Самый посещаемый сайт города Фрязино, четверг, 24 августа, 03:57 мск
Погода: +16°
Пробки
Фрязино.Инфо - сайт города Фрязино
статьи

Валерий Ванин: голография меняет систему взглядов на устройство мира

Автор: Сергей Яковенко

Голография — одно из замечательных достижений современной науки и техники. Голограммы обладают уникальным свойством восстанавливать полноценное объёмное изображение реальных предметов. Название происходит от греческих слов holos «полный» и grapho «пишу», что означает полную запись изображения. Одним из признанных специалистов в этой области является фрязинский ученый, кандидат технических наук Валерий Александрович Ванин.

Валерий Ванин г. Фрязино на выставке голограмм
Валерий Александрович Ванин на выставке голограмм.

Краткое введение в курс голографии

— Голография — наука сравнительно молодая. В 1947 году её первооткрывателем стал английский ученый Дэннис Габор, венгр по национальности, — рассказывает Валерий Александрович. — Как и большинство новых направлений в науке, голография возникла довольно банально, при решении технической проблемы — повышения разрешающей способности электронного микроскопа. Дэннису Габору было известно, что электроны в зависимости от условий эксперимента ведут себя не только как частицы, но и обладают волновыми свойствами. Он предположил, что в их дифракционной картине присутствует полная информация об исследуемом объекте (т.е. том объекте, который стал причиной их дифракции).

Наверное, этот шаг до него могли сделать многие учёные, но первым это явление увидел, объяснил и использовал именно Д. Габор. Его открытие было успешно забыто до 1962 года, пока не появились источники монохроматического когерентного излучения (лазеры), необходимые для получения качественных голограмм. Независимо от Габора к открытию голографии пришёл советский ученый Юрий Денисюк, что зафиксировано в его фундаментальном труде «Об отображении оптических свойств объекта в волновом поле рассеиваемого им излучения», опубликованном в 1962 году.

Справедливости ради стоит сказать и об американских ученых Э. Лейте и Ю. Упатниексе: они подошли к открытию голографии, отталкиваясь от принципов радиолокации, которая базируется на когерентности радиоволн. Работы пионеров в области голографии показали её применимость для всего спектра электромагнитного излучения.

Сама голограмма фактически представляет собой трёхмерную фотографию, сделанную при помощи лазера. Чтобы сделать голограмму, фотографируемый предмет должен быть освещён светом лазера. Лазерный свет (опорный), складываясь с отражённым светом от предмета (предметным), создает интерференционную картину, которая может быть зафиксирована на фотоплёнке. Сделанный снимок выглядит как чередование светлых и темных линий. Но стоит осветить полученный снимок опорным лазерным светом, как тотчас появляется трёхмерное изображение отснятого предмета.

Трёхмерность не единственное замечательное свойство голограммы. Если её разрезать пополам и осветить лазером, каждая половина будет содержать целое первоначальное изображение. Если продолжать разрезать на более мелкие кусочки, на каждом из них мы обнаружим изображение всего объекта в целом. В отличие от обычной фотографии каждый участок голограммы содержит всю информацию о предмете. Принцип голограммы «всё в каждой части» позволяет нам принципиально по-новому подойти к вопросу организованности и упорядоченности. Поэтому голография прежде всего наука о целостном восприятии мира. Она кардинально меняет нашу систему взглядов на устройство Вселенной в целом и окружающего нас мира.

Возникновение и развитие голографии во Фрязино

— Во Фрязино голография появилась в НИИ «Платан» с момента его организации (1967 г.) благодаря мудрости и прозорливости руководителей НИИ «Платан»: Валериана Лонгиновича Геруса, заместителя директора по научной работе института, и его директора Владимира Петровича Куклева, — продолжает рассказ Валерий Александрович. — Кроме повышения разрешающей способности оптики, на голографию возлагалась надежда по созданию объёмного телевидения. В должности старшего инженера я влился в команду первых «голографистов», которая состояла из пяти человек, а руководил командой Лев Николаевич Вагин. На первых порах экспериментально оценивались все известные к тому времени направления голографии. В результате напряженной работы мы остановились на двух — миниатюризации информации и изобразительной голографии.

Впервые в СССР (задолго до появления компьютеров) нам удалось создать комплекс голографической миниатюризации информации, основанный на применении голографических блоков памяти. Каждый такой блок памяти представлял из себя фотопластинку размером 102х127 мм, на которой были записаны от 5 до 10 тысяч страниц текста. Этот комплекс устройств был внедрён в ЦНИИ «Электроника» для сохранности всего информационного фонда.

К 1972 году коллектив лаборатории существенно расширился, и в её рамках был создан научно-производственный сектор «Изобразительной голографии» под моим руководством. В секторе работала основная часть коллектива лаборатории. Сотрудниками сектора был разработан новый метод и технологический процесс промышленного производства голограмм. Эта технология позволила получать голограммы высокого качества и управлять их свойствами.

Но для серийного производства голограмм нужны были серийные поставки фотопластин с гарантируемым качеством. По нашему техническому заданию и за наши деньги завод «Славич» разработал технические условия и технологический процесс серийного производства фотопластинок для голографии. Считаю это существенным нашим вкладом в дело мировой голографии. До сих пор эти фотопластинки (ПФГ-03) остаются лучшими в мире и поставляются за рубеж в бОльших объёмах, чем на внутренний рынок. Также нами была разработана новая промышленная технология получения голограмм на идеальном фотоматериале — бихромированном желатине. По контракту с фирмой «Magic Laser» (Франция) было поставлено порядка 10 тыс. голограмм. Всесоюзное объединение «Международная книга» представляло наши голограммы в 130 странах мира и помогло выпустить каталог наших голограмм, который является единственным в России каталогом по изобразительной голографии.

Интересно также отметить некоторые работы, связанные с музейным делом. В частности, по договорам с Оружейной палатой и музеем «Бородинская панорама» были сделаны коллекции голограмм музейных экспонатов, которые использовались на выставках вместо оригиналов. По заданию Академии наук СССР были сделаны голографические копии всех наград легендарного советского ученого П. Л. Капицы, включая его нобелевскую медаль.

Сотрудники лаборатории голографии НИИ Платан г. Фрязино в 1974 году
Сотрудники лаборатории голографии НИИ «Платан» в 1974 году.

«Мособлзнак» — гарант защиты документов

Наступили 1990-е годы, переломные в российской истории. Несмотря на всеобщий развал, на постсоветском пространстве возникали научно-производственные коллективы, способные выживать в новых экономических условиях. И, конечно, опыт НИИ «Платан» в области практической голографии не пропал даром.

— К этому времени из большого платановского коллектива в голографии осталось только трое — Сергей Воробьёв, Владимир Румянцев и я, — вспоминает Валерий Александрович. — Мы создали два экономически независимых коллектива. Вместе с Анатолием Михальченковым (в то время он был директором НИИ «Платан») мы организовали ОАО «Мособлзнак» с центром во Фрязино, Воробьёв и Румянцев — предприятие по разработке и реализации изобразительных голограмм с местоположением на ВВЦ. Кроме НИИ «Платан», учредителями ОАО «Мособлзнак» выступили правительство Московской области и НПО «Криптон», владеющее современным оборудованием по производству защитных голограмм. Таким образом, образовался холдинг, обладающий большими возможностями в области защитной и изобразительной голографии.

Специализированное предприятие «Мособлзнак» было призвано решить очень важную задачу, а именно обеспечить защиту от подделок документов строгой отчётности учреждений и предприятий Московской области. В России тогда только зарождался институт собственности. Министр юстиции России Павел Крашенинников отдал нам на откуп разработку и изготовление бланка «Свидетельства о государственной регистрации прав на недвижимое имущество и сделок с ним». Специалисты ОАО «Мособлзнак» разработали прекрасный бланк с персонифицированной защитой по регионам России, который практически не изменился до настоящего времени. В это время в «Мособлзнак» приходит Владимир Румянцев и становится моей правой рукой. Сергей Воробьев продолжает работы по изобразительной голографии на ВВЦ.

Глава города Фрязино Владимир Ухалкин дарит губернатору Борису Громову именную голографическую визитку производства ОАО Мособлзнак
На выставке, посвящённой 75-летию образования Московской области. Глава города Фрязино Владимир Ухалкин дарит губернатору Борису Громову именную голографическую визитку производства ОАО «Мособлзнак».

За 13 лет существования ОАО «Мособлзнак» была проделана огромная работа, и главным её результатом считаю создание Системы «Губернское качество» с использованием комплексных систем защиты. На основе этой системы для Правительства Московской области и различных федеральных структур были разработаны и изготовлены бланки и документы строгой отчётности (это всевозможные пропуска, лицензии, свидетельства для участников потребительского рынка, удостоверения личности и др.). Всего было изготовлено около 10,5 миллиона различных изделий, и, что самое главное, не было выявлено ни одного случая подделки. Особо хочется отметить два проекта: разработку Школьного персонифицированного пропуска единого образца (по поручению губернатора Московской области Бориса Громова) и разработку защищённого Паспорта изделия. Первый проект реализован в Ногинском районе для 20 тысяч школьников и был рекомендован всем муниципальным образованиям нашей области. Второй проект внедрён в Европейской подшипниковой корпорации для защиты от подделки её продукции. Российский союз промышленников и предпринимателей рекомендовал защищённый паспорт к широкому использованию, так как он может быть применён предприятием-производителем для своей защиты в суде.

Выполняя свою основную «защитную» функцию, коллектив «Мособлзнака» не забывал и первую любовь — «Изобразительную голографию». К этому времени в мире появилась новая технология получения цветных цифровых голограмм, обладающая большими потенциальными возможностями. Одна из таких возможностей нами была реализована, что было отмечено патентом и двумя золотыми медалями на международных выставках инноваций (Нюрнберг и Сеул, 2006 г.). К 2000-летию Рождества Христова была оформлена голографическая экспозиция православных раритетов в соборе Святой Троицы (г. Щёлково).

Митрополит Крутицкий и Коломенский Ювеналий и генеральный директор ОАО Мособлзнак Валерий Ванин на выставке голограмм православных раритетов в соборе Святой Троицы г. Щелково
Митрополит Крутицкий и Коломенский Ювеналий и генеральный директор ОАО «Мособлзнак» Валерий Ванин на выставке голограмм православных раритетов в соборе Святой Троицы г. Щёлково.

Фрязинцы помнят, что в стенах Фрязинского музея, а затем Культурного центра в течение 10 лет работала выставка голограмм, оформленная сотрудниками «Мособлзнака». За это время многое изменилось и в голографии, и в нашем обществе. Нам повезло, что в своё время научные и духовные лидеры города разглядели большое будущее голографии. Хотелось бы, чтобы подрастающая научная молодёжь подхватила эту эстафету. И потому считаю, что в нашем городе должен появиться полноценный современный Музей голографии, все необходимые предпосылки для этого существуют.

Музей голографии как единое культурологическое пространство

— Как я уже говорил, открытие голографии дало человечеству более совершенный инструмент в познании окружающего мира, — считает Валерий Александрович. — Основное свойство голографии заключается в том, что полная информация об объекте заключается в каждой точке голограммы. Именно это свойство голограммы было решающим для физика Лондонского университета Дэвида Бома и нейрофизиолога из Стэнфордского университета Карла Прибрама, которые выбрали именно голографическую модель для объяснения устройства Вселенной и работы мозга.

Мы стоим на пороге новой, голографической парадигмы Вселенной. Слово «парадигма» обозначает систему взглядов и представлений, в рамках которого мы воспринимаем окружающий мир и предсказываем его поведение в будущем. Вместо привычной нам ньютоновской парадигмы, предполагающей, что мир можно познать, раздробив его на мельчайшие элементы, голография дает новый подход к целостному восприятию всех явлений (научных, технических, политических) в нашей жизни.

Поэтому будущий Музей голографии должен представлять из себя единое культурологическое пространство. Пространство, которое объединило бы религию, науку и искусство. Перед нами стоит несколько задач. Во-первых, создать интересную и современную экспозицию. Во-вторых, объяснить будущим посетителям музея, для чего нужна голография сегодня. Нам очень повезло, что рядом с нами будет находиться Музей Льва Толстого, который раньше других осознал целостность нашего мира людей.

Я уверен, что суперкомпьютеры будущего будут разработаны на основе голографических принципов. Одно из свойств голограмм — большая плотность записи и возможность ассоциативной выборки информации. Просто изменяя угол опорного лазерного пучка, можно записать много различных изображений на одном и том же месте фотоматериала. В одном кубическом сантиметре фоточувствительной среды можно разместить свыше терабита информации (1 терабит = 1012 бит). Ограничителем плотности записи является длина волны записывающего излучения.

Изобразительные голограммы во всем мире стали широко использоваться для сохранения исторических памятников, объектов культуры и православных раритетов. Пример тому — голографическая съёмка коллекции орденов Исторического музея России. К этому проекту наш коллектив имел самое непосредственное отношение, и потому Министерство культуры России нам передало эту коллекцию для пропаганды возможностей голографии в музейном деле.

Голограмма Георгиевского креста
Ордена Исторического музея. Голограмма Георгиевского креста.

С пополнением фондов Музея голографии, думаю, проблем не будет. Мы имеем хорошие, дружеские связи со многими голографическими коллективами. Ну а пока я приглашаю всех желающих посетить залы фотографии и голографии на втором этаже Политехнического музея в Москве. В числе прочих экспонатов вы сможете увидеть голограммы, созданные руками фрязинских мастеров. Кстати, в этом году Политехническому музею исполняется 125 лет, и мы получили приглашение от дирекции музея принять участие в выставке голограмм и оказать помощь в её организации.

Беседовал Сергей Яковенко
Еженедельная общественно-политическая газета г. Фрязино «Ключъ» №№ 11-12 (1081-1082), 21 марта — 3 апреля 2012 г.