когерентной опорной волной. Картина интерференции предметной и опорной волн, записанная на фотопластинку, называется голограммой. Так как вид интерференционной картины зависит не только от амплитуд, но и от фаз интерферирующих полей, на голограмме оказывается записанной вся информация о предметной волне – и амплитуда, и фаза поля. Для восстановления предметной волны достаточно просветить голограмму опорной волной.

    Из сказанного ясно, что для голографии существенна когерентность опорной волны, а также волны, освещающей объект, именно поэтому первые хорошие голограммы были получены лишь после создания лазера (Э. Лейт, Ю. Упатниекс, 1964), хотя основные идеи голографии были высказаны значительно раньше (Д. Габор, 1948).

    Схема записи и восстановления светового поля в голографии показана на рис. 4.46.

    Для получения голограммы когерентный лазерный пучок делится на две части. Один пучок («сигнальный») освещает объект, а другой пучок («опорный») падает непосредственно на фотопластинку. Свет, отраженный объектом, образует «объектный» пучок, который также направляется на фотопластинку, где интерферирует с опорной волной. Картина интерференции записывается на фотопластинку, и после проявления образует голограмму. Для восстановления светового поля, испускаемого объектом, голограмму просвечивают опорным пучком. Пучок дифрагирует на голограмме, в результате чего возникают дифрагированные волны, одна из которых точно повторяет по своей структуре объектную волну. Так происходит восстановление светового поля. Покажем теперь с помощью формул, как в голографии записываются и восстанавливаются световые поля.

    Запись светового поля.

    Обозначим комплексную амплитуду предметной волны EN, а опорной волны E0. Выделяя действительные амплитуды и фазы этих волн и считая опорную волну плоской, можно написать:

    Комплексная амплитуда поля в плоскости голограммы есть: ,

    А распределение интенсивности: .

    Это распределение фиксируется на фотопластинке. Важно, что в этом выражении есть слагаемые, содержащие информацию о фазе предметной волны.

    Восстановление поля.

    Для восстановления поля голограмму освещают опорной волной. При этом возникает несколько световых волн, одна из которых в точности повторяет поле предметной волны. Покажем это.

    При освещении голограммы пробной волной на ее задней поверхности образуется поле с комплексной амплитудой. ,

    Где T(X,Y) – коэффициент пропускания света голограммой. Запишем эту величину в виде

    , где .

    D (X, Y) – функция, пропорциональная распределению интенсивности излучения при экспонировании фотопластинки. Коэффициент A зависит от чувствительности пластинки. Подставив, , в получим: , где.

    Формула обосновывает высказанное выше утверждение. Согласно этой формуле, одна из волн, возникающих при дифракции опорной волны на голограмме, а именно волна с амплитудой, пропорциональной EN точно повторяет волновое поле, исходившее от объекта съемки при экспонировании голограммы. Эта волна дает мнимое изображение объекта. Наблюдение мнимого изображения, как показано на рис. 4.46, создает полную иллюзию наблюдения реального объекта, который кажется находящимся за голограммой. В частности, меняя положение глаз относительно голограммы можно осмотреть «объект» с разных сторон и даже немного заглянуть за него – точно так же, как если бы мы наблюдали не голографическое изображение, а сам реальный объект.

    Другая волна, амплитуда которой пропорциональна , создаёт действительное изображение объекта, которое можно наблюдать на экране. Кроме того, как видно из формулы, при дифракции опорной волны на голограмме возникают и другие волны, в частности проходящая в прямом направлении опорная волна. Эти волны создают помехи при наблюдении. На практике, однако, удается построить схемы записи и восстановления светового поля таким образом, что помехи не играют существенной роли.

    Обратим внимание на то, что вид голограммы не имеет ничего общего с изображением снятого на ней объекта. При обычном некогерентном освещении голограмма выглядит как почти однотонная мутноватая пластинка. Однако в ней скрыто прекрасное голографическое изображение некоторого объекта. Это изображение проявляется при освещении голограммы когерентным лазерным пучком.

    Классификация голограмм

    Голограмма отображает практически все характеристики волновых полей – амплитуду, фазу, спектральный состав, состояние поляризации, изменение волновых полей во времени, а также свойства волновых полей и сред, с которыми эти поля взаимодействуют.

    Внутри голографии определился ряд различных направлений ее развития, каждое из которых соответствует определенной разновидности голограмм и её свойствам.

    Свойства голограмм весьма разносторонни и вовсе не сводятся к одной только способности записывать и восстанавливать волновые поля.

    В зависимости от геометрической конфигурации светочувствительной среды, в которой зарегистрирована интерференционная картина, различают двумерные и трехмерные голограммы (объёмные). В первом случае толщина фотоматериала H много меньше пространственного периода D регистрируемой интерференционной картины. Отображающие свойства двумерной голограммы ограничены. В частности, она неоднозначно восстанавливает волновое поле излучения объекта: кроме истинной объектной волны и соответствующего ей истинного изображения объекта в этом случае восстанавливается ложная, так называемая сопряженная волна и соответствующее ей ложное сопряженное изображение. Источник света, с помощью которого восстанавливается двумерная голограмма, должен быть строго монохроматичным, поскольку (в силу отсутствия селективных свойств) двумерная голограмма восстановит все соответствующие разным L изображения, и, как следствие этого, результирующее изображение будет сильно размыто. Двумерные голограммы используются при решении задач радио-, акустической и цифровой голографии, при голографическом распознавании образцов, а также в некоторых других случаях.

    Трехмерная голограмма, у которой толщина H много больше D, представляет собой наиболее общий случай голографической записи. Она однозначно восстанавливает волновое поле объекта. Особенностью такой голограммы является также способность воспроизводить не только фазу и амплитуду записанного на ней излучения, но и его спектральный состав. Если такую голограмму восстановить источником излучения со сплошным спектром, то она сама выберет из сплошного спектра те составляющие, которые участвовали в ее записи. Трехмерность записи особенно выявляется в оптическом диапазоне спектра, когда длина волны регистрируемого на голограмме излучения, как правило, намного меньше толщины светочувствительного материала.

    Чтобы показать, как геометрия получения голограммы влияет на её дифракционные свойства, рассмотрим интерференцию сферической волны, исходящей из точечного источника S, находящегося на определенном расстоянии от регистрирующей среды, и опорной плоской волны, распространяющейся сверху вниз, как показано на рис. 4.47. Точечный источник представляет собой элементарный объект, а сферическая волна, исходящая из него, – предметную волну. Заметим попутно, что более сложный объект можно рассматривать как совокупность элементарных точечных источников, свет от каждого из них интерферирует с опорной волной.

    Р и с. 4.47

    На рис. 4.47 представлено одно из поперечных сечений семейства поверхностей максимальной интенсивности, образующихся при интерференции плоской опорной волны и предметной волны от точечного источника. В нашем случае следами поверхностей являются параболы.

    На рисунке обозначены некоторые характерные положения пластинки при регистрации голограммы. Габор, не имевший в своем распоряжении лазера и вынужденный максимально использовать свет от источников с низкой когерентностью при получении своих голограмм помещал пластинку в положение 1. Здесь направление света от точки S и направление опорной волны почти коллинеарны, поэтому полученные таким образом голограммы были названы голограммами с осевым опорным пучком, или Осевыми голограммами. Разность хода предметной и опорной волн в этом случае минимальна, это позволяет использовать источники с низкой когерентностью. Относительно большое расстояние между соседними поверхностями максимумов снижает требования к разрешающей способности регистрирующей среды.

    Лейт и Упатниекс получили внеосевые голограммы с таким взаимным расположением пучков, которое эквивалентно помещению голографической пластинки в положение 2.

    Благодаря использованию лазерного света в их установке разность хода в предметном и опорном пучках могла иметь большую величину. Такое расположение позволяет преодолеть трудности, которые возникают при осевых голограммах, а большая когерентность лазерного света позволяет восстанавливать трехмерные изображения. Именно этот результат привлек внимание к голографии и способствовал ее возрождению.

    В положении 2 среднее направление света от точечного источника образует острый угол с направлением опорной волны. Если толщина регистрирующей среды мала по сравнению с расстоянием между поверхностями максимумов, то голограмма, полученная в этом положении, действует как Двумерная дифракционная решетка. Падающий луч может в этом случае взаимодействовать только с одной поверхностью при прохождении через среду. Следовательно, голограмма представляет собой систему линий на поверхности. То же самое справедливо и для габровских осевых голограмм.

    Для голограмм получаемых в положении 3, угол между средним направлением света от точечного источника и направлением плоской волны составляет приблизительно 90° и расстояние между соседними поверхностями интерференционных максимумов имеет меньшую величину. Если толщина голограммы больше этого расстояния, то регистрирующую пластинку можно рассматривать как Объемную дифракционную решетку. Такую решетку можно представить как ряд частично отражающих плоскостей, селективный отклик которых на падающий свет соответствует закону Брэгга. Голограммы, зарегистрированные в положении 3, получили название брэгговских. На рис. 4.48 показана (в разрезе) объемная дифракционная решетка, содержащая периодически расположенные рассеивающие (отражающие) плоскости, освещенные плоской волной.Р и с. 4.48

    Интенсивность имеет максимальную величину в том направлении, в котором происходит синфазное сложение световых волн, рассеянных последовательными плоскостями. Условие образования главного максимума дифрагированной плоской волны, которое имеет вид ,

    Называется законом Брэгга по имени ученого, получившего его для случая дифракции рентгеновских лучей от атомных плоскостей в кристалле. Брэгг предположил, что дифракция в кристалле обусловлена отражением падающей волны от кристаллических плоскостей. Максимум дифракции возникает, когда углы, образованные падающим и отраженным лучами с кристаллической плоскостью равны, как показано на рис. 4.48, причем угол Q удовлетворяет условию.

    На рис. 4.49 представим в разрезе плоскую дифракционную решётку. Решётка может состоять из ряда периодически расположенных прозрачных и непрозрачных линий на экране. Для плоской волны, падающей на решетку, условие синфазности дифрагированных пучков, ведущее к их взаимному усилению, является уравнением решетки , где D – постоянная решётки, Q – угол падения и J – угол дифракции. При выполнении условия под углом J образуется главный максимум дифрагированной плоской волны.Р и с. 4.49

    Сравнение выражений и показывает, что условие накладывает более жесткие условия на наблюдение максимума дифракции. Для объемной решетки выбор угла падения определяет и угол дифракции, и длину волны. Для плоских решеток это не так, поскольку уравнение допускает произвольный выбор и угла падения и длины волны.

    Селективные свойства брэгговской дифракции дали возможность получить первые голограммы, дающие многоцветное изображение.

    В положении 4 (рис. 4.47) плоская волна падает на голографическую пластинку с одной стороны, а сферическая – с другой. Период интерференционной картины составляет примерно L/2, и поверхности максимальной интенсивности почти параллельны поверхности голографической пластинки. Получение голограмм в этом положении впервые описал Денисюк. Если интерференционная картина регистрируется в галоидосеребряной эмульсии, то в ней образуется большое число близко расположенных частично отражающих серебряных плоскостей, которые действуют как отражательный интерференционный фильтр. Даже в эмульсии с толщиной лишь 12-15 мкм может образоваться около 50-100 серебряных слоев. Поскольку эти слои подобны слоям, образующимся в методе цветной фотографии Липмана, и, поскольку дифракция на них происходит в соответствии с законом Брэгга, такие голограммы называют голограммами Липпмана-Брэгга-Денисюка. Их еще называют отражательными. Селективность такой голограммы позволяет восстанавливать предметную волну в белом свете,

    Заметим, что голограммы характеризуются не только углом, который составляет предметный и опорный пучки при их регистрации. Существуют голограммы Фурье, фраунгоферовские голограммы, голограммы сфокусированных изображений и другие разновидности голограмм.

    Практические приложения голографии

    На основе динамических голографических преобразований создаются логические элементы ЭВМ с быстродействием до 10–12 с, системы оперативной памяти, управляемые транспаранты, оптические реле, ответвители и другие устройства оптоэлектроники и интегральной оптики, так называемые голографические лазеры (квантовые усилители и генераторы, использующие накачку на частоте генерации), различные системы оптических корреляторов, служащих для голографического распознавания образов, приборы для исследования быстропеременных процессов и т. д.

    Метод голографического распознавания образов и их идентификация основан на том, что если голограмму восстанавливать излучением зарегистрированного на ней объекта, то они в некотором приближении восстановят изображение точечного опорного источника. Так как незарегистрированные на голограмме объекты не восстановят изображения опорного источника, то появление точки

    Является сигналом того, что перед голограммой находится именно данный объект.

    Заметим, что поскольку голография представляет собой общий метод записи и обработки информации, то практические приложения голографии очень разнообразны: с равным успехом она применяется в машиностроении, при исследовании плазмы, в медицине и т. п. Метод голографической интерферометрии позволяет измерять очень малые деформации деталей машин, поверхности человеческой кожи и т. д. В оптическом приборостроении широкое распространение получают голограммные оптические элементы (линзы, решетки и т. д.).

    В случае голограммных дифракционных решеток, например, на голограмме так же записывается точка, а в качестве светочувствительной среды используется очень тонкий слой фоторезиста. Образующаяся при этом голограмма двумерна и в ней полностью отсутствует спектральная селективность. При реконструкции голограммы точечным источником, обладающим сложным спектральным составом, изображения точек на всех длинах волн восстанавливаются одновременно так, что результирующее изображение размазывается в спектр. Такие решетки по сравнению с нарезными обладают значительно меньшим уровнем рассеянного света, у них отсутствуют ошибки шага и поэтому не возникают так называемые «духи». Используя при записи волновой фронт сложной формы, у таких решеток можно скорректировать аберрации сформированного ими изображения спектра.

    Следует упомянуть также об изобразительных голограммах, которые воспроизводят объемные изображения различных предметов искусств. Основное требование – возможность восстановления изображения обычным некогерентным источником излучения (например, лампой накаливания). Поэтому для изобразительной голограммы используются либо трехмерные отражательные либо так называемые радужные голограммы.

    Голография используется для впечатывания специальных шифрующих рисунков в денежные знаки и кредитные карточки, для получения изображений местности сквозь туман и облака методами радиоголографии и т. д.

    Свойства голограмм

    Некоторые свойства голограмм, например, способность голограмм формировать обращенную волну, спектральная селективность трехмерных голограмм уже упоминались. Можно еще отметить способность восстановленного голограммой изображения изменять свой масштаб и расположение при изменении положения и длины волны восстанавливающего источника, а так же при изменении масштаба голограмм. Этим свойством обладают в основном двумерные голограммы.

    Способность трансформировать в «полезное» восстановленное изображение ту или иную часть энергии падающей на нее волны характеризуется так называемой дифракционной эффективностью голограммы – отношение мощности светового потока, идущего в восстановленное голограммой изображение, к мощности светового потока восстанавливающей волны. Значение этого параметра колеблется от 100% для фазовых трехмерных голограмм до единиц % у амплитудных и поляризационных.

    Любой фрагмент голограммы обладает свойством воспроизводить всю картину. При этом, чем больше размер фрагмента, тем выше точность воспроизведения. Ограничения голограммы по площади приводит к уменьшению разрешения мелких деталей, а ограничение по глубине снижает точность цветового воспроизведения. При регистрации объекта на объемной голограмме излучение каждой из точек объекта можно рассматривать как опорное по отношению ко всем остальным его точкам. Если полученную таким способом голограмму восстановить излучением части точек зарегистрированного на ней объекта, то это излучение восстановит изображение всех точек объекта, по отношению к которым оно являлось опорным, т. е. изображение объекта в целом. Таким образом, трехмерная голограмма, которой предъявлен фрагмент записанного на ней изображения способна «вспомнить по ассоциации» весь объект в целом.

    Пpинцип гологpаммы

    В далеком 1982 году произошло замечательное событие. Исследовательская группа под руководством Элейна Аспекта при университете в Париже представила эксперимент, который возможно, оказался одним из самых значительных в XX веке. Аспект и его группа обнаружили, что в определенных условиях элементарные частицы, например, электроны, способны мгновенно сообщаться друг с другом независимо от расстояния между ними. Не имеет значения, десять сантиметров между ними или десять миллиардов километров.

    Каким-то образом каждая частица всегда знает, что делает другая. Проблема этого открытия в том, что 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 некоторых физиков пытаться объяснить опыты Аспекта сложными обходными путями. Но других это вдохновило предложить более радикальные объяснения.

    Например, физик лондонского университета Дэвид Бохм считает, что согласно открытию Аспекта, реальная действительность не существует, и что несмотря на ее очевидную плотность, вселенная в своей основе — фикция, гигантская, роскошно детализированная голограмма.

    Чтобы понять, почему Бохм сделал такое поразительное заключение, нужно сказать о голограммах. Голограмма представляет собой трехмерную фотографию, сделанную с помощью лазера. Чтобы сделать голограмму, прежде всего фотографируемый предмет должен быть освещен светом лазера. Тогда второй лазерный луч, складываясь с отраженным светом от предмета, дает интерференционную картину, которая может быть зафиксирована на пленке (или другом носителе, как в экспериментах П. Гаряева).

    Сделанный снимок выглядит как бессмысленное чередование светлых и темных линий. Но стоит осветить снимок другим лазерным лучом, как тотчас появляется трехмерное изображение снятого предмета.

    Трехмерность — не единственное замечательное свойство голограмм. Если голограмму разрезать пополам и осветить лазером, каждая половина будет содержать целое первоначальное изображение. 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 всю информацию о предмете.

    Как сказал Эдгар Кейси:»…внутри своей структуры каждый атом, каждая частичка обладает всей формой Вселенной.» (Чтение 281-024, 29/6/35)

    Принцип голограммы «все в каждой части» позволяет нам принципиально по-новому подойти к вопросу организованности и упорядоченности. Почти на всем своем протяжении западная наука развивалась с идеей о том, что лучший способ понять явление, будь то лягушка или атом, — это рассечь его и изучить составные части. Голограмма показала нам, что некоторые вещи во вселенной не могут это нам позволить. Если мы будем рассекать что-либо, устроенное голографически, мы не получим частей, из которых оно состоит, а получим то же самое, но поменьше размером. Поэтому сколько бы ученые не делили атом, будут получать все то же самое, хотя даже вездесущие греки знали, что atomos — неделимый.

    Эти идеи вдохновили Бохма на иную интерпретацию работ Аспекта. Бохм уверен, что элементарные частицы взаимодействуют на любом расстоянии не потому, что они обмениваются таинственными сигналами между собой, а потому, что их разделенность есть иллюзия. Он поясняет, что на каком-то более глубоком уровне реальности такие частицы — не отдельные объекты, а фактически продолжения чего-то более фундаментального.

    Чтобы это лучше уяснить, Бохм предлагает следующую иллюстрацию. Представьте себе аквариум с рыбкой. 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 рыбки на каждом из экранов — отдельные объекты. Но, продолжая наблюдение, через некоторое время вы обнаружите, что между двумя рыбками на разных экранах существует взаимосвязь.

    Когда одна рыба меняется, другая также меняется, немного, но всегда соответственно первой; когда одну рыбу вы видите «в фас», другую непременно «в профиль». Если вы не знаете, что это один и тот же аквариум, вы скорее заключите, что рыбы должны как-то моментально общаться друг с другом, чем что это случайность. То же самое, утверждает Бохм, можно экстраполировать и на элементарные частицы в эксперименте Аспекта.

    Согласно Бохму, явное сверхсветовое взаимодействие между частицами говорит нам, что существует более глубокий уровень реальности, скрытый от нас, более высокой размерности, чем наша, по аналогии с аквариумом. И, он добавляет, мы видим частицы раздельными потому, что мы видим лишь часть действительности. Частицы — не отдельные «части», но грани более глубокого единства, которое в конечном итоге голографично и невидимо подобно объекту, снятому на голограмме. И поскольку все в физической реальности содержится в этом «фантоме», вселенная сама по себе есть проекция, голограмма.

    Вдобавок к ее «фантомности», такая вселенная может обладать и другими удивительными свойствами. 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 стучит, и каждой звезды, которая сияет в небе.

    Все взаимопроникает со всем, и хотя человеческой натуре свойственно все разделять, расчленять, раскладывать по полочкам, все явления природы, все разделения искусственны и природа в конечном итоге есть безразрывная паутина. В голографическом мире даже время и пространство не могут быть взяты за основу. Потому что такая характеристика, как положение, не имеет смысла во вселенной, где ничто не отделено друг от друга; время и трехмерное пространство — как изображения рыб на экранах, которые должно считать проекциями.

    С этой точки зрения реальность — это суперголограмма, в которой прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно. Это значит, что с помощью соответствующего инструментария можно проникнуть вглубь этой супер-голограммы и увидеть картины далекого прошлого.

    Что еще может нести в себе голограмма — еще неизвестно. Например, можно представить, что голограмма — это матрица, дающая начало всему в мире, по самой меньшей мере, там есть любые элементарные частицы, существующие либо могущие существовать, — любая форма материи и энергии возможна, от снежинки до квазара, от синего кита до гамма-лучей. Это как бы вселенский супермаркет, в котором есть все.

    Хотя Бохм и признает, что у нас нет способа узнать, что еще таит в себе голограмма, он берет смелость утверждать, что у нас нет причин, чтобы предположить, что в ней больше ничего нет. Другими словами, возможно, голографический уровень мира есть очередная ступень бесконечной эволюции.

    Бохм не одинок в своем мнении. Независимый нейрофизиолог из стэндфордского университета Карл Прибрам, работающий в области исследования мозга, также склоняется к теории голографичности мира. Прибрам пришел к этому заключению, размышляя над загадкой, где и как в мозге хранятся воспоминания. Многочисленные эксперименты показали, что информация хранится не в каком-то определенном участке мозга, а рассредоточена по всему объему мозга. В ряде решающих экспериментов в 20-х годах XX века Карл Лэшли показал, что независимо от того, какой участок мозга крысы он удалял, он не мог добиться исчезновения условных рефлексов, выработанных у крысы до операции. Никто не смог объяснить механизм, отвечающий этому свойству памяти «все в каждой части».

    Позже, в 60-х годах XX века, Прибрам столкнулся с принципом голографии и понял, что он нашел объяснение, которое искали нейрофизиологи. Прибрам уверен, что память содержится не в нейронах и не в группах нейронов, а в сериях нервных импульсов, циркулирующих во всем мозге, точно так же, как кусочек голограммы содержит все изображение целиком. Другими словами, Прибрам уверен, что мозг есть голограмма.

    Теория Прибрама также объясняет, как человеческий мозг может хранить так много воспоминаний в таком маленьком объеме. Предполагается, что человеческий мозг способен запомнить порядка 10 миллиардов бит (или примерно 1250 Гигабайт) за всю жизнь.

    Было обнаружено, что к свойствам голограмм добавилась еще одна поразительная черта — огромная плотность записи. Просто изменяя угол, под которым лазеры освещают фотопленку, можно записать много различных изображений на той же поверхности. Показано, что один кубический сантиметр пленки способен хранить до 10 миллиардов бит информации.

    Наша сверхъестественная способность быстро отыскивать нужную информацию из громадного объема становится более понятной, если принять, что мозг работает по принципу голограммы. Если друг спросит вас, что пришло вам на ум при слове «зебра», вам не нужно перебирать весь свой словарный запас, чтобы найти ответ. Ассоциации вроде «полосатая», «лошадь» и «живет в Африке» появляются в вашей голове мгновенно.

    Действительно, одно из самых удивительных свойств человеческого мышления — это то, что каждый кусок информации мгновенно взаимо-коррелируется с любым другим — еще одно свойство голограммы. Поскольку любой участок голограммы бесконечно взаимосвязан с любым другим, вполне возможно, что мозг является высшим образцом перекрестно-коррелированных систем, демонстрируемых природой.

    Местонахождение памяти — не единственная нейрофизиологическая загадка, которая получила трактовку в свете голографической модели мозга Прибрама. Другая – это каким образом мозг способен переводить такую лавину частот, которые он воспринимает различными органами чувств (частоты света, звуковые частоты и так далее) в наше конкретное представление о мире. Кодирование и декодирование частот — это именно то, с чем голограмма справляется лучше всего. Точно так же, как голограмма служит своего рода линзой, передающим устройством, способным превращать бессмысленный набор частот в связное изображение, так и мозг, по мнению Прибрама, содержит такую линзу и использует принципы голографии для математической переработки частот от органов чувств во внутренний мир наших восприятий.

    Множество фактов свидетельствуют о том, что мозг использует принцип голографии для функционирования. Теория Прибрама находит все больше сторонников среди нейрофизиологов.

    Аргентинско-итальянский исследователь Хуго Зацарелли недавно расширил голографическую модель на область акустических явлений. Озадаченный тем фактом, что люди могут определить направление на источник звука, не поворачивая головы, даже если работает только одно ухо, Зацарелли обнаружил, что принципы голографии способны объяснить и эту способность. Он также разработал технологию голофонической записи звука, способную воспроизводить звуковые картины с потрясающим реализмом.

    Мысль Прибрама о том, что наш мозг создает «твердую» реальность, полагаясь на входные частоты, также получила блестящее экспериментальное подтверждение. Было найдено, что любой из наших органов чувств обладает гораздо большим частотным диапазоном восприимчивости, чем предполагалось ранее. Например, исследователи обнаружили, что наши органы зрения восприимчивы к звуковым частотам, что наше обоняние несколько зависит от того, что сейчас называется osmic-частоты, и что даже клетки нашего тела чувствительны к широкому диапазону частот. Такие находки наводят на мысль, что это — работа голографической части нашего сознания, которая преобразует раздельные хаотические частоты в непрерывное восприятие.

    Но самый потрясающий аспект голографической модели мозга Прибрама выявляется, если ее сопоставить с теорией Бохма. Если то, что мы видим, лишь отражение того, что на самом деле «там» является набором голографических частот, и если мозг — тоже голограмма и лишь выбирает некоторые из частот и математически их преобразует в восприятия, что же на самом деле есть объективная реальность?

    Скажем проще — ее не существует. Как испокон веков утверждают восточные религии, материя есть Майя, иллюзия, и хотя мы можем думать, что мы физические и движемся в физическом мире, это тоже иллюзия. На самом деле мы «приемники», плывущие в калейдоскопическом море частот, и все, что мы извлекаем из этого моря и превращаем в физическую реальность, всего лишь один источник из множества, извлеченных из голограммы.

    Эта поразительная новая картина реальности, синтез взглядов Бохма и Прибрама названа голографической парадигмой, и хотя многие ученые восприняли ее скептически, других она воодушевила. Небольшая, но растущая группа исследователей считает, что это одна из наиболее точных моделей мира, до сих пор предложенных. Более того, некоторые надеются, что она поможет разрешить некоторые загадки, которые не были ранее объяснены наукой и даже рассматривать паранормальные явления как часть природы. Многочисленные исследователи, в том числе Бохм и Прибрам, заключают, что многие парапсихологические феномены становятся более понятными в рамках голографической парадигмы.

    Во вселенной, в которой отдельный мозг есть фактически неделимая часть большой голограммы и бесконечно связана с другими, телепатия может быть просто достижением голографического уровня. Становится гораздо легче понять, как информация может доставляться от сознания «А» к сознанию «Б» на любое расстояние, и объяснить множество загадок психологии. В частности, Гроф предвидит, что голографическая парадигма сможет предложить модель для объяснения многих загадочных феноменов, наблюдающихся людьми во время измененного состояния сознания.

    В 50-х годах, во время проведения исследований ЛСД в качестве психотерапевтического препарата, у Грофа была женщина-пациент, которая внезапно пришла к убеждению, что она есть самка доисторической рептилии. Во время галлюцинации она дала не только богато детализированное описание того, как это — быть существом, обладающим такими формами, но и отметила цветную чешую на голове у самца того же вида. Гроф был поражен обстоятельством, что в беседе с зоологом подтвердилось наличие цветной чешуи на голове у рептилий, играющей важную роль для брачных игр, хотя женщина ранее не имела понятия о таких тонкостях.

    Опыт этой женщины не был уникален. Во время его исследований он сталкивался с пациентами, возвращающимися по лестнице эволюции и отождествляющими себя с самыми разными видами (на их основе построена сцена превращения человека в обезьяну в фильме «Измененные состояния»). Более того, он нашел, что такие описания часто содержат зоологические подробности, которые при проверке оказываются точными.

    Возврат к животным — не единственный феномен, описанный Грофом. У него также были пациенты, которые, по-видимому, могли подключаться к своего рода области коллективного или расового бессознательного. Необразованные или малообразованные люди внезапно давали детальные описания похорон в зороастрийской практике, либо сцены из индусской мифологии. В других опытах люди давали убедительное описание внетелесных путешествий, предсказания картин будущего, прошлых воплощений.

    В более поздних исследованиях Гроф 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, Гроф назвал такие проявления «трансперсональным опытом», и в конце 60-х годов XX века, 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 Гроф, ни его коллеги не могли предложить механизма, объясняющего странные психологические явления, которые они наблюдали. Но это изменилось с приходом голографической парадигмы.

    Как отмечал Гроф, 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.

    А если пойти дальше и понять, что эти тоннели не просто не случайны, а образуют стабильную структуру геометрии Вселенной, то, что можно назвать жидким кристаллом, многое встает на свои места. Тогда сам кристалл можно назвать знанием, а его движение — мыслью.

    Еще одной открытой аномалией, демонстрирующей присутствие этой геометрии на квантовом уровне, является Теорема Неравномерности Белла.

    В данном случае два фотона высвобождаются в противоположных направлениях. Каждый фотон испускается из отдельной возбужденной атомной структуры. Обе атомные структуры состоят из идентичных атомов, и обе распадаются с одинаковой скоростью.

    Это позволяет двум “спаренным” фотонам с одинаковыми энергетическими качествами одновременно высвобождаться в противоположных направлениях. Затем оба фотона проходят через поляризационные фильтры, такие как зеркала, что теоретически должно изменить направление движения.

    Если одно зеркало расположено под углом 45o, а другое под углом 30o, было бы естественно ожидать, что угловые повороты фотонов будут разными.

    Однако когда выполнялся этот эксперимент, несмотря на разницу в углах зеркал, фотоны одновременно совершили одинаковый угловой поворот!

    Степень точности эксперимента ошеломляет, что описывается в книге Мило Вольфа:

    “В самом последнем эксперименте Элейна Аспекта, для полного устранения любой возможности местных влияний одного детектора на другой, Дэлибард и Роджер пользовались акустико-оптическими переключателями на частоте 50 МГц, сдвигающими наборы поляризаторов во время полета фотонов…

    Теорема Белла и результаты эксперимента свидетельствуют о том, что части Вселенной связаны между собой на каком-то внутреннем уровне (то есть, не очевидном для нас), и эти связи фундаментальны (квантовая теория фундаментальна).

    Как мы можем их понять? И хотя проблема анализировалась очень глубоко (Вилер и Зурек, 1983; д’Эспанья, 1983; Герберт, 1985; Стап, 1982; Бом и Хили, 1984; Пэйджелс, 1982; и другие), решение не найдено.

    Авторы склонны согласиться со следующим описанием нелокальных связей:

    Они связывают события в отдельных местах без известных полей или материи.

    Они не ослабляются с расстоянием; будь то миллион километров или сантиметр.

    Представляется, что они распространяются быстрее, чем скорость света”.

    Бесспорно, в рамках науки это весьма озадачивающий феномен.

    Теорема Белла гласит: энергетически спаренные “фотоны” реально удерживаются вместе единственной геометрической силой, а именно тетраэдром, продолжающим расширяться (становиться больше) при разделении фотонов.

    Так как геометрия между ними расширяется, фотоны будут продолжать сохранять одинаковое угловое фазовое положение относительно друг друга.

    Голографическая парадигма также накладывает отпечаток на так называемые точные науки, например биологию. Кейт Флойд, психолог Колледжа Intermont в Вирджинии, 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.

    Может поэтому и существует выражение, что «вы не являетесь своим сознанием, оно принадлежит вам, и вы учитесь им пользоваться»

    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 ответственен за свое здоровье, чем это позволяют достижения медицины. То, что мы сейчас наблюдаем как кажущиеся 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 сама «реальность».

    Даже откровения и переживания потустороннего становятся объяснимыми с точки зрения новой парадигмы. Биолог Лиэл Вэтсон 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. Вэтсон пишет, что пока он и еще один удивленный свидетель продолжали наблюдать за ней, она заставила деревья исчезать и появляться несколько раз подряд.

    Современная наука не способна 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 Вэтсоном, 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 или жидкокристаллический 3D-монитор, 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.

    Мы приходим к тому, что мысли, по своей сути, материальны. Или как говорил молодой ученик Оракула Нео в фильме «Матрица»:

    Ученик: Не пытайся согнуть ложку. Это невозможно. Просто попытайся осознать истину.

    Нео: Какую истину?

    Ученик: Ложки нет.

    Нео: Ложки нет?

    Ученик: Тогда ты увидишь, что сгибать надо не ложку, а лишь себя.

    Почитайте оригинальный сценарий фильма «Матрица», будет интересно, особенно в свете выше описанного.

    Действительно, даже большинство наших «фундаментальных» знаний сомнительно, в то время как в голографической реальности, на которую указывает Прибрам, 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 Бохма и Прибрама, 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 Бейсил Хилей, открытие Аспекта «показало, что мы должны быть готовы рассматривать радикально новые подходы для понимания реальности».

    Принцип формирования голограммы

    Голография — это особая технология фотографирования, с помощью которой получаются трехмерные (объемные) изображения объектов. Это стало возможным благодаря двум свойствам световых волн – дифракции (преломление, огибание) и интерференции (перераспределение интенсивности света при наложении нескольких волн).

    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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *