Теория о том, что наш мир — всего лишь трехмерная иллюзия, существует уже давно, но до недавних пор не находила доказательств. Прибор под названием "Голометр", который в настоящее время разрабатывается учеными Центра астрофизических исследований лаборатории имени Ферми, возможно, перевернет наши представления об устройстве Вселенной.
Сторонники "голографической" теории исходят из того, что время и пространство не являются непрерывными, а состоят из отдельных точек — наподобие того как цифровое изображение на экране компьютера состоит из пикселей. Таким образом, увеличивая масштаб, мы получим всего лишь размытую "картинку".
Долгое время это оставалось лишь на уровне предположения. Но в 1982 году группа французских исследователей обнаружила, что в определенных условиях микрочастицы способны сообщаться друг с другом независимо от расстояния между ними.
Читайте также: Формула Бога над осью зла
Теоретически этот эффект был открыт еще в 1935 году Альбертом Эйнштейном и его учениками Борисом Подольским и Натаном Розеном. Они выдвинули гипотезу, согласно которой, если два связанных между собой фотона разлетаются и один из них меняет параметры поляризации, например, врезается во что-нибудь, то он исчезает, но информация о нем мгновенно переносится к другому фотону, и он становится тем, исчезнувшим! И вот почти через полвека это удалось подтвердить экспериментально.
Этим открытием французских физиков заинтересовался английский ученый Дэвид Бохм. Ему пришло в голову, что странное поведение микрочастиц — это не что иное, как ключ к тайне мироздания.
Он обратил свое внимание на голограммы, которые, по его мнению, могут быть идеальными моделями нашей Вселенной. Как вы помните, голограмма — это трехмерная фотография, сделанная с помощью лазера. Чтобы ее изготовить, нужно осветить фотографируемый предмет лазерным лучом, а после этого направить на него другой лазер. Тогда второй луч, складываясь с отраженным светом от предмета, дает интерференционную картину, которая может быть зафиксирована на пленке.
Интересно, что готовый снимок сначала выглядит как бессмысленное наслоение друг на друга разнообразных светлых и темных линий. Но стоит лишь осветить его еще одним лазерным лучом, как тотчас появляется трехмерное изображение исходного предмета. Тогда-то и можно сказать, что голограмма готова.
Однако трехмерность изображения является не единственным замечательным свойством, присущим голографической картинке. Еще одна особенность такой фотографии — подобие части всему целому. Если голограмму с изображением, например, дерева разрезать пополам и осветить лазером, каждая половина будет содержать целое изображение того же самого дерева точно такого же размера.
Если же продолжать разрезать голограмму на более мелкие кусочки, на каждом из них можно будет вновь обнаружить изображение всего объекта в целом. Получается, что, в отличие от обычной фотографии, каждый участок голограммы содержит информацию обо всем предмете, но с пропорционально соответствующим уменьшением четкости.
Исходя из этого свойства голограмм, Бохм предположил, что и взаимодействие материальных частиц — это не более чем иллюзия. На самом деле они по-прежнему представляют собой единое целое. Таким образом, и сама Вселенная является очень сложной иллюзией. Материальные объекты есть комбинации голографических частот.
"Принцип голограммы "все в каждой части" позволяет нам совершенно по-новому подойти к вопросу организованности и упорядоченности, — считает профессор Бохм. — Явное сверхсветовое взаимодействие между частицами говорит нам, что существует более глубокий уровень реальности, скрытый от нас. Раздельными мы видим эти частицы только потому, что мы видим лишь часть действительности".
Свою замысловатую теорию ученый достаточно наглядно пояснил на примере раздельной съемки рыб в аквариуме (этот пример более детально изложен в книге Майкла Талбота "Голографическая Вселенная"). Итак, представьте себе аквариум, в котором плавает несколько рыбок одного вида, при этом достаточно похожих друг на друга.Основное условие эксперимента таково — наблюдатель не может видеть аквариум непосредственно, а способен лишь наблюдать два телеэкрана, которые передают изображения от камер, расположенных одна спереди, другая сбоку аквариума. Не удивительно, что, глядя на них, он приходит к выводу, что рыбы на каждом из экранов — отдельные объекты.
Поскольку камеры передают изображения под разными углами, то в каждый конкретный момент времени рыбы выглядят по-разному, например, одну и ту же рыбку на разных экранах можно одновременно видеть и сбоку, и анфас. Но, продолжая наблюдение, через некоторое время наблюдатель с удивлением обнаруживает, что между двумя рыбами на разных экранах существует взаимосвязь. Когда одна рыба поворачивает, другая также меняет направление движения, хотя и немного по-другому, но всегда соответственно первой.
При этом если наблюдатель не владеет полной картиной ситуации, то он, скорее всего, придет к выводу, что рыбы должны как-то моментально общаться друг с другом, что это не факт случайного совпадения. Точно так же физики, не зная принципов работы "вселенского эксперимента", считают, что частицы моментально взаимодействуют друг с другом. Однако если наблюдателю объяснить, как все устроено "на самом деле", то он поймет, что его прежние выводы основаны на анализе иллюзий, которые его сознание воспринимало как реальность.
"Этот простейший опыт наводит на мысль о том, что объективной реальности не существует. Даже несмотря на ее очевидную плотность Вселенная в своей основе может являться лишь гигантской, роскошно детализированной голограммой", — считает профессор Бохм.
Окончательно же голографический принцип будет доказан, когда заработает устройство "Голометр". Детектор устроен следующим образом: лазерный луч проходит через расщепитель, образовавшиеся два луча проходят через два перпендикулярных тела, отражаясь от них, затем возвращаются назад и, сливаясь, создают интерференционную картину, по искажениям которой можно судить об изменении пространства, сжимаемого или растягиваемого гравитационной волной в разных направлениях.
"Этот прибор, "Голометр", позволит увеличить масштаб пространства-времени и увидеть, подтвердятся ли предположения о дробной структуре Вселенной", — полагает директор Центра астрофизических исследований в лаборатории имени Ферми Крейг Хоган. Как утверждают авторы разработки, первые данные, полученные при помощи прибора, начнут поступать уже в середине этого года.
Между тем, принципы голографии уже широко используются в самых разных сферах. Так, американские ученые разработали лазерную технологию, позволяющую создавать на поле боя виртуальные образы, призванные оказывать психологическое воздействие на солдат — устрашать неприятеля и поднимать боевой дух у воюющих.
Читайте также: От квантового фильтра к квантовому компьютеру
Голографические картинки можно будет проецировать на любые поверхности, а также в атмосферу. Например, изображения самолетов, танков, кораблей, а также людей в военной форме помогут создать ложную иллюзию о численном превосходстве и боевой мощи противника. С помощью "виртуального оружия" можно создавать и образы различных исторических и легендарных личностей, например, знаменитых полководцев и пророков, отдающих приказы солдатам.
Буквально на днях в двух лондонских аэропортах, Манчестерском и Лутонском, появились голографические "помощники", поясняющие правила поведения в зоне контроля терминала и процедур прохождения предполетного досмотра. Голограммы, которые с первого взгляда не так легко отличить от живых людей, были созданы компанией Musion Eyeliner. Прототипами для изображений послужили реальные сотрудники аэропорта Джон Уолш и Джули Кэппер, поэтому голограммы носят имена Джон и Джули.
Вероятно, со временем виртуально-голографические объекты все больше и больше будут сливаться с реальным миром, "реальность" которого, впрочем, как видно из вышеизложенного, лишь относительна.
Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"