mercoledì 28 giugno 2017

Gli ologrammi non sono più cose da fantascienza 

Peter Rejcek
singularityhub.com


Il mondo sembra essere pieno di illusioni, e non stiamo parlando di false notizie dalla Macedonia.

Gli ologrammi sembrano essere tutti intorno a noi. Il rapper, scomparso, Tupac Shakur presentò alla edizione 2012 del festival musicale di Coachella.HoloLens di Microsoft sembra simile ad una versione ponte prêt à porter come gli ologrammi di Star Trek, che permette ai suoi utenti di interagire con oggetti 3D in realtà aumentata. Start-up come, quella di Edimburgo, Holoxica possono creare ologrammi in 3D digitali di organi umani con scopo di visualizzazione medica.

Mentre alcuni di questi giochi di luce sono ben lungi dall'essere semplici trucchi da salotto, nessuno di questi sforzi compiuti sono ologrammi nel senso come rappresentato nel famoso film Star Wars. La  verità sulla tecnologia ologramma è in gran parte ancora una finzione da fantascienza, ma all'inizio di quest'anno gli scienziati hanno rivelato innovazioni per spostare in avanti la tecnologia di qualche anno luce.

Uno studio pubblicato online su Nature Photonics da un gruppo di ricercatori in Corea ha sviluppato un display olografico 3D che dicono sia più di 2.600 volte migliore rispetto alle tecnologie esistenti . Nel frattempo, ricercatori guidati da un team in Australia hanno affermato sulla rivista Optica di aver inventato un dispositivo in miniatura che crea immagini olografiche di altissima qualità . I documenti sono stati pubblicati a tre giorni l'uno dall'altro il mese scorso.

L'olografia è un campo ampio, ma nella sua forma più semplice, si tratta di una tecnica fotografica che registra la luce diffusa da un oggetto. La luce viene poi riprodotta in un formato 3D. L'olografia è stata sviluppato nel 1940 dal fisico ungro-britannico Dennis Gabor,  vincitore del premio Nobel per la fisica, nel 1971,  per la sua invenzione dello sviluppo del metodo olografico.

La maggior parte degli ologrammi sono immagini statiche, ma gli scienziati stanno lavorando su sistemi più dinamici per riprodurre l'enorme quantità di informazioni incorporate in un'immagine 3D.
La differenza è nella diffusione

Prendete il lavoro svolto dai ricercatori del Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST).

La capacità di riproduzione dinamica, ad alta risoluzione di ologrammi della Principessa Leia che supplica aiuto a Obi-Wan Kenobi lo Jedi è attualmente limitato da quello che si chiama modulatori del fronte d'onda. Questi dispositivi, come modulatori spaziali di luce o dispositivi di microspecchi digitali, possono controllare la direzione di propagazione della luce.

Un sistema di imaging con una breve lunghezza focale dell'obiettivo può creare solo una piccola immagine che ha una gamma di visione. Viceversa, un sistema con  lunghezza focale può generare un'immagine più grande ma con un campo visivo molto ristretto. La migliore tecnologia modulatrice wavefront e è stata in grado di creare un'immagine che è della dimensione di  un centimetro con un angolo di visione di soli tre gradi.

È possibile fare meglio creando un sistema complesso e poco maneggevole utilizzando più modulatori spaziali di luce, per esempio. Ma, il team di KAIST si è avvicinato con una soluzione più semplice.

Questo problema può essere risolto ... semplicemente inserendo un diffusore” spiega YongKeun Park, professore del Dipartimento di Fisica del KAIST. Poiché un diffusore diffonde la luce, sia la dimensione dell'immagine e l'angolo di visione possono essere notevolmente aumentati di un fattore di qualche migliaio, secondo Park.

Ma c'è ancora un altro problema da superare: la luce si arrampica nel diffusore.
Pertanto, al fine di utilizzare un diffusore come ' lente olografica,' si ha la necessità di calibrare attentamente le caratteristiche ottiche di ciascun diffusore”, afferma Park via e-mail. “Per questo scopo, usiamo la 'tecnica del fronte d'onda-plasmata,' che fornisce informazioni sul rapporto tra luce incidente su un diffusore e luce uscente.”

La squadra di Park è riuscita a produrre un'immagine olografica 3D migliorata con un angolo di visione di 35 gradi in un volume cubico di due centimetri.
La valorizzazione degli angoli di scala, la risoluzione e la visualizzazione con il nostro metodo è facilmente scalabile,”, osserva. “Dal momento che questo metodo può essere applicabile a qualsiasi modulatore di fronte d'onda esistente, può aumentare ulteriormente la qualità dell'immagine migliore come modulatore di fronte d'onda che viene fuori [nel] mercato.
L'applicazione a breve termine della tecnologia, una volta matura include display head-up per un'automobile o proiezioni olografiche di interfaccia per l'utente di un telefono intelligente, dice Park. 
[Gli ologrammi] porteranno nuove esperienze e noi otteniamo informazioni dai dispositivi elettronici, che possono essere realizzati con un minor numero di pixel rispetto allo schermo olografico in 3D.”
Per le persone tecnologiche, il fisico e divulgatore scientifico Chris Lee, scrivendo per Ars Technica, fornisce una descrizione approfondita di come funziona il sistema KAIST .

L'ottica di una nuova era

Nel frattempo, i fisici della Australian National University hanno presentato un dispositivo costituito da milioni di piccoli pilastri di silicio, ciascuno d'essi fino a 500 volte più sottili di un capello umano. Il materiale trasparente è capace di manipolazioni complesse della luce,  scrivono.
La nostra capacità di strutturare i materiali a livello di nanoscala consente al dispositivo di raggiungere nuove proprietà ottiche che vanno oltre le proprietà dei materiali naturali,” dice Sergey Kruk, co-leader della ricerca, in un comunicato stampa dall'università . “Gli ologrammi, che abbiamo fatto, dimostrano la forte potenzialità di questa tecnologia per essere utilizzati in una vasta gamma di applicazioni.”
I ricercatori dicono che si sono  ispirati al film Star Wars. “Stiamo lavorando con gli stessi principi fisici che una volta hanno ispirato scrittori di fantascienza,” afferma Kruk,  in una video intervista .

Kruk dice che il nuovo materiale potrebbe un giorno sostituire ingombranti e pesanti lenti e i prismi utilizzati in altre applicazioni.
Con il nostro nuovo materiale, possiamo creare componenti con le stesse funzionalità, ma che sarebbe essenzialmente piatta e leggera,” dice. “Questo porta molte applicazioni, partendo da un ulteriore restringimento per i consumatori di telecamere e telefoni intelligenti, tutta nella strada che giunge fino a tecnologie spaziali riducendo le dimensioni e il peso dei complessi sistemi ottici dei satelliti.”

E ora qualcosa di completamente diverso

Parlando di esplorazione spaziale: cosa succede se l'intero universo è un ologramma? Che cosa significa questo per i pseudo-ologrammi di Tupac Shakur? Per non parlare del resto di noi come esseri vivi in 3D ?

Fisici teorici, ritengono di aver osservato con prove , sostengono una teoria relativamente nuova nella cosmologia che dice che l'universo noto è la proiezione di una realtà 2D. In primo luogo galleggiava , così pensavano negli anni 1990, l'idea è simile a quella di ologrammi ordinari in cui un'immagine 3D è codificato su una superficie 2D, come quella dell'ologramma su una carta di credito.

I sostenitori della teoria sostengono che si possa conciliare le due grandi teorie della cosmologia. La Teoria generale  della relatività  di Einstein spiega quasi tutto in larga scala dell'universo. La Fisica quantistica spiega meglio le piccole cose: atomi e particelle subatomiche. I risultati di un universo olografico sono stati pubblicati sulla rivista Physical Review Letters.

Il team ha utilizzato i dati raccolti da strumenti in grado di studiare la radiazione cosmica di fondo (cosmic microwave background CMB) . La CMB, come è noto, è il residuo del Big Bang da quasi 14 miliardi di anni fa.  La prova della CMB, la puoi vedere , è simile se hai mai notato il rumore bianco creato da un televisore non-sintonizzato.

Dallo studio è emerso che alcune delle più semplici teorie in campo quantistico potrebbe spiegare quasi tutte le osservazioni cosmologiche dell'universo primordiale. Il lavoro riferito potrebbe portare ad una teoria della gravità quantistica  funzionante, fondendo la meccanica quantistica con la teoria della gravità di Einstein.
La chiave per comprendere la gravità quantistica è la teoria della compressione di  un campo in una dimensione inferiore,” dice l'autore Niayesh Afshordi , professore di fisica e astronomia presso l'University of Waterloo, in un comunicato stampa. “L'olografia è come la stele di Rosetta, la traduzione di teorie note di campi quantistici senza gravità e il territorio sconosciuto della gravità quantistica stessa.”
Roba pesante,  non importa da quale dimensione viene.

http://sadefenza.blogspot.it/2017/06/gli-ologrammi-non-sono-piu-cose-da.html

Immagine di credito: Shutterstock


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