La necessità di fornire o ricevere informazioni da qualcuno che si trova lontano affligge l’uomo da secoli. Per soddisfare questo bisogno sono state trovate varie soluzioni. Nell’antichità le notizie erano portate, in forma scritta o orale, da messaggeri che dovevano coprire personalmente la distanza tra mittente e destinatario. Celebre fu il messo Fidippide che coprì di corsa i 42 km che separano Atene e Maratona, per annunciare la vittoria dei greci sui persiani, e che morì una volta arrivato in città (inspiegabilmente alla disciplina sportiva che ne ricorda l’impresa fu dato il nome della città e non quella dell’instancabile messaggero).
Nell’800 venne inventato il telegrafo e i messaggi non vennero più veicolati dalle persone, bensì dalle onde elettromagnetiche. Con la successiva invenzione del telefono è stato possibile trasmettere anche la voce e non solo i messaggi scritti. In tempi più recenti, la diffusione delle tecnologie digitali e di internet ha permesso di inviare e ricevere immagini e di comunicare in video con chiunque, indipendentemente dalla distanza che ci separa. Cosa ci riserva il futuro? Ovviamente nessuno può dirlo con certezza, ma se diamo credito alla fantascienza, che spesso ha predetto tecnologie fantasiose diventate in qualche decennio reali, il futuro della comunicazione sembrano essere gli ologrammi.
Cosa intendiamo esattamente con ologramma? Un ologramma è la rappresentazione tridimensionale di un oggetto su un’apposita lastra. La possibilità di dare un senso di tridimensionalità in una fotografia o in un disegno è possibile grazie alla prospettiva, ma essa ci permette di vedere la scena da un solo punto di vista, sebbene sia possibile per esempio far intuire all’osservatore quale oggetto stia davanti o dietro, non è possibile mostrare in nessun modo le parti coperte. L’ologramma, invece, registra più punti di vista, e si ha quindi anche la possibilità di vedere dettagli che in una vista sarebbero coperti. Per fare ciò è necessario registrare sulla lastra informazioni non solo riguardanti l’intensità della luce che arriva dall’oggetto, come nel caso della fotografia tradizionale, ma anche la fase dell’onda. L’occhio umano e le lastre fotografiche, tuttavia non sono in grado di percepire le differenze di fase, ed è perciò necessario un processo che, nella ricostruzione, cioè quando la lastra viene esposta al fine di vedere l’immagine che è stata registrata in precedenza, converta le differenze di fase in intensità luminosa.
Iniziamo a vedere come si registra un’immagine olografica. Per imprimere un ologramma sulla lastra si sfrutta il fenomeno dell’interferenza che richiede una certa coerenza dei due fasci che interagiscono, per questo l’ologramma viene registrato usando una sorgente laser. Il fascio emesso dalla sorgente viene diviso in due, una parte serve come fascio di riferimento e finisce direttamente sulla lastra fotografica, l’altra colpisce l’oggetto che diffonde il fascio, quest’ultimo viene dirottato in modo da incontrare il fascio di riferimento proprio sulla lastra, e su di essa si formano i fenomeni di interferenza che impressionano il materiale fotografico che verrà poi sviluppato.
Per guardare l’immagine olografica registrata, in teoria, servirebbe una sorgente di luce coerente e della stessa lunghezza d’onda di quella usata per registrarla, ma il reticolo che si forma sulla lastra funge da filtro per tutte le lunghezze d’onda eccetto quelle che erano state usate per la registrazione, per cui è possibile illuminare l’ologramma con luce bianca ottenendo l’immagine registrata. Invece, è l’importante l’angolazione con cui si osserva l’ologramma: dovrà essere la stessa con cui è stato generato in fase di registrazione. A seconda di come si illumina l’ologramma, è possibile ottenere un’immagine virtuale, termine usato per indicare la formazione dell’immagine dovuta al prolungamento dei raggi luminosi, in cui sembra che l’oggetto si trovi oltre il piano della lastra, come se lo si guardasse attraverso una finestra; oppure si può ottenere un’immagine reale, formata dai raggi veri e propr: in questo caso si ha la riproduzione tridimensionale dell’oggetto con la possibilità di osservarlo da più prospettive. E’ interessante notare come l’informazione sia in realtà distribuita su tutta la lastra grazie all’uso dell’interferenza, questo vuol dire, per esempio, che rompendo un pezzo della lastra non si elimina un pezzo dell’immagine, ma si perdono alcune viste.
Immagine reale e virtuale in un sistema ottico semplice, uno specchio piano (immagien dell’autore).
Fare un ologramma non è quindi un processo banale come stampare una foto, per questo al momento sono piuttosto diffusi come mezzo anticontraffazione per francobolli, carte di credito e banconote: abbiamo tutti in tasca almeno un ologramma!
E per quanto riguarda le telecomunicazioni? Varie compagnie stanno puntando sul miglioramento di tecnologie volte a produrre video tridimensionali senza l’uso di appositi occhiali, lo sforzo è molto e fa ben sperare nella possibilità di avere, in un prossimo futuro, la tecnologia sognata da molti scrittori di fantascienza.
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Immagine di copertina: ologramma della Dottoressa Patricia Solinas che presenta gli speaker all’apertura dell’ottavo Congreso de Innovación y Tecnología educativa a Monterrey (wikimedia).