Мозг в фокусе ультразвуковой голографии

(Июль 2019, idb)

Замечательная особенность современной науки – это то, как сугубо прикладные технологии постепенно становятся фундаментально важными вещами в основах научной картины мира. Одна из таких технологий – голография.

Волновая физика и порождаемые ею феномены голографии уже очень давно – без малого полстолетия – вдохновляют ученых на создание новых неортодоксальных моделей для устройства мира, человека и его сознания. За прошедшие десятилетия голографический принцип успел стать основой для единого взгляда на множество важных, но очень плохо стыкующихся вещей. На квантовую физику и гравитацию, на природу частиц и черных дыр, на единство разума и материи, на устройство окружающей реальности и нашего мозга, наконец.

Если говорить об интуитивном уровне освоения идеи, то уже очень многие сегодня чувствуют, что это практически наверняка не случайность – когда ученые с существенно разных концов и разными путями приходят к одному и тому же объединяющему принципу. Однако, если оценивать ситуацию по большому счету, то ничего похожего на подлинный, давно назревший научный прорыв здесь что-то никак всё не происходит.

Причины затянувшегося топтания на месте никак не связаны ни с собственно голографией, ни с научными достижениями в целом. Тут дело скорее в таких особенностях нашего социального устройства, как иерархические структуры власти, сила традиций и авторитетов, религиозные догмы и табу. В общем, разнообразные тормоза типа устойчивых, но ошибочных верований.

Но как бы там ни было, отсутствие прогресса на фундаментальном уровне ничуть не мешает развитию голографии на уровне прикладных технологий. Об одном из новых интересных достижений такого рода – на стыке ультразвуковой акустики и медицины – и будет нынешний рассказ.

Читать «Мозг в фокусе ультразвуковой голографии» далее

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 «SYK как начало Gloria Mundi» далее

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 «Новые измерения и Глубокое погружение» далее

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 «Гипотеза симулятора, или Кто боится голографии» далее

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 «Компьютерная голография» далее

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 «Хочешь сверху, хочешь сбоку» далее

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 «По волнам холопамяти» далее