Чтение онлайн

Едва ли не каждый день мы узнаем о новых применениях голографии. Но она изменяет не только методику научных исследований, но и наши понятия, представления о мире, делает их четче, нагляднее, проще.

С этой точки зрения интересно рассмотреть случаи, когда голография, даже не внося ничего нового в методику исследований, меняет роль и место понятий просто одним своим существованием.

Известны факты, когда даже значительные разрушения коры головного мозга не наносят ущерба памяти. Попытки объяснить их многократной записью информации выглядели очень неубедительно, потому что приводили к громоздким, неустойчивым и неработоспособным системам. Но вот появились голограммы, даже небольшой участок которых содержит информацию о всем объекте и в то же время отличается от любого другого. Если мы разрушим голограмму, сохранив лишь небольшую ее часть, то все равно сможем увидеть весь объект, только осматривать его придется не через широкое окно, а через небольшое отверстие.

Голограмма, как и человеческая память, наделена ассоциативными свойствами, то есть может восстановить изображение всего предмета по фрагменту. Только человек по части узнает и представляет весь предмет, а голограмма восстанавливает его изображение.

Появление модели процессов, абсолютно непонятных биологам, вызвало интерес к ассоциативности и устойчивости человеческой памяти.

Это сходство не осталось не замеченным специалистами по электронно-вычислительной технике. К сожалению, большинство из них увлеклось такими свойствами голограмм, как большая емкость, быстродействие, устойчивое сохранение информации при механических нарушениях, и мало уделяет внимания их ассоциативным свойствам.

Как работает ЭВМ? Числовой массив считывается с магнитной ленты и заносится в машину. Затем каждое число переносится в сумматор и там сравнивается с заданным признаком. При обработке больших массивов информации именно ввод и вывод сдерживают быстродействие ЭВМ.

На фотопластинке, особенно трехмерной, можно записать в голографическом виде очень большой массив информации, и не только в виде чисел. Но выборку необходимого элемента можно осуществить, не перебирая всего массива. Стоит только осветить голограмму лучом из соответствующей точки или поставить перед ней фрагмент, например, номер страницы, как мгновенно будет восстановлено искомое изображение.

Поставив несколько голограмм одну за другой так, чтобы изображение, считываемое с предыдущей, было признаком для последующей, мы можем реализовать выборку информации по самой сложной логической цепи, затратив на это время, нужное, чтобы свет прошел расстояние от первой пластинки до последней.

Такой набор голограмм будет одновременно и памятью, и программой, и ЭВМ.

Значительные трудности возникают, если по ходу действия над элементами информационных массивов производятся математические операции. Но дальнейшее изучение свойств восстановленного волнового фронта, разработка приспособленной к голографии системы кодирования со временем дадут возможность создать так называемый интегральный сумматор, который будет получать отдельный результат или общие характеристики всего числового массива (дисперсии, средние значения), не перебирая все его элементы. Уже первые результаты ведущихся в этом направлении исследований впечатляют, а значение конечной их цели трудно переоценить.

Это лишь одно из направлений, по которым развивается голография. Но есть и другое, не менее перспективное.

Пословица «Лучше раз увидеть, чем сто раз услышать» отражает не только житейский опыт, но и определенную особенность человеческого мышления. Восемьдесят пять процентов информации поступает в мозг через зрение, и он максимально приспособлен к обработке зрительных образов. Поэтому иногда очень важно видеть предмет или наблюдать за процессом.

Голограмму можно получить от любого волнового излучения. От радиоволн, от инфракрасного и ультрафиолетового света, от рентгеновского излучения и ультразвука. А восстановить волновой фронт можно в видимом свете и увидеть объект таким, каким видит его образовавшее голограмму излучение.

С помощью ультразвука можно получить объемное изображение внутренних органов человека и океанского дна. Антенна спутника, вращающегося вокруг Венеры, может одновременно принять радиоволны, идущие с Земли и отраженные поверхностью Венеры. Голограмма, переданная на Землю, позволит увидеть, что же скрывается за непроницаемой для глаз венерианской атмосферой. Голография делает видимыми движение горячих потоков воздуха, незаметные глазу вибрации.

Это перечень не возможностей голографии, а того, что она уже делает. Пока еще в редких лабораториях, но не сегодня завтра — в каждой, на многих заводах. Но особое влияние окажет она, проникнув в наш быт.

Достаточно на заднюю стенку ниши наклеить голограмму, восстанавливающую изображение перед собой, как в доме появится божественная Афродита или незабываемый профиль Нефертити. Не будет даже необходимости в нише. Если наклеить на плоскую стенку голограмму ниши со скульптурой, то непосвященного придется убеждать, что это плоская копия, а не укрытый стеклом оригинал. Тесные стены квартир раздвинутся за счет бесконечных перспектив понравившихся нам, естественных или созданных художниками, пейзажей. Как это повлияет на наши привычки, наш образ мыслей? Впишутся ли наши современные костюмы и стилизованная мебель в этот интерьер? Это вопросы уже не завтрашнего, а сегодняшнего дня, потому что такие голограммы могут появиться через месяцы, а дешевое, массовое их производство можно наладить через год или два.

Развитие голографии еще встречает технические трудности, но уже видны пути их преодоления. Голография не фантазия. Это реальность ближайшего будущего.

Олег Григорьевич Макаров, летчик-космонавт СССР, дважды ГеройСоветского Союза, совершил три космических полета — в 1973, 1973 и 1980 годах. Работает в конструкторском бюро, где создаются космические корабли и орбитальные станции.

С тех пор как 12 апреля 1961 года советский космонавт Ю. А. Гагарин совершил свой первый в истории беспримерный космический полет, Земля стала объектом пристального исследования из космоса. И этот взгляд со стороны позволил обнаружить множество таких особенностей в строении и жизни нашей планеты, каких никогда не смог бы обнаружить земной наблюдатель.

В истории космонавтики без труда можно проследить несколько этапов, на каждом из которых выделялись главные задачи. Вполне естественно, вначале первенствовали медико-биологические исследования, так как надо было ответить на главный вопрос: может ли человек жить и работать в космосе? Затем — астрофизические эксперименты и исследования планет Солнечной системы. Мы получили множество результатов, без которых нельзя разобраться в ее эволюции и в конечном счете реконструировать историю нашей родной планеты. Несколько позже в центре внимания оказались изучение природных ресурсов и контроль за состоянием окружающей среды. Таким образом, человек, выйдя в околоземное пространство, вновь обратил внимание на свою Землю и увидел ее как бы в новом ракурсе.

Тесная связь явлений, которыми занимаются геология, геофизика, геохимия, гидрология, океанология, метеорология и другие науки о Земле, заставляет нас подходить к изучению нашей планеты комплексно. Космическая техника и средства дистанционного зондирования помогают людям находить полезные ископаемые и пресную воду, оценивать их запасы и темпы расходования, определять степень загрязнения атмосферы и водоемов, следить за состоянием лесов и сельскохозяйственных угодий, собирать информацию о паводках и наводнениях, лесных пожарах и резких изменениях погоды. Сегодня поиск полезных ископаемых фактически начинается в космосе, где во время пилотируемых полетов фотографируется земная поверхность. Одно из преимуществ таких снимков состоит в том, что они охватывают одновременно к!уда большие территории, чем при фотографировании с самолета. Но дело не только в этом. Геологи получают принципиально новую информацию, поскольку с высоты 200–400 км появляется возможность вести поиск тех геологических структур, которые с очевидностью богаты минеральными ресурсами определенного вида. Так, наблюдения из космоса помогли обнаружить на Украине, в Поволжье, Западном Казахстане, Таджикистане ряд нефтегазоносных структур. В некоторых из них уже ведется добыча нефти и газа. По космическим снимкам Урала, Зауралья и восточной окраины Русской платформы — района, который изучался геологами многие десятилетия, — выявлено около тысячи разломов земной коры. И только тогда ученые поняли, почему полезные ископаемые здесь располагаются своеобразными «кустами»: большинство месторождений металлов, нефти, газа, угля, каменной соли как раз и находится в зоне разломов. И теперь специалисты, используя космические, геофизические, геологические и другие данные и опираясь на всю совокупность «сигналов» о присутствии полезного ископаемого, могут гораздо точнее, чем раньше, характеризовать отдельные участки района.

В нашей стране создана космотектоническая карта Большого Кавказа, которая уже позволила повысить эффективность геологоразведочных работ на территории всех республик Закавказья.

Как часто говорят ученые, нет ничего более практичного, чем хорошая научная теория. И в самом деле, мы не раз убеждались, что сколь бы абстрактными и на первый взгляд оторванными от жизни ни казались работы ученых, рано или поздно они начинают служить практическим нуждам людей. Так случилось и с космонавтикой, которая теперь начала щедро «выплачивать проценты» на вложенный в нее капитал.