Лев Кокин

Голография — от греч. holos, весь, полный и… графия (БСЭ, т. 7).
…три,— сказала Алиса и прыгнула в Зеркалье.
Льюис Кэррол. «Сквозь зеркало, и что там увидела Алиса».

1
Из блокнота (разговор с Денисюком): — Не знаю, стоит ли вам браться за это — писать о живом человеке. В этом есть что-то неверное, что меня отвращает. Я и раньше славы не искал, а теперь, после Ленинской премии, предпочитаю от нее скрываться. Конечно, история в известной степени поучительная, особенно для молодежи, для мальчишек, когда все еще ломкое, неустоявшееся, когда все интересно и все интересное примеривается к себе так, что каждая новая книжка или даже статья таит в себе вероятность выбора. Сам в свое время столько перечитал! А теперь — голография в моде! — часто приглашают с лекциями; так вот, для меня самая благодарная аудитория — школьники, мальчишки. У сына выступал в школе, просто удовольствие получил. Для этого народа, вы правы, рассказать стоит.
ИЗ НЕКРОЛОГА писателя-фантаста И. А. Ефремова («Литературная газета», 11 октября 1972 г.): «…Изобретатель топографического метода, позволяющего получать объемное изображение при обычном освещении, Денисюк признавался, что идею своего открытия почерпнул в рассказе И. Ефремова «Тень минувшего»…
ИЗ БЛОКНОТА (комментарий Денисюка): — Это правда, натолкнул меня на идею рассказ. Но только не «Тень минувшего» — я его позднее прочел: в нем изображение вымершего динозавра возникает в воздухе. А сначала — где зеркальце, в котором лицо марсианина или что-то в таком духе… Я и задумался: как это можно осуществить? А, у вас и книжка с собой, интересно, посмотрим, посмотрим; я ее, должно быть, с тех пор не листал. У сына наверняка есть; да мне некогда… Вот-вот, это самое произведение. Это место… вот он, первый толчок.
ИЗ ПОВЕСТИ «Звездные корабли»: «…Оба профессора невольно содрогнулись. Из глубины совершенно прозрачного слоя, увеличенное неведомым оптическим ухищрением до своих естественных размеров, на них взглянуло странное, но, несомненно, человеческое лицо. Неизвестным способом изображение было сделано рельефным, а главное — необыкновенно, невероятно живым… в упор смотрели громадные выпуклые глаза… пронизанные умом и напряженной волей…»

2
Мало ли молодых инженеров читает фантастику? Денисюк не был среди них исключением. Он работал в Оптическом институте и занимался оптическими приборами. А поскольку он только что кончил Институт точной механики и оптики, то казалось, инженерная его судьба складывается отлично, развивается в избранном направлении. А он почему-то не испытывал удовлетворенности, и жена его, Галка, бывшая сокурсница, ставшая сослуживицей, которая, в силу всего этого должна бы понимать его, как никто, не могла до конца уяснить, чего Юрка хочет.
Он и сам не знал толком. Видел лишь, что высокая наука — квантовая механика и тэ пэ, которою проникся как выпускник инженерно-физического факультета,— едва ли пригодится в том деле, за какое получал зарплату. Ему дали делать прибор, и он сделал: рассчитал, смакетировал, испытал и проверил, и начальство им было довольно, потому как толково делал, добросовестно и с умом. А он тосковал на своей инженерской орбите.
Впрочем, мало ли молодых инженеров поначалу тоскует, не умея приложить обширных своих познаний к практической повседневной работе? В этом тоже Денисюк исключением не был. Со временем человек становится полноценным работником, специалистом. И тогда обычно становится ясно, что познания пригодились в тонких тонкостях и глубоких глубинах узкой области, в какой он специалист. Каждое дело, когда в него углубишься, вскроешь непознанные пласты, как правило, становится интересным.
Денисюк этому правилу не захотел подчиниться, стал искать дело, на котором смог бы как следует развернуться, применить свой научный багаж — уж такой у него был масштаб: теоретика, что ли, хоть в тогдашней, пятнадцатилетней давности оптике все это было не так-то просто.
И ему повезло. После долгих раздумий натолкнулся он на тот удивительный диск из повести, на это обладавшее памятью зеркальце… Издавали, однако, это произведение большими тиражами, а наткнулся почему-то один Денисюк. Удача,— сошлемся по этому поводу на авторитет Пастера,— удача одаривает только подготовленные умы.
Теперь легко говорить: удача. Тогда же, в начале, да, увы, и не только в начале, захватившая его неотвязная идея оборачивалась совсем иной стороной.
Это только в научных статьях мир идей и проблем существует сам по себе, независимо от всего остального. А «все остальное» — это наш, человеческий мир, и жена, и ребенок, и работа, за какую получаешь зарплату… И поскольку справляешься, тебе предлагают еще полставки, вовсе не лишние, учитывая и жену и ребенка… Но твоим замыслам это наперекор, вот какая загвоздка. После работы и без того котелок тяжеленек…
Кто скажет, что ситуация бесконфликтна? Слова о равной разуму напряженной воле повторить тут было бы очень к месту.
Он, наверное, не раз их себе повторял.

3
В мире знания важны, прежде всего, результаты, а не путь человеческий к ним.
Не простое дело восстановить ход мыслей, в особенности когда это мысли — и только; умозрения не оставляют следов, и даже если удастся, оглядываясь, воспроизвести логическую цепочку, нельзя поручиться за полную достоверность. За правдоподобие — и то хорошо. Таково свойство ума: раз поняв, представляешь себе, что всегда так думал. Трудно освоиться с непривычным, с новым. Но, уж освоившись, одолев барьер, не менее трудно вообразить, что до этого многое видел иначе. Другое дело, если мысли овеществлены в экспериментах, в статьях, в докладах. Тут есть историческая основа. Только тки, историк!
Но Денисюк (так сложилось), прежде чем поставить первый эксперимент, продумал идею чуть ли не до конца.
Ход упрямых его размышлений видится примерно таким (от печки).
Всякий освещенный предмет рассеивает, отражает лучи — эти потоки световых волн, что падают на него. Волновую природу света предсказал еще Гюйгенс (в 1690 году). Волновая теория позволяет понять: глаз воспринимает измененные при отражении от предмета световые волны — именно так мы видим предметы… И если бы этот поток волн, это образованное ими в пространстве волновое поле каким-то способом удалось в точности, в деталях, со всеми подробностями воспроизвести, вот тогда предмет, которого сейчас нет перед глазами, представился бы нам не менее реально, чем если бы был…
С подобными иллюзиями мы ведь давно свыклись. Только малый ребенок пытается потрогать свое отражение в зеркале и убеждается довольно скоро, что там нет такого. «Это, верно, один обман»,— говорит Алиса. Секрет зеркала, во всяком случае, разгадывают куда раньше, чем научаются мысленно продолжать отраженные лучи… И лишь в кино удается трюк — диалог с отражением в зеркале.
Задачка, которую задал себе инженер Денисюк, в сущности, была от этого не так далека: в самом деле отделить отражение от предмета, создать запоминающее зеркало.
Представляете: изображение в зеркале существует само по себе. Заглядываешь на него сбоку и видишь профиль. Можешь рассмотреть и то, что за ним, позади, ощущая объем, глубину. Блики света на блестящих деталях ярки, они перебегают как бы вслед твоему взгляду, пересверкивают, скользят, как наяву.
Что фотография? По сравнению с этим очень грубая вещь, подделка, в несовершенстве которой легко убедиться. Достаточно просто сместить глаза, сменить точку наблюдения, как поймешь, что видишь на снимке не сам предмет, а всего лишь его проекцию на плоскость.
И все-таки фотография — великая вещь! Под действием света меняется прозрачность фотоэмульсии; не надо быть оптиком, чтоб это знать. Равно как и то, сколь многим обязана обладающей фотохимической памятью пластинке человеческая культура. Конечно, никто не спутает фотоснимок с предметом, и, более того, нужен навык, чтобы по снимку представить себе предмет: фотография в известной мере условна. Но именно от фотопластинки можно было ждать помощи в создании запоминающего зеркала: запомнить изменения световых волн она бы смогла… Следовало лишь воспользоваться давно, более полутора веков известным явлением — интерференцией световых волн… И странно было, что до этого не додумались раньше! Интерференцию вызывает наложение волн друг на друга. Стоило Томасу Юнгу (еще в 1804 году) на их пути поставить экран, как на этом экране появилась некая чересполосица света и тени, «зебра» интерференционных полос (темных там, где волны взаимно погасили друг друга, светлых — где они, напротив, совпали). Перегородить поток волн, отраженных предметом, и в то же время направить на экран освещающие лучи — вот что решил Денисюк. И чтобы экраном при этом служила фотопластинка. На ней «зебра» запечатлится — и волновая фотография готова!..
Привлечем для ясности математический аппарат, знакомый еще по начальной школе. Правило вычитания: если от уменьшаемого отнять вычитаемое, получится разность. Так вот, полосатая «зебра» и есть разность от вычитания волн, отраженных предметом, из волн освещающих. Но, увы, в этой разности нипочем не узнать предмета: глазу, как уже говорилось, нужны для этого сами отраженные волны.
Денисюк для себя сформулировал так: чтобы восстановить по волновой фотографии вид предмета, надо ее осветить точно так же, как был освещен сам предмет при съемке. Тогда, пройдя сквозь «зебру», как сквозь сито, освещающие волны превратятся в копию отраженных предметов. (Те же правила арифметики подсказывают: вычитаемое равно уменьшаемому минус разность… Отраженные волны равны освещающим минус «зебра»…) И тогда за пластинкой возникнет копия волнового поля — поля волн, отраженных предметом, или, иными словами, его объемное изображение. И создаст при этом полную иллюзию действительности!
(Ну, а тот, кто в арифметике совсем не силен, пусть примет за аналогию не вычитание, а… ваяние.
«Я беру глыбу и отсекаю от нее все лишнее»,— говорил Роден. Когда же «лишнее» определено заранее, не нужен Роден, достаточно каменотеса… Или: не нужен предмет, хватит его волновой фотографии… Денисюк вроде бы вправе повторить за Роденом: «Беру свет и выбрасываю из него все лишнее…»)

4
ИЗВЕСТНО: Оно, конечно, сказать все можно, а ты поди демонстрируй!» (Менделеев).
Для того, чтобы демонстрировать, инженеру Деннсюку пришлось превратиться в аспиранта, сдав положенные экзамены и пройдя по конкурсу. Зарплаты это ему отнюдь не прибавило, зато избавило от инженерской работы и, казалось, давало возможность приступить наконец к экспериментам. На деле, однако, это удалось далеко не сразу. Казалось бы, просто: помести в волновое поле фотопластинку, «зебра» отпечатается на ней, и затем останется лишь насквозь ее просветить. В принципе оно так и было. Но недаром у инженеров присказка: прибор должен действовать не в принципе, а в кожухе…
Все должно было получиться — так казалось — лишь при очень тонком светочувствительном слое (что-то меньше трети микрона, в половину длины световой волны). В более же толстой, объемной эмульсии вместо четких интерференционных полос, казалось, запишется какая-то неразбериха…
ИЗ СТАТЬИ ДЕНИСЮКА «Образы внешнего мира» (журнал «Природа», 1971): «…Поиски фотографического материала, толщина эмульсионного слоя которого была бы меньше этой, и без того очень малой величины (треть микрона), к успеху не привели. Задача казалась совершенно безнадежной…»
ИЗ ТОЙ ЖЕ СТАТЬИ: «В конце концов, возникло предположение, что и объемная картина несет в себе информацию…»
Предположением этим он обязан был одному из пионеров цветной фотографии, Габриелю Липману. Из БСЭ, том 46: «В 1891 франц. физик Г. Липман разработал прямой метод получения фотографич. снимков в естественных цветах, основанный на интерференции световых волн… Несмотря на высокое качество изображений спектров, интерференционный метод… не получил распространения из-за его технич. сложности…»
Денисюка «технич. сложность» не отпугнула. Дело в том, что при съемке «по Липману» в толстом слое эмульсии отлагаются волнистые зеркальные прослойки из серебра — запечатленные интерференционные волны. Денисюку пришла мысль, что прихотливые их изгибы могут заключать в себе полные сведения о волновом поле.
ИЗ СТАТЬИ ДЕНИСЮКА в журнале «Природа» (примечание): «История работ Липмана ярко иллюстрирует причудливый и странный характер выяснения истины в науке: Липман фактически …разработал технику регистрации стоячих (то есть, интерференционных) световых волн. Независимо от этого Липман мечтал о получении изображений, создающих полную
иллюзию действительности… и даже предложил метод их регистрации. Однако этот метод не имел никакой связи с его же собственными работами…»

5
Для первой съемки Денисюк подбирал такой предмет, чтобы «обманный» его двойник как можно полнее выразил его свойства. Остановился на зеркале — вогнутом, собирающем лучи в фокус. Оптический двойник зеркала сам должен быть зеркалом! И наступил день…
Это был поистине острый эксперимент, тот самый классический в чистом виде «экспериментум к р у ц и с», который должен разрешать все сомнения и надежды, отвечать либо да, либо нет на вопросы, заданные природе. К этому дню Денисюк готовился несколько лет. И вот день наступил…
ИЗ БЛОКНОТА: Держу в руках волновую фотографию вогнутого зеркала (теперь принято другое название: голограмма). Если не ту, первую, то, во всяком случае, ее близнеца. Держу с объяснимым трепетом — как бы не выронить, расколется исторический экспонат… но меня утешают: мол, был такой случай, когда голограмму разбили. Хотели осколки выбрасывать, но прежде решили взглянуть, а что в них видно. И оказалось — видно все, только ближе надо рассматривать. Такая же разница, как между форточкой и окном: либо поле зрения сужено, либо надо поближе подойти.
…Держу, стало быть, голограмму — на стеклянной пластинке розоватый круг побольше металлического рубля. Навожу круг на солнце, и тут же неподалеку вспыхивает зайчик, точка ярко-зеленая потому, что снимали в зеленом свете ртутной лампы. Направляю ее на ладонь. Не жжет. Заглядываю, пытаюсь разобрать, что там «внутри». Когда обводишь кружок взглядом и поворачиваешь, покачиваешь при этом пластинку, там вспыхивают зеленые блики и иногда разбегаются крестом с красной и синей поперечинами — в согласии с законами волновой оптики…
ИЗВЕСТНО: Оптика — древняя наука, ее летописи хранят предания о событиях необыкновенных и поразительных. Так, Архимед Сиракузский поджег римские корабли неподалеку от Сиракуз, сконцентрировав солнечный свет «зажигательными» вогнутыми зеркалами.
ИЗ БЛОКНОТА (со слов Денисюка): — А я голограммой зеркала глаз обжег. Старался рассмотреть, как она работает, всею ли поверхностью, или все же отличается чем-то от зеркала. Ну, и не заметил, как повредил роговицу. Пришлось капли капать… Легенды об Архимеде он, должно быть, не вспомнил при этом. И уж наверняка не подумал об Алисе, которая сомневалась, можно ли пить зеркальное молоко.

6
ИЗВЕСТНО: «Если я видел дальше других, то потому, что стоял на плечах гигантов» (Ньютон).
Инженер Денисюк, аспирант Оптического института, опирался на труды достойных предшественников — Христиана Гюйгенса и Томаса Юнга, Эрнста Аббе, Габриеля Липмана, Уильяма Брэгга…
Но был у него еще один предшественник, о котором он до поры до времени не подозревал.
ИЗ БЛОКНОТА (со слов Денисюка): — Году в шестидесятом один товарищ из нашего института привез из-за границы кое-какие научные отчеты. Я их просматривал, перелистывал. И в статье некоего Гуссейна Эль-Сама из Стенфордского университета наткнулся на имя Габора; оно мне мало что говорило. Автор, однако, ссылался на работу, которая, похоже, напоминала мою. По этой ссылке я и отыскал статью Габора в «Трудах Королевского общества» за 1949 год. Отыскал, прочел аннотацию, и стало мне плохо с сердцем, первый раз в жизни.
Английский физик Деннис Габор, по происхождению венгр, эмигрант из нацистской Германии, работал в фирме «Бритиш Томпсон Наустон Рагби» над усовершенствованием электронного микроскопа.
ИЗ СТАТЬИ ДЕНИСЮКА: «Габор столкнулся с необходимостью улучшить качество изображения, которое сильно искажалось так называемой сферической аберрацией электронных линз. На первый взгляд эта трудность не кажется значительной: известно, что сферическая аберрация обычных линз исправляется достаточно просто. Однако в электронной оптике действуют несколько иные законы, и сферическую аберрацию в этом случае невозможно исправить. На этот счет была даже доказана соответствующая теорема…
Именно для решения такой, в общем, весьма частной, однако вместе с тем очень характерной задачи и была предложена голография (термин ввел Габор)».
Идея Габора состояла в том, чтобы, получив голограмму, созданную рассеянными электронами, воссоздать изображение при помощи света — и обойти тем самым «соответствующую» теорему. Как на своих предшественников, Габор ссылался при этом на тех же Гюйгенса, Аббе, Брэгга…
ИЗ БЛОКНОТА (со слов Денисюка): — Справившись с вполне объяснимыми эмоциями, я тогда тщательно переконспектировал статью Габора и, разобравшись, понял, что не так уж мои дела мрачны. Сначала-то показалось: он сделал все. Но нет, и на мою долю кое-что осталось…
Полученное Габором изображение имело вид темного силуэта на светлом фоне, как бы тени; это кружево, лишь отдаленно напоминавшее объект, отнюдь не претендовало на иллюзию действительности. Собственно, этого и не требовалось для тех специальных задач, которые решал исследователь. Во многом отличалась и схема опыта.
ИЗ СТАТЬИ ДЕНИСЮКА: «Недостатки сильно ограничивали область применения метода (Габора) и поэтому в течение десятилетия он развивался главным образом в приложении к некоторым задачам электронной и рентгеновской микроскопии. О возможности получения объемных оптических изображений естественных объектов в то время даже не упоминалось. И все же, несмотря на все недостатки и ограничения этого метода, именно Габор признан основателем голографии. И это, безусловно, правильно…»
За основополагающие исследования в области голографии Деннису Габору была присуждена Нобелевская премия по физике 1971 года. Когда Денисюк понял, что не просто повторил сделанное Габором, от сердца отлегло. Однако открытие (для себя) статьи Габора заставило поторопиться с изложением собственных результатов (для других). Точнее, не поторопиться (это слово сюда едва ли подходит), а перестать медлить: материала к тому времени набралось на… пять статей. Он не спешил с публикацией не потому, что был медлителен или нерешителен по натуре, вовсе нет. Считал правильным дождаться «экспериментум круцис». Подтвержденные опытом теоретические построения выглядят куда убедительнее… А ведь он, автор, претендовал не на мелочь какую-то — на открытие нового явления. До тех пор известны были всего лишь два способа светового изображения: теневая проекция и с помощью линзы (на чем основана вся геометрическая оптика).
В своих пяти статьях Денисюк описывал третий, доселе неизвестный человечеству способ. В редакции научного журнала, куда автор принес их скопом, на него однако посмотрели с недоумением. Таких многосерийных произведений в журнал не давали и академики. А тут аспирант неостепененный. И полномочные представители обогащаемого им человечества посоветовали статьи объединить. В одну…
Что ж, автор не стал особенно с этим спорить. Объединил. И приложил к статье сопроводительное письмо.
ИЗ ПИСЬМА ДЕНИСЮКА в редакцию научного журнала: «…Я отдаю себе отчет в том, что объем статьи превышает принятые нормы. Прошу, однако, учесть следующее. Настоящая работа представляет собою обобщение метода цветной фотографии Липмана и голограммного метода Габора. На русском языке работ, посвященных липмановской фотографии, не было. Существуют только схематичные описания в курсах оптики. Что же касается голограммного метода, то
какие-либо упоминания о нем в советской технической литературе вообще отсутствуют.
Вместе с тем журнал «Труды Королевского общества» (Лондон) счел возможным уделить изложению этого метода 33 страницы… Показательно также, что такой известный оптик, как М. Борн, в своей книге счел необходимым привести подробное описание этого метода…
Автор не берется сам судить о правильности выдвигаемой им теории, однако считает бесспорным, что рассматриваемый в ней общий случай гораздо более трудно доказуем, чем случай, рассматриваемый в голограммном методе…»
Автор не брался судить о своей теории. Этим занимались другие.

Журнал Юность № 4 апрель 1974 г

Оптимизация статьи — промышленный портал Мурманской области