Ascolta Jason Arthur Sapan parlare della storia dell’olografia su GIZMODO.
Per comprendere appieno la storia dell’olografia è necessario avere un’idea di base di cosa sia un ologramma. La luce è un’onda elettromagnetica. L’olografia utilizza la natura ondulatoria della luce. A differenza di una normale fotografia che utilizza una lente per mettere a fuoco un’immagine su un chip elettronico o un pezzo di pellicola e registra semplicemente dove c’è luce o nessuna luce, l’olografia è una tecnica fotografica che registra la forma che un’onda luminosa assume dopo che rimbalza da un oggetto, proprio come l’impressione che si vedrebbe se Utilizza onde di luce interferenti per catturare immagini che possono essere completamente tridimensionali. Quando le onde di luce si incontrano interferiscono nello stesso modo in cui le onde d’acqua interferiscono per creare il tipo di modelli che si vedono quando si gettano rocce in uno stagno. È l’informazione in questo tipo di modello d’onda che è usata per fare gli ologrammi.
Non è stato fino all’invenzione del LASER che i veri ologrammi tridimensionali come vedete oggi sono diventati una realtà pratica. Un laser crea onde pure di luce che marciano in fase come una banda musicale. Si dice che queste onde siano coerenti. Una luce coerente consente di registrare i modelli di interferenza delle onde luminose dell’olografia. Albert Einstein teorizzò per la prima volta il processo che rende possibile il laser chiamato “Emissione stimolata” nel 1917. L’idea del laser fu pubblicata per la prima volta nel 1958 da Arthur Shawlow e Charles Townes che stavano lavorando ai Bell Labs a Murray Hill, NJ. Theodore Maiman costruì il primo laser a rubino funzionante nel 1960 mentre lavorava presso gli Hughes Research Laboratories di Mailbu, in California. Questo fu seguito da vicino da Ali Javan che inventò il primo laser a gas, il laser elio-neon nel dicembre 1960 ai Bell Labs. Nel 1963, Robert Hall, inventò il laser a iniezione di semiconduttori, noto oggi come diodi laser, mentre lavorava per la General Electric laboratories a Schenectady, New York. Tuttavia, nel 1977, l’Ufficio Brevetti degli Stati Uniti ha assegnato il brevetto di base per il laser a Gordon Gould, uno studente di dottorato presso la Columbia University sotto Charles Townes, sulla base di una sua idea dal 1957. Non ha fatto domanda per un brevetto fino al 1959 su cattiva consulenza legale, ma dopo 20 anni di casi giudiziari alla fine ha prevalso. Fu la prima persona a coniare la parola LASER, che sta per amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni.
L’olografia è nata molto prima che il laser fosse inventato. Nel 1886 in Francia, Gabriel Lippmann sviluppò una teoria sull’uso dell’interferenza delle onde luminose per catturare il colore nella fotografia. Ha rivestito mercurio sul lato posteriore di lastre fotografiche di vetro per agire come uno specchio e rimbalzare le onde di luce indietro attraverso l’emulsione e creare interferenze onda. Nel 1891 presentò questa teoria insieme ad alcuni esempi primitivi delle sue fotografie a colori di interferenza all’Accademia delle Scienze. Fu in grado di presentare all’Accademia fotografie a colori perfette realizzate dai fratelli Lumière nel 1893. Fu nel 1894 che pubblicò la sua teoria completa. Lippmann ha vinto un premio Nobel per la fisica nel 1908 sulla base di questo lavoro. Mentre era capo del Dipartimento di Fisica alla Sorbona, Lippmann era il consulente di tesi di una donna polacca di nome Maria Sklodowska che le permetteva di usare il suo laboratorio per il suo lavoro. Fu così impressionato che la presentò a uno dei suoi migliori studenti, Pierre Curie, che in seguito sposò. Marie Curie è diventata la prima donna a vincere il Premio Nobel per la Fisica nel 1903 insieme a suo marito e professore Antoine Henri Becquerel solo due anni dopo la Fondazione Nobel, per la loro ricerca congiunta sui fenomeni di radiazione, e più tardi nel 1911 ha vinto il Premio Nobel per la Chimica per la sua scoperta di radio e polonio.
Come Einstein che ha fatto male a volte a scuola e Edison, che è stato considerato addle guidato dal suo insegnante e portato fuori dalla scuola, Lippmann non era stato uno studente eccezionale. Aveva trascurato il lavoro che non lo interessava. Infatti, ha fallito l’esame che lo avrebbe qualificato come insegnante.
Le fotografie a colori di interferenza delle onde di Lippmann erano il predecessore degli ologrammi. Non c’erano matrici di colore. I colori erano il risultato della diffrazione della luce nei suoi colori primari. Per vedere le immagini dovresti tenere il film all’angolo giusto rispetto alla luce in modo simile agli ologrammi.
Nel 1915, all’età di 15 anni, Dennis Gabor, un ungherese, si interessò di fisica dopo aver studiato il lavoro di Gabriel Lippmann. Come Lippmann, Gabor era ebreo. Nel 1933, con l’ascesa al potere di Hitler, Gabor dovette fuggire in Inghilterra per sfuggire alla persecuzione religiosa dei nazisti. Una volta in Inghilterra ha lavorato presso i laboratori di ricerca britannici Thompson-Houston nel Rugby. Durante il tentativo di migliorare il potere risolutivo del microscopio elettronico per renderlo in grado di vedere singoli atomi, egli serendipitously venuto sulla sua teoria della ricostruzione fronte d’onda. Lo chiamò olografia basata sulle parole greche holos per intero e graphe per messaggio. Nel 1971, Gabor ha ricevuto il premio Nobel per la fisica per la sua teoria dell’olografia.
Nell’ex Unione Sovietica, Yuri Denisyuk aveva letto la descrizione di Lippmann della fotografia di interferenza e si rese conto che poteva essere usata per registrare immagini tridimensionali. Ha iniziato i suoi esperimenti nel 1958 utilizzando un tubo di scarico di mercurio altamente filtrato come fonte di luce, poiché il laser non esisteva ancora. Ha pubblicato il suo lavoro nel 1962 e ha ricevuto recensioni graffianti in Unione Sovietica. Ma questi erano i primi ologrammi a riflessione tridimensionale. Denisyuk non sapeva del lavoro di Gabor. Nelle nostre conversazioni, Denisyuk mi ha detto che i suoi superiori lo tenevano in bassissima stima e non credevano nel suo lavoro in olografia. Le cose cambiarono per lui quando una delegazione in visita di scienziati americani chiese di incontrarlo. Dopo aver visto che il suo lavoro era apprezzato in Occidente, le sue fortune aumentarono drammaticamente, e gli fu dato un nuovo laboratorio e da allora in poi tenuto in grande considerazione.
Emmett Leith, mentre lavorava a un progetto di ricerca radar top secret nel 1958 reinventò in modo indipendente l’olografia, senza aver mai sentito parlare di Gabor. Il suo lavoro non fu pubblicato fino al 1961. Con l’invenzione del laser elio-neon, lui e il suo assistente Juris Upatniks introdotto il loro lavoro in olografia trasmissione laser tridimensionale al pubblico. Non sapevano del lavoro di Denisyuk.