Ольга Орлова: В Москве открылась выставка оптических эффектов "Magic of light". Оптоклонов в столицу привезли учeные из Санкт-Петербурга. О том, что за научная область стоит за этим красочным шоу, мы решили спросить по гамбургскому счeту декана естественнонаучного факультета Университета информационных технологий, механики и оптики Сергея Стафеева. Здравствуйте, Сергей Константинович. Спасибо, что пришли к нам в студию. Сергей Стафеев: Добрый день. Сергей Стафеев. Родился 9 февраля 1957 года в городе Норильске Красноярского края. В 1981 году окончил Ленинградский институт точной механики и оптики. В 1984 году защитил кандидатскую диссертацию и стал научным сотрудником НИИ "Электронстандарт". С 1991 года работает в университете ИТМО, в настоящее время возглавляет кафедру физики и является деканом естественнонаучного факультета. В 1999 году получил степень доктора наук. Лауреат Премии Российской Федерации в области образования. Научный руководитель музея оптики "Оптимус". Автор более 200 работ, включая 6 монографий по оптике полупроводников, современным образовательным технологиям и истории науки. Соавтор трeх томов книги об истории становления и развития оптики "Пять тысячелетий оптики". О.О.: Сергей Константинович, вы привезли в Москву удивительную выставку. Она начинает свою работу. Выставка оптоклонов, голограмм и инсталляций. Но выглядит это как такое красочное шоу. Но вы как-то очень мало похожи на шоумена. Вы всe-таки декан естественнонаучного факультета, одного из известнейших университетов Санкт-Петербурга. И вот вы занимаетесь такими красочными странными вещами. Что за этим стоит? Большая наука. С.С.: То, что мы привезли – это имеет отношение к популяризации науки, к тому, что в английском называется edutainment (образование + развлечение) и то, что Яков Перельман называл занимательной наукой. Начало ей было положено как раз у нас в Ленинграде, где с 1932 по 1942 год работал этот Дом занимательной науки Перельмана, где десятки тысяч детей заразились приступами острого перельманита. И это на сегодня наиболее актуальная задача, кстати, не только в России. Сейчас, может быть, даже важнее не мои какие-то конкретные разработки в области неразрушающего контроля полупроводниковых приборов, а нежели то, что мы делаем, в частности, с помощью выставки "Magic of light". О.О.: Но когда вы пытаетесь таким образом привлечь детей с помощью вот этой выставки, вы же пытаетесь привлечь к чему? К самой науке. И какие области перед ними открываете? С.С.: Мы не ставим узкую задачу, чтобы все стали голографистами. Безусловно. Если нам удаeтся зацепить ребeнка, чтобы он на этой выставке не просто сказал "вау". Даже если он первый раз пришeл и только посмотрел на эффекты, это уже хорошо, уже много. А если потом он заинтересовался тем, как это устроено, как это работает, почему это такого цвета или почему здесь так идeт преломление, то мы ему поможем в этом разобраться. О.О.: Про голографию мы вообще-то знали давно. С.С.: Слово "голография" придумал Денес Габор в 1949 году. О.О.: И в 1950-1960-е годы уже стало известно, что это такое. И люди уже смогли это наблюдать. С.С.: Еe старт связан с изобретением лазеров. Это 1961 год. Она приобрела основное дыхание. Потому что до этого она теоретически была предсказана, ну и с помощью ртутных ламп какие-то бледные изображения получались. Появление лазеров всe перевернуло, и голография стала реальностью. О.О.: У вас в выставке участвуют экспонаты, такие оптоклоны. Слово новое. И чем это принципиально отличается от традиционной голографии? С.С.: Во-первых, у традиционной голографии есть несколько направлений, несколько типов записей. И одна из них была открыта Юрием Николаевичем Денисюком, нашим соотечественником. Так этот тип голограмм во всeм мире и называется - "по Денисюку". О.О.: Так и пишут латиницей, да? Как спутник. С.С.: Да, "по Денисюку". Это известное во всeм мире имя. И этот тип голограмм положил начало художественной голографии. То есть музейная голограмма, музейные объекты фактически именно так и записываются. А вот оптоклоны – это та реинкарнация идей Денисюка, которая связана со следующей эволюцией в области фотоники, появлением полупроводниковых светоизлучающих гетероструктур, с изобретениями и открытиями Жореса Ивановича Алфeрова. И теперь мы получаем ультрареалистичные полноцветные голограммы. Это есть расшифровка слова "оптоклон". Совпадение такое, что вы не отличаете объект от изображения. О.О.: Некоторые экспонаты вашей выставки… Мне не верилось, что я не могу их потрогать рукой. То есть ты смотришь и ты абсолютно уверен, что это реальный живой объект. Но в каких случаях достигается такое сходство? Только в случае, когда это металл, как яйца Фаберже, или, например, оклад иконы. В каких случаях это можно сделать, а в каких случаях нельзя? С.С.: Здесь в основном не от типа объекта зависит, а от применяемого оборудования. Голограммы 1990-х годов, которые были сделаны ещe при жизни Юрия Николаевича, они были очень качественные, высокого разрешения, но это были в основном монохромные голограммы, то есть одноцветные, и если даже были цветные, то, конечно, цветопередача была малоестественная. Кроме того, само оборудование было 3х5 м, и даже эрмитажные вазы приходилось затаскивать в оптические лаборатории, чтобы записывать с них голограммы. Появление лазерных светодиодов кардинально изменило ситуацию. Они стали компактнее, ярче. Можно было набрать из RGB-лазеров полный белый свет, и теперь таким светом мы освещаем объект. Прямо в музее. Это не нужно никуда вывозить. Записываем на фотопластинку интерференционную картину этого объекта. И в освещении тоже начинают применяться вот эти специальные RGB-светодиоды с дихроическими фильтрами. Надо понимать всe-таки, что голография – это всe-таки и запись, и воспроизведение. Можно хорошо записать, но плохо воспроизвести, и этого эффекта не получится. О.О.: То есть в голографии есть две равновеликие, равноважные части. То, как вы скопировали предмет, создали его изображение, и то, как вам потом удалось воспроизвести. С.С.: И как его осветили. Это правда. Это действительно так. О.О.: И каждая из задач – это отдельная сложная техническая задача. Правильно? С.С.: Да. Но эффект, конечно, фантастический. У нас же на выставке есть специальные коробочки, где с одной стороны объект, с другой стороны – голограмма. Одновременно их не видно. И когда люди ходят с той и с другой стороны, мы им даeм возможность проголосовать, где объект и где голограмма. Зачастую 50 на 50. О.О.: Тем более вы же такие хитрые. Вы же и объект, и голограмму ставите так, что они находятся как бы в одинаковом обрамлении. И понять совершенно невозможно. Скажите, пожалуйста, где ещe применяется… Вы сказали, что вы делаете изображения для музеев. Во-первых, зачем музеи это заказывают, с какой целью? Зачем им нужны такие фактически иллюзионистские трюки? С.С.: Две задачи, которые мы с самого начала видели и которые сейчас востребованы – это замена реального объекта на его голографическое изображение, если объект уехал на другую выставку. О.О.: Это что же получается: его увезли в другой город, и я прихожу в музей и могу даже не знать, что здесь вместо реального яйца Фаберже стоит просто картинка, ваша голограмма? С.С.: Конечно, на такое музейщики никогда бы не пошли. Просто вместо бумажки "экспонат уехал на выставку" или его фотографии мы ставим голографическую пластинку. В данном случае мы не делаем ничего, чтобы обмануть человека, чтобы подумать, что там реальный объект. Всегда всe равно написано, что объект на реставрации… О.О.: Вот какой предмет вы могли бы увидеть, если бы вы пришли к нам чуть раньше. С.С.: И это создаeт, конечно, другое впечатление. Вторая задача – это наиболее подробное документирование. Потому что понятно, что можно сделать цветную фотографию, можно сделать серию этих фотографий. Но когда у вас одновременно есть ощущение объeма и полноцвет, и при этом разрешение такое, что можно просто в лупу рассматривать объект, или, как вы сказали, в яйцах Фаберже игра бриллиантов передаeтся, чего никакая фотография не сделает. Это, конечно, как средство документирования. Когда мы уже вошли в контакт с музеями, то появилось ещe третье направление. Они же и подсказали. "А давайте делать оптоклоны на разных стадиях реставрационного процесса, чтобы у нас были последовательно снятые голограммы объекта до реставрации, в процессе реставрации, после реставрации". О.О.: А если говорить про оптоклон человека, удаeтся его сделать таким же точным, как мы его видим? С.С.: Я ещe не видел оптоклона человека. Наверное, об этом можно думать в будущем. Но надо только понять: зачем? Скорее, нужно говорить о цифровой голографии, которая уже может масштабировать, которую можно синтезировать с виртуальных объектов. И здесь скорее этот путь. То есть когда компьютерные модели будут столь реалистичны, что человека будет не отличить от настоящего, то с компьютерной модели голограммы делаются шикарно, причeм, динамически, многоракурсные. Вы будете ходить вокруг неe, и кажется, что он движется. О.О.: То есть та фантастическая картинка из фильмов, когда человек общается с другим, допустим, человеком на другой планете или… С.С.: "Звeздные войны" или ещe что-то сразу вспоминается... О.О.: Да. И при этом тут же возникает не плоская картинка, когда мы разговариваем по скайпу, а когда возникает трeхмерное изображение вашего собеседника, и он возникает у вас в комнате. И вы хотите сказать, что это в принципе достижимо? С.С.: Это не сегодняшний день. Ещe. В принципе, безусловно, достижимо. Сегодняшний день – это когда мы можем на одной голограмме синтезировать до сотни изображений, и, двигая свет, поворачивая голограмму или проходя мимо неe, мы будем иметь иллюзию движения, но всe равно это будет некий фиксированный сюжет, как запись на фотоплeнке. Если мы говорим о настоящей динамической голографии, где что-то движется, то на сегодня такие голографические дисплеи есть. Это совсем не то, что имеется в виду во всяких 3D, это не стереоизображение, это не в очках. Это действительно настоящие голографические изображения, то есть та самая хитрая интерференционная картинка. Я прошу прощения. Ни на одной голограмме никакого изображения нет. Это просто чeрная пластинка, над ней под микроскопом вы увидите миллионы тончайших полосочек, изгибающихся очень хитро, и если на эти полосочки под правильным углом посветить, то за счeт явления дифракции, разложения света по направлению по цветам, у вас восстанавливается волновой фронт, и вы получаете всю информацию об объекте, включая его объeм. О.О.: Но ведь этот эффект – его же первый заметил не Денисюк? С.С.: Да. Денес Габор открыл это явление в 1949 году. Но Юрий Николаевич… О.О.: Что он заметил? Почему так называется – "по Денисюку"? С.С.: Юрий Николаевич Денисюк ведь закончил наш университет. Тогда он назывался Ленинградский институт точной механики и оптики. Окончив наш институт, он поступил в ГОИ на довольно скучную тематику, но мечтал как раз об этой голографии, потом что уже были работы Габора известны. Помимо этого, получил возможность познакомиться с работами и с развитием работ Липмана по фотоэмульсиям. Классическая голография по Габору, Лейту, Упатниексу – это голография, которая принципиально не могла быть цветной в силу некоторых особенностей. Чтобы стать цветной, нужно было придумать некий способ записи. И это и есть способ Денисюка. Толстослойные эмульсии, как трeхслойный бутерброд (красный, синий, зелeный реагирующие фотослои), нужно было делать толстыми. И пучки от объекта и от лазера должны были интерферировать навстречу друг другу. Вот это и есть гениальная идея. О.О.: То есть это мы именно благодаря Денисюку увидели голографию цветной? С.С.: Абсолютно, да. Это его мировая заслуга. Но и путь к этой заслуге был довольно тернистый. Ведь он же это всe придумал, будучи младшим научным сотрудником ГОИ. О.О.: А ГОИ тогда был закрытый институт? С.С.: Конечно. Более того, он этим занимался во внерабочее время и не на рабочем месте, потому что у него была своя, совершенно другая, работа – прикладная, связанная с этой же военной тематикой. Но что ещe интересно? Побудительным мотивом к его изобретению было знакомство с фантастическим произведением Ивана Ефремова. Один из рассказов Ефремова, где действительно такой виртуальный трeхмерный инопланетянин начинает с людьми общаться. Он его поразил. И это была его мечта – реализовать. И он это сделал. Более того, когда Юрий Николаевич уже был заслуженным учeным, академиком, ещe Иван Ефремов был жив, и он написал второй рассказ, где Денисюк уже был героем этого рассказа. Они подружились с ним, писатель-фантаст и учeный. Он пишет такую основополагающую статью про свой метод. И еe никуда не принимают. О.О.: А он отправлял еe в российские научные журналы. С.С.: В открытые журналы. За границу в принципе нельзя было отправить. О.О.: Соответственно, он пытался опубликовать в "Вестнике Академии наук". С.С.: Это были доклады Академии наук, было много. Его некоторые статьи прошли в такие… Они были не главные, но в переводные журналы. Это благодаря академику Капице и академику Линнику. Но основная работа получила последовательно 18 отрицательных рецензий. Он 18 раз на многих страницах отписывался по поводу того, что всe-таки он прав, а не рецензенты. Потому что обвиняли его в том, что это всe известно, это Габор, Лейт и так дальше. Никто не верил в перспективы применения. Игрушки какие-то, игрушки. Что-то тут такое трeхмерное. Одень красно-зелeные очки – и получишь что-то трeхмерное. О.О.: А рецензенты были серьeзные? С.С.: Очень серьeзные. Например, когда он подал заявку на открытие, то ему тоже отказали. И отказ подписал академик Фриш, немаленькая величина в физике. О.О.: Очень трудно было переспорить академика Фриша младшему научному сотруднику из закрытого института. С.С.: Конечно. И тут случается вообще… Хотя голография – она сама чудо, и она порождает серию чудес. О.О.: Чудесные истории? С.С.: Да. Академик Келдыш, президент Академии наук СССР, с визитом в Америке во время общения с американскими учeными имел беседу по поводу голографии. И его попросили помочь установить контакты с "вашим великим учeным Юрием Денисюком". И дальше текст с американской стороны был прямо такой: мы читали его статьи, никак не можем его разыскать. То есть на письма редакция не отвечает. И кто такой… Понятное дело, что Келдыш тоже ничего не знает. Вся свита Келдыша тоже ничего не знает. Но всe-таки по возвращению в Москву это не было забыто, они разыскали этого самого младшего научного сотрудника Денисюка, поручили разобраться. И тогда колесо начало раскручиваться в другую сторону. Юрий Николаевич, по-моему, даже докторскую диссертацию не защищал, ему это дали по совокупности, стал полным академиком, объездил полмира, хотя раньше был невыездным. И, кстати, в каждой стране мира, которую он посещал, голографисты считали за честь сделать голографический портрет Юрия Николаевича его же методом. И вот эта коллекция тоже представлена у нас на выставке. Он вeл дневники. У него много томов записей. Мы этот архив разбирали полгода. Страничка с планом работы, где написано 9 пунктов, причeм, очень серьeзных. Я даже сейчас цитировать не буду. Мы на выставке еe показываем. А я закрываю дальше строчки, читаю это и спрашиваю своих студентов: за сколько сделаете? Кто-то говорит – наверное, за месяц. Поленивее – наверное, за полгода. А это был план работы на день, понимаете? Трудолюбие фантастическое было. Кстати, вы знаете, что ведь он не получил Нобелевскую премию тоже за свой острый язык. Членом партии никогда не был. И Нобелевский комитет СССР дал отрицательное… То есть его иностранцы предлагали… О.О.: То есть Денисюка выдвигали иностранцы... С.С.: Да, на Нобелевскую премию. О.О.: А Нобелевский комитет СССР… С.С.: Сказал, что нет, это недостойно. О.О.: Скажите, а, как вы думаете, вы наверняка сталкивались с тем, что инженеры, которые много лет провели в закрытых предприятиях, очень любят заниматься научными открытиями, теориями и писать заявки, опровергать от Эйнштейна до всех. Я вам могу сказать, что к нам на канал регулярно приходят такие письма с огромными трудами, где говорят: вы прочтите, и вы поймeте, что я опроверг того. И опровергают всех. В профессиональном научном сообществе, когда слышат про инженера из закрытого предприятия, то уже сразу такое возникает ощущение: так, сейчас опять придeт опровергать специальную теорию относительности опровергать и так далее, и сейчас начнeтся. Скажите, то, что с Денисюком произошло, то, что его так долго не принимали серьeзные физики – это с этим связано? С тем, что он был из другой профессиональной песочницы? С.С.: Дело всe в том, что ведь первый отрицательный отзыв дал учeный совет ГОИ, того самого закрытого учреждения, в котором он работал. О.О.: Да, это нетипичная история как раз. С.С.: С другой стороны, то, что вы говорите – это, безусловно, справедливо. Я как декан естественнонаучного факультета и заведующий кафедрой физики много лет каждую неделю получал такие письма, про которые вы говорите. Не просто письма, извините… Дальше резолюция ректора – разобраться, дать мотивированный ответ. О.О.: И рецензию. С.С.: И это приходится ещe не только читать, но ещe и отвечать. Такие всегда есть и всегда были. У Юрия Николаевича абсолютно не было этой черты, этой странности. Более того, он же в какое-то время, когда был активным учeным, входил в комиссию по лженауке, которую сейчас возглавляет его соратник академик Евгений Александров. Евгений Борисович хорошо знал Юрия Николаевича, безусловно, дружили. И он понимал, где настоящая наука, а где вот эта самая лженаука. Он как раз говорил о том, что это ведь стык науки и искусства. И вот это его занимало. Это же были голографические лаборатории, голографические студии, которые действительно работали над не только техническими применениями голографии, но и над художественными. Потому что есть инсталляции, есть такие голографические авторские работы, в которых есть комбинация реального и нереального и которые действительно нужно относить к произведениям искусства. О.О.: Действительно, сейчас не только голография, но и многие другие достижения оптики для нас настолько уже стали обыденными и так сильно изменили нашу жизнь, начиная от уникальных фотоаппаратов хорошего качества, которые теперь есть и в смартфонах, и в планшетах. И, в общем, это хорошие снимки. С.С.: Кстати, про смартфоны и планшеты (тоже для ремарки), вот эти камеры, которые у всех сейчас в телефонах есть… Надо понимать: там 6-8 линзочек, фокусное расстояние 3 мм, и как после этого на мегапиксельной камере это всe получается, вообще классический оптик понять не мог. Этот тип оптики тоже создан в ГОИ, в ЛИТМО. Это называется объектив с вынесенным зрачком. Не будем уточнять. Но хитрость в чeм? Это была разработка для КГБ. Вот эти камеры в пуговицах и всe прочее. Вся эта линейка смартфоновских камер пошла оттуда. О.О.: Сергей Константинович, вы хорошо знаете историю оптики и даже выпустили несколько книг на эту тему. Как вы думаете, какой оптический прибор оказал наибольшее воздействие и влияние на развитие человечества? С.С.: Можно я всe-таки два прибора назову? О.О.: Можно. С.С.: Дело в том, что это была знаменитая оптическая революция XVII века, когда век просвещения наступил. Были изобретены практически одновременно телескоп и микроскоп. Телескоп открыл нам космос и мы увидели, что не окружены… О.О.: Разбил хрустальные сферы. С.С.: Абсолютно верно. Я именно это и хотел сказать. Раздвинул границы макромира. А микроскоп показал удивительный мир существ, которые, оказывается, всегда были рядом с нами, но которых мы не видели. Микрография Роберта Гука с его иллюстрациями стала бестселлером. В салонах, не в научных лабораториях и в университетах. Там были нарисованы в подробностях муравьи, прошу прощения – клопы, блохи. Это чудовища такие вдруг вылезли наружу. О.О.: По вашей версии, наиболее интересные или наиболее точные оптические эффекты или оптические приборы в художественной литературы. С.С.: Выпускнику кафедры квантовой электроники нельзя не назвать гиперболоид инженера Гарина – будущий лазер. Притом, что Алексей Толстой неправильно его назвал. Он должен был называться параболоид. Потому что именно такое зеркало даeт эффект. О.О.: Если бы у вас была возможность сделать оптоклоны любого человека, который когда-либо жил на Земле, кого бы вы выбрали? С.С.: Я думаю, что после этой передачи другого ответа и быть не может: Юрия Николаевича Денисюка. О.О.: Спасибо большое. У нас в программе был декан естественнонаучного факультета Университета информационных технологий, механики и оптики Санкт-Петербурга Сергей Стафеев.