Архив метки: голография

SYK как начало Gloria Mundi

(Апрель 2017)

Новейшая разработка ученых под названием «модель Сачдева-Йе-Китаева» или кратко SYK сразу заняла в теоретической физике совершенно уникальное место. Не только из-за способности решать неразрешимые прежде задачи, но и по той причине, что обычно научные революции вот так НЕ происходят…

Конструкция SYK, также известная как «простая модель квантовой голографии», является первой и единственной в физике моделью, которая не только объединяет гравитацию и квантовую теорию на основе голографической концепции, но делает это логически внятно и математически убедительно. То есть с опорой на ясные идейные схемы и точные аналитические решения.

Если рассказывать о восходе SYK в строго хронологическом порядке, то начало всей этой истории было бы естественно отсчитывать от событий четверть-вековой давности, из первой половины 1990-х. Однако для большей объемности картины, а также для отражения особой динамичности и интриги нынешнего момента, удобнее рассказывать про то же самое фрагментами, переносясь скачками из одного периода в другой, когда надо пояснить структуру модели и логику происходящего.

Так что наш рассказ начинается в 2012 году. Хотя и тогда собственно названия SYK еще не было даже в проекте.

Не катастрофа, но конец большого цикла

В 2012 году имели место три, как минимум, примечательных и важных для этой истории события.

В тот год исследователи-экспериментаторы, работающие с Большим Адронным Коллайдером в CERN под Женевой, объявили о долгожданном обнаружении бозона Хиггса. То есть частицы, предсказанной примерно за полвека до этого, а теперь как бы явившей себя, наконец, заждавшимся ученым и увенчавшей их Стандартную Модель для устройства микромира.

Но случилось так, что данный успех стал не только первым, но и последним великим достижением БАК. Несмотря на дальнейшие титанические усилия, ученые так и не смогли подтвердить больше ничего из тех своих предсказаний, которые делались для развития теории за пределы Стандартной Модели. А это результаты огромной работы теоретиков на протяжении как минимум 40 последних лет. Абсолютно всё, фактически, что было рассчитано и предсказано, оказалось неверно…

Многие склонны расценивать произошедшее как полную катастрофу. Хотя событие второе, с другой стороны, напомнило и показало, что дела в науке – как и во всех прочих делах нашей жизни – не происходят линейно, то есть просто вверх или вниз. А скорее напоминают движение по спирали – как оно предписано циклами космоса.

Читать далее SYK как начало Gloria Mundi

Новые измерения и Глубокое погружение

Окончание истории «Трансформируя реальность» – про дисплеи во всем их разнообразии (по состоянию на осень 2003 года). Начало см. тут.

Новые измерения

Особый интерес представляют дисплеи, формирующие объемное изображение — стереоскопической либо голографической природы. Пока что более доступными для массового использования представляется технологии стереоэкранов.

Так, в октябре 2003 года японская корпорация Sharp начала продажи «3D-ноутбуков» с 15-дюймовым жидкокристаллическим дисплеем 2D/3D, переключаемым между режимами обычного и объемного изображения (2,8-гигагерцевый процессор Pentium 4, графический контроллер GeForce 4 440 Go, ориентировочная цена ноутбука 3300 долларов). Правда, смотреть на таком компьютере пока что особо нечего, но в Sharp надеются, что появление на рынке соответствующей техники подтолкнет разработчиков-программистов к созданию содержательного 3D-контента.

Совсем недавно, в марте созданный 3D-консорциум фирм, заинтересованных в продвижении технологии, к осени уже насчитывал 142 члена. Аналогичного назначения стереоэкраны создавались и раньше, но главное достоинство разработки Sharp в том, что здесь для восприятия объемных изображений не требуется никаких специальных очков.

Новый 3D-дисплей состоит из двух ЖК-панелей, причем одна из них имеет множество узких щелей, который действуют как шторки при формировании раздельных образов для каждого глаза. Главным партнером Sharp на данном направлении сейчас является компания Dynamic Digital Depth, поскольку ее программное обеспечение создает 3D-изображения и объемные фильмы из уже имеющегося обычного 2D-контента.

Принципиально иные голографические дисплеи и проекторы пока что оказываются существенно дороже вследствие сложностей технологии. Но и в этой области рынок уже понемногу формируется. Одним из пионеров является британско-американская компания Teleportec (www.teleportec.com), предлагающая состоятельным клиентам свою аппаратуру «голографической телепортации», т.е. устройство телеконференций с голографической передачей изображения выступающих.

Читать далее Новые измерения и Глубокое погружение

Гипотеза симулятора, или Кто боится голографии

(Ноябрь 2016)

Среди думающих людей стабильно укрепляется идея о том, что реальность – это своего рода голографическая компьютерная симуляция. Однако еще интереснее другое – то, что человек попутно узнает о единой природе сознания и материи.

0_hologram

На фоне всего того драматично-непредсказуемого цирка, что сопровождал выборы следующего президента США, в потоке мировых новостей как-то совершенно затерялся один очень важный сюжет. Точнее говоря, даже не сюжет, а целая гигантская тема, пока что проявляющаяся в нашей жизни лишь странными или забавными эпизодами. Однако в перспективе сулящая преобразовать все устоявшиеся взгляды людей как на окружающий мир и природу вселенной, так и на своё собственное – особенное – в ней место.

«Ритуальное убийство» в ЦЕРНе и миллиардеры-«сатанисты»

В высшей степени странные и удивительные дела происходят ныне вокруг науки физики и ее новейших, особо выдающихся теоретических достижений. Но дабы поместить эту необычную историю в более общий научный контекст, начать надо не с теории, а с экспериментов в женевском CERN. То есть в Европейском центре ядерных исследований, где ученые всего мира работают с самым огромным и самым дорогим на этой планете аппаратом для физических опытов – ускорителем частиц под названием LHC или Большой Адронный Коллайдер.

Для народа, интересующегося наукой, наверняка не должно быть новостью, что вот уже на протяжении нескольких лет – фактически с момента запуска LHC в работу – средства массовой информации то и дело сообщают о неких сигналах тревоги и беспокойства от представителей неравнодушной общественности. Одним из таких озабоченных персонажей мерещится, что гигантские супермагниты коллайдера породят черную дыру, которая начнет поглощать материю и пространство, уничтожая бесследно весь наш мир. Ну а другие – с закидонами на религиозной почве – страшатся появления чего-то типа «портала в ад», откуда хлынет на нас всякая дьявольская нечисть…

В конце же нынешнего лета для обоснования всех мрачных предчувствий подобного рода появился еще и своеобразный «видеодокумент», как бы наглядно свидетельствующий, что дела в научном центре и впрямь творятся тёмные и нехорошие. Анонимно выложенный на YouTube видеоролик запечатлел, ни много ни мало, ночную сцену ритуального убийства женщины, совершенного на площади ЦЕРНа у подножия статуи Шивы – грозного «бога-разрушителя» индуистов (как его предпочитают подавать в традициях европейско-христианской культуры).

Читать далее Гипотеза симулятора, или Кто боится голографии

Компьютерная голография

(Январь 2001)

cgh0

Наступает эпоха ГКГ

Уже весьма скоро конструкторы и врачи смогут манипулировать подвижными трехмерными изображениями, свободно висящими перед ними в воздухе, а не на экранах компьютеров.

Так, во всяком случае, утверждают инженеры-разработчики из DERA (Defence Evaluation and Research Agency ), крупнейшего в Западной Европе научно-исследовательского центра, ныне принадлежащего Министерству обороны Великобритании, а в ближайшем будущем ожидающего приватизации.

По словам разработчиков DERA, работающих над созданием голографической рабочей станции, автомобильные дизайнеры получат возможность формировать кузов машины голосом и легкими касаниями пера к модели, тут же наблюдая, как та или иная идея будет выглядеть в натуре.

cgh1

Хирурги смогут вращать объемные картины результатов сканирования мозга, чтобы выявить повреждения, военные получат новые дисплеи для представления тактической информации, ну а в целом принципиально нового уровня программы визуализации и симуляторы появятся в самых разных областях.

Читать далее Компьютерная голография

Хочешь сверху, хочешь сбоку

(Июнь 2002)

Совсем короткий инфо-материал о двух интересных технологиях 3D-дисплеев. Технологиях, надо подчеркнуть, разработанных весьма давно, но в силу некоторых причин так и не получивших распространения по сию пору.
Actuality-DNA
Группа ученых-исследователей из UCLA, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, открыла новое твердокристаллическое прозрачное вещество, молекулы которого под действием электромагнитного поля ведут себя по сути так же, как молекулы жидких кристаллов, используемые в плоскопанельных компьютерных дисплеях.

Это значит, что грамотно манипулируя полем вокруг синтезированного в UCLA кристалла можно в любой точке его объема изменять степень прозрачности и цвет вещества, причем с огромной скоростью вплоть до миллиардных долей секунды.

Иначе говоря, родилась еще одна оригинальная технология, в недалекой перспективе сулящая не только появление новых 3-мерных телевизоров и дисплеев, но и, быть может, оптических компьютеров с совершенно фантастическими объемами памяти.

По оценкам разработчиков, новое кристаллическое вещество со временем можно будет вырабатывать в условиях относительно недорогого массового производства, в виде крупных монолитных блоков, причем первые коммерческие твердо-кристаллические 3D-экраны могут появиться в продаже уже через несколько лет.

Тем временем молодая американская компания Actuality Systems (www.actuality-systems.com) уже вывела на рынок 3D-дисплей собственной оригинальной разработки, предназначенный, правда, не для бытового, а для профессионального применения в биотехнологических, военных, или инженерно-конструкторских областях.

Actuality-Military

Аппарат реализован в виде стеклянной сферы на подставке и с помощью хитроумного проектора позволяет натуралистично и в пространственном объеме воссоздавать результаты работы стандартных компьютерных программ 3D-визуализации.

Читать далее Хочешь сверху, хочешь сбоку

По волнам холопамяти

(Март 2003)

Про технологию голографической памяти — которая давно грядет, но все никак не придет.

cover

Устройства хранения информации на основе лазерной оптики уже на протяжении двух десятков лет, со времени появления CD в начале 1980-х, входят наряду с магнитными накопителями в базисный набор современных технологий внешней памяти.

Но как для магнитных носителей, так и для CD, и для более продвинутой на этой основе технологии DVD, всегда присутствуют принципиальные ограничения на емкость хранения, вызванные особенностями методов записи, по сути своей «плоских», т.е. размещающих информацию лишь на поверхности запоминающей среды. Как известно, эти неудобства обычно преодолеваются «в лоб» — двусторонней записью, установкой пакета параллельных пластин в жестком магнитном диске или нанесением нескольких полупрозрачных слоев в DVD.

Одновременно, однако, уже многие годы ученые и конструкторы работают над созданием принципиально иной технологии хранения информации, получившей название голографическая память и задействующей не поверхность, а весь объем запоминающей среды. Благодаря голографическому методу записи/считывания появляется возможность не только существенно увеличить емкость хранения информации, но и скорость ее обработки.

Читать далее По волнам холопамяти

Межвидовое общение

(Июнь 2010)

Система акустических коммуникаций дельфинов пока еще чересчур сложна, похоже,  для ее освоения человеком. Более простой путь к общению – это освоение дельфинами человеческих технологий. Вроде планшета iPad.

Merlin

В июле этого (2010) года группа исследователей-дельфинологов SpeakDolphin.com из г. Майами, Флорида,  начинает большой цикл экспериментов с целью установления устойчивой двусторонней формы общения между человеком и дельфинами.

Данный проект был анонсирован в средствах массовой информации еще в мае, когда лидер группы Джек Кассевиц (Jack Kassewitz) в сотрудничестве с молодым дельфином-двухлеткой по имени Мерлин, постоянно живущим в мексиканском дельфинарии Dolphin Discovery, продемонстрировали принципиальную возможность использования сенсорного планшета iPad в качестве своеобразного транслятора-переводчика при коммуникациях между различными биологическими видами.

Хотя в биологической науке в целом по сию пору нет единодушного согласия относительно того, можно ли вообще систему коммуникаций дельфинов называть «языком общения», у исследователей-дельфинологов на этот счет обычно никаких сомнений нет.

Джек Кассевиц, в частности, много лет работающий над изучением коммуникационных особенностей дельфинов, абсолютно уверен как в наличии у этих животных весьма развитого разума, так и чрезвычайно продвинутого языка общения друг с другом. Язык этот, правда, по причинам давно разошедшихся путей эволюции, мало похож на человеческий.

Новейшие результаты исследований позволяют предполагать, что сложной структуры высокочастотные звуки, издаваемые дельфинами под водой, способны передавать информацию, которая в терминах физики является, по сути, акустической голограммой.

Поскольку люди обычно не общаются голограммами, но тоже могут объясняться картинками-символами,  Кассевиц ныне вплотную занялся проектом по созданию такого символьного языка, который и дельфины, и люди могли бы использовать хотя бы для примитивных коммуникаций друг с другом.

Конечно, куда заманчивее было бы создать технику, генерирующую и воспринимающую акустические голограммы дельфиньего языка, однако это, видимо дело достаточно отдаленного будущего.  Мы же сейчас находимся лишь в самом начале данного пути.

Одним из важнейших прорывов к пониманию сути и к дешифрованию языка дельфинов можно, наверное, считать недавнее, 2008 года британо-американское исследование, проведенное SpeakDolphin.com совместно с английским инженером-акустиком Джоном Стюартом Рейдом (John Stuart Reid). В  ходе  этого проекта были получены первые адекватные и сделанные в высоком разрешении изображения тех звуков, что дельфины издают в воде.

Ключевым элементом технологии, на которую опирались исследователи, стал так называемый КимаСкоп (см. сайт CymaScope.com) – новый инструмент акустического анализа, сконструированный Рейдом и раскрывающий внутренние подробности в структуре звуков, что позволяет изучать их как картинку-паттерн.

(Для общей информации здесь следует, наверное, пояснить, что «кима» – по-гречески «волна». От этого корня пошло название «киматика» – направление акустики, занимающееся визуализацией звуков и вообще колебаний. Наиболее известным примером киматического направления исследований являются «фигуры Хладни» – разнообразные фигуры-узоры, формируемые песчинками, рассыпанными на поверхности колеблющихся мембран.)

По сути дела, в основе кимаскопа Рейда лежит тот же принцип, что и у мембран с фигурами Хладни, только в этом приборе в качестве мембраны используется поверхностное натяжение воды ( «потому что вода реагирует быстро и способна раскрывать сложные структуры в форме звука», как комментирует конструктор). Затем все эти тонкие детали вибраций могут быть зафиксированы с помощью цифровой камеры.

Предшествовавшие технологии для анализа звуков дельфинов обычно использовали спектрограф, отображающий звуки китообразных (китов и дельфинов) просто как графики изменений частоты и амплитуды сигнала во времени. Такой подход огрублял и искажал результат, существенно затрудняя анализ, поскольку в действительности звуки китообразных имеют более сложную объемную структуру.

Кимаскоп же, как полагают его создатели, регистрирует реальные звуковые вибрации, впечатанные в естественную среду обитания дельфинов, т.е. в воду, раскрывая весьма замысловатые визуальные детали в структуре издаваемых животными звуков.

Получающиеся на выходе кимаскопа снимки-кимаглифы, как их назвали, – это куда более точные и стабильно воспроизводимые в сигналах дельфинов структуры, которые как предполагается, позволят сформировать базис лексикона дельфиньего языка, где каждый паттерн представляет собой дельфинье «картинку-слово».

Cymaglyph
Слева: кимаглиф из сигнала взрослого дельфина. Справа: кимаглиф дельфина-младенца, зовущего свою мать.

Результаты исследований мозга дельфина свидетельствуют, что области обработки акустической информации занимают там примерно такую же относительную долю, как в мозге человека – области обработки важнейшей для него визуальной информации.

Как поясняет Кассевиц, имеются сильные свидетельства тому, что дельфины способны «видеть» посредством звука – примерно подобно тому, как люди используют ультразвук, чтобы увидеть еще нерожденное дитя в материнской утробе. Читать далее Межвидовое общение