Holograma

Las palabras holografía y holograma provienen del griego, como las de tantas otras invenciones similares. Igual que fotografía proviene del griego imagen (o escritura) con luz, y un fotograma es el resultado de aplicar la fotografía, holografía proviene de imagen (o escritura) completa. Desconozco quién le puso el nombre, pero sospecho que se trata de una modificación de fotografía para resaltar el hecho de que la imagen guardada en un holograma es del objeto “en su totalidad”, aunque luego veremos a qué me refiero con eso.

La holografía se parece además a la fotografía, la telefonía o la telegrafía en que la idea básica es de una sencillez y elegancia extraordinarias, y parece fácil aplicarla en la práctica para producir herramientas útiles de manera inmediata, pero llevar a cabo la aplicación concreta de un modo útil es muy complicado por detalles técnicos puñeteros que se convierten en un tremendo y frustrante obstáculo. Es, por otro lado, una invención casi inevitable una vez se van puliendo esos detalles –y todavía nos quedan algunos por pulir para usarla de manera más general–.

Gábor Dénes

El inventor de la holografía fue el científico húngaro Gábor Dénes –Gábor es el apellido, al ser un nombre húngaro– afincado por entonces en el Reino Unido, y allí conocido más comúnmente como Dennis Gabor. Gábor –a la derecha– realizaba experimentos con un microscopio electrónico, y se encontraba intentando encontrar una manera de aumentar la calidad y resolución de las imágenes generadas con estos aparatos. Tras muchos intentos, el húngaro consiguió patentar, en 1947, un mecanismo por el cual sería posible reproducir imágenes de la muestra de modo que fuera posible verla, a través de una pequeña ventana, tal y como era al grabar la imagen con el microscopio; en un momento hablamos sobre qué diablos significa eso de “tal y como era” que define la holografía en contraposición a la fotografía tradicional, incluso la de tres dimensiones.

Las dos cosas más curiosas sobre la patente de Gábor, en mi opinión, son las siguientes: por una parte, aunque el invento de Gábor estaba destinado a ondas electrónicas, hoy en día las aplicaciones más conocidas y empleadas de la holografía, con muchísima diferencia, se realizan con luz, no electrones. Es una de esas veces en las que el objetivo original de un descubrimiento o invención se ve completamente eclipsado por las aplicaciones que se le encuentran posteriormente. La segunda curiosidad es que, aunque Gabor realizó algunas pruebas con luz monocromática para comprobar su idea –la idea involucraba electrones, pero algunas pruebas eran más sencillas con luz–, nunca llegó a fabricar un holograma ni óptico ni electrónico. Es más, nunca jamás hubiera podido realizar un “verdadero” holograma con luz en 1947.

Los primeros hologramas de luz son de los años 60, trece años después de la patente de Gabor, debido a los detalles técnicos puñeteros que hemos mencionado antes: la luz necesaria para producir uno no es cualquier luz vulgar, debe ser muy especial (luego veremos de qué tipo). De hecho, Gábor tuvo que esperar hasta 1971 para que, tras los avances tecnológicos que permitieron poner en práctica su idea genial y revelar su importancia, se reconociera su genio con el Premio Nobel de Física de ese año –y a él llegaremos, algún siglo de estos, en la serie correspondiente para hablar más en detalle sobre ello–.

Pero ¿cuál es esa idea básica? Aunque parezca tonto, para entender lo que es un holograma hablemos primero de lo que no es. Con lo que, como siempre, te pido paciencia.

Cuando miras un objeto, lo ves porque rayos luminosos se reflejan en él y llegan a tus ojos (o salen directamente de él si es algo que brilla, como una bombilla). Si estás mirando, por ejemplo, una mesa, de cada punto de la mesa que ves llegan rayos a tu ojo. Es posible así tomar una fotografía de la mesa, lo cual significa simplemente “guardar” en un sustrato físico los rayos que llegan desde la mesa hasta el objetivo de la cámara, que actúa de “ojo”. Es incluso posible tomar dos fotografías de la mesa, una a cierta distancia de la otra, de modo que guardemos la información de la imagen como si hubiera dos ojos diferentes, y así conseguir un efecto de tres dimensiones que luego podemos mostrar de distintas maneras, como podéis leer en el artículo de J. Pero incluso esta fotografía estereoscópica, aunque dé la impresión de profundidad, pierde una enorme cantidad de información sobre el objeto: no crea una imagen “completa”. Espero que, cuando termines ambos artículos, veas la diferencia esencial entre un holograma y una foto en 3D: un holograma es mucho más que una imagen en 3D.

¿A qué me refiero con que una foto no guarda una imagen “completa”? Imagina que junto a ti hay otra persona mirando la misma mesa. Evidentemente, cada uno de tus dos ojos ve una imagen ligeramente diferente de la mesa… pero los de la otra persona también. Es incluso posible, naturalmente, que uno de vosotros vea una parte de la mesa que el otro no puede ver y viceversa. Pero ¿cómo tomar suficientes fotografías para ver la mesa desde todos los puntos en los que podrían estar los ojos de alguien? Dicho de otra manera: cuando miras la mesa, los rayos que salen de la mesa tras reflejarse y llegan a tus ojos forman su imagen. Pero tú recibes una ínfima parte de todos los rayos que salen de la mesa, sólo los que entran por tus pupilas. Si te mueves mientras miras la mesa, por ejemplo, vas recorriendo un cierto conjunto de rayos que salen de la mesa, abandonando algunos y recibiendo otros nuevos según te mueves.

Cuando tomamos una fotografía o grabamos un vídeo, aunque normalmente no seamos conscientes de ello, estamos mirando los objetos desde un solo punto. La imagen, por tanto, no sólo no contiene toda la información visual sobre el objeto, sino que la inmensa mayoría de esa información se ha perdido. Imagina que ves una foto de familia: lo que ves no es la familia, es la familia como se veía desde un solo punto determinado. ¿Y si me muevo a la derecha mientras miro la foto? te preguntas. Pues, si te mueves a la derecha, no pasa nada… porque no hay ninguna información sobre los rayos que salían de la familia y pasaban a la derecha de la cámara de fotos. Otro ejemplo más drástico: imagina que sacas una foto a una mesa sobre la que hay un papel escrito con letra muy pequeña, y una lupa situada sobre el papel, de modo que si miras la lupa desde el sitio adecuado, puedes leer lo que hay escrito en el papel.

Si sacas la foto desde un punto en el que no estás delante de la lupa –y suponemos que se trata de un punto desde el que la imagen de la lupa no muestra

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