Escuche a Jason Arthur Sapan hablar sobre la historia de la holografía en GIZMODO.
Para comprender completamente la historia de la holografía, necesita tener una idea básica de lo que es un holograma. La luz es una onda electromagnética. La holografía utiliza la naturaleza ondulatoria de la luz. A diferencia de una fotografía normal que utiliza una lente para enfocar una imagen en un chip electrónico o un trozo de película y simplemente graba donde hay luz o no hay luz, la holografía es una técnica fotográfica que graba la forma que toma una onda de luz después de rebotar en un objeto, al igual que la impresión que se vería si una tecla se presionara en arcilla. Utiliza ondas de luz que interfieren para capturar imágenes que pueden ser totalmente tridimensionales. Cuando las olas de luz se encuentran, interfieren de la misma manera que las olas de agua interfieren para crear el tipo de patrones que ves cuando lanzas rocas a un estanque. Es la información en este tipo de patrón de onda que se utiliza para hacer hologramas.
No fue hasta la invención del LÁSER que los verdaderos hologramas tridimensionales como se ve hoy en día se convirtieron en una realidad práctica. Un láser crea ondas de luz puras que marchan en fase como una banda de música. Estas ondas son coherentes. Una luz coherente permite registrar los patrones de interferencia de ondas de luz de la holografía. Albert Einstein teorizó por primera vez sobre el proceso que hace posible los láseres llamados «Emisión estimulada» en 1917. La idea del láser fue publicada por primera vez en 1958 por Arthur Shawlow y Charles Townes que trabajaban en los Laboratorios Bell en Murray Hill, Nueva Jersey. Theodore Maiman construyó el primer láser rubí en funcionamiento en 1960 mientras trabajaba en los Laboratorios de Investigación Hughes en Mailbu, California. Esto fue seguido de cerca por Ali Javan, quien inventó el primer láser de gas, el láser de Helio-Neón en diciembre de 1960 en los Laboratorios Bell. En 1963, Robert Hall, inventó el láser de inyección de semiconductores, conocido hoy como diodos láser, mientras trabajaba para los laboratorios General Electric en Schenectady, Nueva York. Sin embargo, en 1977, la Oficina de Patentes de los Estados Unidos otorgó la patente básica para el láser a Gordon Gould, un estudiante de doctorado en la Universidad de Columbia con Charles Townes, basado en su idea de 1957. No solicitó una patente hasta 1959 por un mal asesoramiento legal, pero después de 20 años de casos judiciales, finalmente prevaleció. Fue la primera persona en acuñar la palabra LÁSER, que significa Amplificación de Luz por Emisión Estimulada de Radiación.
La holografía surgió mucho antes de que se inventara el láser. En 1886, en Francia, Gabriel Lippmann desarrolló una teoría del uso de la interferencia de ondas de luz para capturar el color en la fotografía. Cubrió mercurio en la parte posterior de las placas fotográficas de vidrio para actuar como un espejo y hacer rebotar las ondas de luz a través de la emulsión y crear interferencia de ondas. En 1891 presentó esta teoría junto con algunos ejemplos primitivos de sus fotografías en color de interferencia a la Academia de Ciencias. Pudo presentar a la Academia fotografías perfectas en color hechas por los hermanos Lumière en 1893. Fue en 1894 que publicó su teoría completa. Lippmann ganó un Premio Nobel de Física en 1908 basado en este trabajo. Mientras era jefe del Departamento de Física en la Sorbona, Lippmann fue el asesor de tesis de una mujer polaca llamada Maria Sklodowska, lo que le permitió usar su laboratorio para su trabajo. Estaba tan impresionado que le presentó a uno de sus mejores estudiantes, Pierre Curie, con quien se casó más tarde. Marie Curie se convirtió en la primera mujer en ganar el Premio Nobel de Física en 1903 junto con su esposo y profesor Antoine Henri Becquerel, solo dos años después de que se estableciera la Fundación Nobel, por su investigación conjunta sobre los fenómenos de radiación, y más tarde en 1911 ganó el Premio Nobel de Química por su descubrimiento del radio y el polonio.
Al igual que Einstein, que a veces lo hizo mal en la escuela y Edison, que fue considerado adle encabezado por su maestro y sacado de la escuela, Lippmann no había sido un estudiante sobresaliente. Había descuidado trabajos que no le interesaban. De hecho, reprobó el examen que lo habría calificado como maestro.
Las fotografías en color de interferencia de ondas de Lippmann fueron las predecesoras de los hologramas. No había matrices de color. Los colores eran el resultado de la difracción de la luz en sus colores primarios. Para ver las imágenes, tendría que sostener la película en el ángulo correcto con respecto a la luz de una manera similar a los hologramas.
En 1915, a la edad de 15 años, Dennis Gabor, un húngaro, se interesó por la física después de haber estudiado el trabajo de Gabriel Lippmann. Como Lippmann, Gabor era judío. En 1933, con el ascenso de Hitler al poder, Gabor tuvo que huir a Inglaterra para escapar de la persecución religiosa de los nazis. Una vez en Inglaterra trabajó en los Laboratorios de investigación Británicos Thompson-Houston en Rugby. Mientras intentaba mejorar el poder de resolución del microscopio electrónico para hacerlo capaz de ver átomos individuales, se encontró casualmente con su teoría de la reconstrucción del frente de onda. La llamó holografía basada en las palabras griegas holos para entero y graph para mensaje. En 1971, Gabor fue galardonado con el Premio Nobel de Física por su teoría de la holografía.
En la antigua Unión Soviética, Yuri Denisyuk había leído la descripción de Lippmann de la fotografía de interferencia y se dio cuenta de que podía usarse para grabar imágenes tridimensionales. Comenzó sus experimentos en 1958 utilizando un tubo de descarga de mercurio altamente filtrado como fuente de luz, ya que el láser aún no existía. Publicó su trabajo en 1962 y recibió críticas mordaces en la Unión Soviética. Pero estos fueron los primeros hologramas tridimensionales de reflexión. Denisyuk no conocía el trabajo de Gabor. En nuestras conversaciones, Denisyuk me dijo que sus superiores lo tenían en muy baja estima y no creían en su trabajo en holografía. Las cosas cambiaron para él cuando una delegación visitante de científicos estadounidenses pidió reunirse con él. Después de que vieron que su trabajo era valorado en Occidente, su fortuna aumentó dramáticamente, y se le dio un nuevo laboratorio y, a partir de entonces, se le tuvo en alta estima.
Emmett Leith, mientras trabajaba en un proyecto de investigación de radar de alto secreto en 1958, reinventó de forma independiente la holografía, sin haber oído hablar de Gabor. Su obra no se publicó hasta 1961. Con la invención del láser de Helio-neón, él y su asistente Juris Upatniks presentaron al público su trabajo en holografía tridimensional de transmisión láser. No sabían del trabajo de Denisyuk.