Виталий Тихоплав - Новая Физика Веры

Возникает вопрос: что есть порядок? Вообще говоря, некоторое представление о порядке имеется практически у каждого. Все мы знакомы с порядком чисел, с порядком точек в линии, порядком функционирования организма, множеством порядков тонов в музыке, порядком времени, порядком языка, порядком мышления и т. д. Однако дать обобщенное и внятное понятие порядка, по мнению Бома, невозможно (7).

По мере того как Бом все более углублялся в изучаемый предмет, он стал понимать, что существуют различные степени порядка. Некоторые вещи более упорядочены, чем другие, причем иерархия порядка бесконечна во Вселенной. Из этого Бом сделал вывод: то, что нам кажется неупорядоченным, вовсе может и не являться таковым. Возможно, порядок этих вещей имеет «такую бесконечно большую величину», что они только кажутся беспорядочными, хаотичными. Сегодня уже многие ученые разделяют подобную точку зрения на хаос. Например, американский ученый Б. Вильямс пишет: «Хаос представляет собой более высокую форму порядка, где случайность и бессистемные импульсы становятся организующим принципом скорее, нежели более традиционные причинно-следственные отношения в теориях Ньютона и Евклида» (8).

Будучи погруженным в эти мысли, Бом увидел как-то в телевизионной программе на канале BBC устройство, способствовавшее дальнейшему развитию его идей. Устройство представляло собой специально спроектированный сосуд, содержащий большой вращающийся цилиндр. Пространство сосуда было заполнено глицерином – плотной, прозрачной жидкостью – с неподвижно плавающей в нем каплей чернил. Бома заинтересовало следующее: когда ручку цилиндра поворачивали, чернильная капля расползалась по глицерину и казалась растворенной. Но как только ручку начинали крутить в противоположном направлении, слабая чернильная траектория медленно исчезала и превращалась в исходную каплю (5).

Позднее Бом написал:

Этот опыт поразил меня тем, что в точности соответствовал моим представлениям о порядке, то есть когда чернильное пятно расползалось, оно все-таки имело «скрытый» (то есть непроявленный) порядок, который проявлялся, как только капля восстанавливалась. С другой стороны, на нашем обычном языке мы сказали бы, что чернила были в состоянии «беспорядка», растворившись в глицерине. Этот опыт привел меня к новому определению порядка (5).

Это открытие сильно воодушевило Бома. Наконец он нашел метафору для понимания порядка, которая позволила не только свести воедино все его разрозненные мысли за многие годы, но и предоставила мощный аналитический аппарат в его распоряжение. Этой метафорой была голограмма.

Бом стал приверженцем голографической теории Вселенной после разочарования в общепринятых теориях, не способных дать удовлетворительное объяснение явлениям квантовой физики.

Голография – способ записи и восстановления волнового поля, основанный на регистрации интерференционной картины, которая образована двумя волнами: волной, отраженной предметом, освещаемым источником света (предметная волна), и когерентной с ней волной, идущей непосредственно от источника (опорная волна). Зарегистрированная интерференционная картина называется голограммой (4).

Основы голографии были заложены физиком Денисом Габором (впоследствии Нобелевским лауреатом) в 1948 году. Когда Габор впервые пришел к идее голографии, он не думал о лазерах. Его целью было улучшить электронный микроскоп, на то время довольно простое и несовершенное устройство. Габор предложил регистрировать информацию не только об амплитудах, но и о фазах электронных волн путем наложения на предметную волну попутной когерентной (синхронной) опорной волны. Он использовал исключительно математический подход, основанный на исчислении, изобретенном в XVIII веке французским математиком Жаном Фурье.

Математическое обеспечение голограммы. Ж. Фурье разработал математический метод перевода паттерна любой сложности на язык простых волн и показал, как эти волновые формы можно преобразовать в первоначальный паттерн. Чтобы понять суть такого преобразования, вспомним, что телевизионная камера, например, переводит визуальный образ в набор электромагнитных волн различной частоты. А телевизор с помощью антенны воспринимает этот пакет волн и переводит их в визуальный образ. Подобно процессам в телекамере и телевизоре, математический аппарат, разработанный Фурье, преобразует паттерны. Уравнения, используемые для перевода образов в волновые формы и обратно, известны как преобразования Фурье. Именно они позволили Габору перевести изображение объекта в интерференционное «пятно» на голографической пленке, а также изобрести способ обратного преобразования интерференционных паттернов в первоначальное изображение.

Однако отсутствие мощных источников когерентного света не позволило Габору получить качественное голографическое изображение.

Второе рождение голография пережила в 1962–1963 годах, когда американские физики Э. Лейт и Ю. Упаниекс применили в качестве источника лазер и разработали схему с наклонным опорным пучком (4).

Познакомимся немного ближе с тем, что такое голограмма. В основе голограммы лежит интерференция, то есть паттерн, возникающий в результате наложения двух или более волн. Если, например, бросить в пруд камешек, это произведет серию концентрических, расходящихся волн. Если же бросить два камешка, мы увидим, соответственно, два ряда волн, которые, расходясь, налагаются друг на друга. Возникающая при этом сложная конфигурация из пересекающихся вершин и впадин известна как интерференционная картина.

Такую картину может создавать любое волновое явление, включая свет и радиоволны. Особенно эффективен в данном случае лазерный луч, поскольку он является исключительно чистым, когерентным источником света. Лазерный луч создает, так сказать, идеальный камешек и идеальный пруд. Поэтому лишь с изобретением лазера открылась возможность получать искусственные голограммы.

От лазерного источника направляют два луча света: на объект и на зеркало. Отраженные от объекта (предметная) и от зеркала (опорная) волны направляют на фотопластину со светочувствительной поверхностью, где и происходит их наложение друг на друга. Образовавшаяся сложная интерференционная картина, содержащая информацию об объекте, представляет собой голографическую фотографию, которая внешне не имеет никакого сходства с фотографируемым предметом. Она может представлять собой систему чередующихся между собой светлых или темных колец, прямолинейных или волнистых полос, а также иметь пятнистый рисунок (9).