Не так давно весьма известный научно-популярный журнал придумал публиковать необычные кроссворды, где слова, которые надо разгадать, не объясняются, как принято, словами же, а предъявляются зашифрованным способом — фотографией, схемой или логической цепочкой. Вот в эдакой головоломке и встретилась мне фамилия человека, к которому я ехал по поручению «Огонька»: номер пятый по горизонтали, семь букв, автор… — и изображена некая оптическая схема, достаточно общеизвестная, чтобы, поглядев на нее, заполнить эти семь клеток кроссворда.
Лауреат Ленинской премии, член-корреспондент Академии наук СССР Юрий Николаевич Денисюк встречает меня радушно.
Смеется:
— Теперь-то, после того, как в кроссворд попал, мне, ей-богу, уж ничего не страшно!..
В Большой Советской Энциклопедии этот средних лет человек с круглым, добрым, мягко очерченным лицом и раскатистым, заразительным смехом охарактеризован полнее, чем в головоломном кроссворде. Он автор метода голографии с записью в трехмерных средах. Слава — громкая слава — пришла в семидесятом году к тогдашнему кандидату наук вместе с Ленинской премией и дипломом на открытие.
Перед тем как начать рассказывать, что такое голография, я извлек из старых блокнотов записанный несколько лет назад рассказ Юрия Николаевича Денисюка о том, как пришел он к своему открытию.
Молодой инженер после окончания института трудился по своей прямой специальности над разработкой новых оптических приборов. Конструкторская жилка не давала покоя сызмальства, школьных приятелей в свое время не удивило, что Юрий пошел в техникум — учиться на конструктора. Однако после техникума был инженерно-физический факультет. И деятельность разработчика приборов казалась не вполне отвечающей назначению инженера-физика. Хотелось задач фундаментальнее, что ли. Стал искать их — читая, разговаривая, слушая разговоры. Словом, такую задачу нашел. Не на ученом симпозиуме, не в научном журнале, а у писателя-фантаста, — вот что оригинально (впрочем, в истории Денисюка необычного много). Нашел в повести Ивана Ефремова «Звездные корабли» — там участники экспедиции откапывают некий, наподобие зеркальца, предмет с невиданным изображением лица космического пришельца… Неизвестно, как изображение было сделано рельефным и абсолютно живым…
Экспедиция, в какую отправился после этого инженер Денисюк, не требовала дорожных расходов и экипировки. Направление этой «экспедиции» было не в даль, а в глубь. Там, в глубине тогда еще неведомых оптических явлений, надеялся отыскать Денисюк разгадку фантастического «запомнившего» чье-то живое лицо зеркальца. Интуиция подсказывала исследователю, что это возможно.
Интуиция не обманула исследователя. Доказательства продемонстрировал мне в свое время ученик и сотрудник Денисюка кандидат наук Дмитрий Стаселько. Стаселько держал в руках похожую на диапозитив стеклянную пластинку. Когда он рассматривал эту пластинку «по солнцу» — как обычно снимают фотографы, — пластинка оказывалась зеркалом, в котором отражалось лицо Стаселько, рельефное и абсолютно живое. Согласитесь, в этом не было еще ничего удивительного. Необычное началось лишь тогда, когда, взяв пластинку из рук Стаселько и посмотрев на нее таким же образом, как смотрел он, я увидел в «зеркальце» не свое лицо, а его, Стаселько, — рельефное и абсолютно живое. «Зеркальце» обладало памятью! Оно не отражало, а изображало! Я тогда записал в блокнот об этом — голографическом — изображении, что голографическому портрету человека посвящен один из разделов кандидатской работы Стаселько, выполненной под руководством Денисюка, и что автору на первых порах приходилось вести эксперимент на себе самом, потому как делать это надо было при вспышке лазера, и других добровольцев запечатлеться для истории (ибо это были первые в истории голографические портреты) не находилось… И еще я тогда записал, что, в сущности, Дима Стаселько продемонстрировал мне то самое, на что натолкнулись герои ефремовских «Звездных кораблей» и что заставило в свое время молодого инженера Денисюка сделать выбор.
Чтобы осуществить замысел (хотя бы в первом приближении, вчерне), ему понадобилось лет десять.
Попытки получить объемное изображение предпринимали еще едва ли не сами родоначальники фотографии. В основе этих попыток, каким бы способом они ни осуществлялись, лежало свойство человеческого зрения воспринимать объем. Как известно, это удается нам благодаря зрению двумя глазами. Зажмурьте один — для другого мир почти лишается глубины. Принцип стереофотографии заключается в том, чтобы заснять два чуть сдвинутых изображения предмета — каким он представляется каждому глазу, а затем «подать» каждое из изображений соответственно в «свой» глаз. Окончательно решить задачу — «собрать» из двух условных изображений одно, создающее иллюзию действительности, — остается на долю мозга.
Денисюк со всеми этими ухищрениями изобретательных фотографов, разумеется, был знаком. Но к цели своей выбрал другую дорогу.
Вместо того, чтобы подделываться под человеческий способ — кстати, всего лишь один из возможных способов — восприятия объема с помощью «двуглазого» зрения, как это делали его изобретательные предшественники, молодой инженер не над техническими ухищрениями стал ломать голову, а над самим явлением. Он задумал осуществить куда более фундаментальный замысел — подразумевая, что в нашем трехмерном мире объем есть поистине фундаментальное его свойство.
Трехмерный наш мир буквально пронизан электромагнитными волнами, в том числе волнами световыми. А всякий освещенный предмет рассеивает, отражает лучи — эти потоки световых волн, что падают на него, отражает вне зависимости от того, воспринимается ли чем-нибудь (к примеру, глазами) это отражение. Рассеянные предметом волны взаимодействуют — интерферируют — с освещающими и как бы возмущают волновое поле, изменяют его. Скопировать такое волновое поле — поле световых волн, «возмущенное» предметом, и тем самым создать в копии полную иллюзию оригинала — вот что задумал Денисюк.
— Удержать картину интерференционных полос, вызываемых наложением волн друг на друга, — вспоминает Юрий Николаевич, — записать эту картину не удавалось долго. Мы искали для этого сверхтонкий светочувствительный слой. Казалось, что только в таком слое картина может получиться четкой. Перепробовав массу вариантов, мы готовы были опустить руки. Поиски «запоминающего» светочувствительного материала — основы вожделенного «зеркальца» — зашли в тупик. И тогда нам на помощь пришел Габриель Липман, французский физик. Еще в юности я сильно увлекался фотографией, особенно в студенческие годы… Снимал на цвет, освоил довольно сложную кухню цветной фотографии. Впоследствии знакомство с ней мне весьма пригодилось! Так вот, я вспомнил о липмановском способе, хоть и не получившем распространения из-за сложности, однако удостоенном Нобелевской премии 1908 года. Этот способ был основан на регистрации интерференционных волн…
Денисюку пришло тогда в голову, что прихотливые изгибы этих волн, запечатленные в толстом слое эмульсии, могут «запомнить» не только цвета (как показал Липман), но и полную картину волнового поля.
Чтобы убедиться, что это именно так, следовало сфотографировать предмет на «липмановскую» фотопластинку, а затем осветить ее в точности так же, как был освещен при съемке предмет.
Что получится? Позади пластинки возникнет копия волнового поля, «возмущенного» при съемке предметом. Иначе говоря, появится его объемное изображение.
Объектом своей первой съемки Денисюк выбрал вогнутое, собирающее лучи в фокус, зеркало. Рассматривая восстановленное его изображение — первую свою голограмму, он не заметил, как повредил себе роговицу. Голографическая копия зеркала обладала оптическими свойствами самого зеркала — она обжигала.
Пришлось лечить глаза, капли капать…
Потом были долгие годы, неизбежные в жизни каждого первооткрывателя, когда существование открытого инженером Денисюком явления кое-кем начисто отвергалось, кое у кого вызывало сомнения, а кем-то и горячо признавалось. Свои первые голограммы Денисюк снимал в свете ртутной лампы. Как ни исхитрялся исследователь, изображения выходили тускловатыми. Важнейшим, вероятно, решающим, сдвигом в судьбе голографии оказалось применение нового, необычайно яркого источника излучения — лазера.
Годы поисков, свершений, разочарований, побед…
Все эти годы рядом с Юрием Николаевичем Денисюком была Галина Васильевна Денисюк — сокурсница, коллега, жена. И хотя имя кандидата технических наук Галины Васильевны (она специалист по фотоаппаратуре) ни разу не упомянуто в работах Юрия Николаевича (так же, как и его имя в ее работах), первыми читателями, критиками, оппонентами друг у друга они были всегда. И в том, что в свое время молодой инженер не отступился от идеи, чего греха таить, многим авторитетам казавшейся завиральной, бесспорная заслуга ее, Галины Васильевны. Тут нет преувеличения. Она не дала мужу потерять веру в себя, и когда в пору трудной борьбы он, бывало, от волнения почти уж и дар речи терял в недружелюбно настроенной ученой аудитории, она, Галина Васильевна, своим четким и ясным голосом зачитывала его доклады.
Вся жизнь Денисюка прошла в Ленинграде. Мальчишкой его вывезли из блокадного города, с Петроградской стороны. Теперь он живет в новом квартале Василеостровской гавани. Сквозь открытую настежь балконную дверь задувает влажный ветер с залива.
На лакированном паркете — листки с набросанными от руки чертежиками-эскизами и… тяжелая двухрядная цепь. Над всем этим колдует младший Денисюк — студент Игорь.
Хозяйка дома просит прощения за беспорядок.
— Впрочем, — поясняет она, — мы называем это рабочим беспорядком. Собираемся в отпуск, как всегда на машине. Так вот, мужчины мои мастерят собственной конструкции цепи. Для бездорожья. По магистралям мы не любители ездить… И вообще, если честно, рабочий беспорядок у нас переводится редко.
В школе сын Игорь увлекся биологией. Квартиру то заполоняла коллекция бабочек, то на смену бабочкам вдруг появлялись стрекозы, а то на балконе налаживалось выведение из икры лягушек. По воскресеньям сын с отцом вывозили новорожденных — выпускали в болото, благо в ленинградских окрестностях найти подходящее место нетрудно.
— Когда дети вырастают, — говорит Галина Васильевна, — нередко какой-то холодок возникает в их отношениях с родителями. Отчуждение, что ли. Мы Игорю никогда не мешали в его увлечениях и, может быть, отчасти поэтому пока что дружим…
И как бы за подтверждением оборачивается к сыну.
Парень учится на электрофизическом факультете.
— Что же, к прежнему-то остыл? — спрашиваю у него, имея в виду биологию.
— Нет, нельзя сказать, что остыл. Но отец убедил, что образование физика наиболее фундаментально. Понимание физики и ее законов можно почти в любой области применить…
Знание и понимание основ и плюс к этому воображение, образное мышление — вот что считает Денисюк-старший необходимым и главным в научной работе.
— Я не эрудит, — говорит он. — И стараюсь не пропускать лишь фундаментальных работ. И потом, если в голову пришло что-то путное, его важно представить себе в первом приближении, грубо, не тратя сил и времени на ненужную на первых порах точность. Если хотите, чем более нова вещь, тем меньше она обоснованна! И это вполне естественно. Голография — пример тому, что путный эффект проявляется с большой силой. Я называю это грубым эффектом. А примером фундаментальных работ для меня служат работы Липмана.
Голография, важнейший метод, который предложил Денисюк в поисках нового способа светового изображения, оказалась весьма многогранным средством отображения и познания окружающего мира.
Гидролокация, радиолокация, структурный анализ; анализ таких мгновенно протекающих явлений, как взрыв, как полет космической частицы или процессы в термоядерной плазме; весьма точный контроль изделий; запоминающие устройства ЭВМ огромной емкости и надежности… Таков далеко не полный перечень применения голограмм, делающих видимым невидимое, а подчас и невиданное.
Но Денисюк, отдавая должное всем многочисленным научно-техническим возможностям своего детища, сам сохранил верность избранному вначале пути. Разгадав в принципе фантастическую задачку, заданную ефремовскими героями, на том не остановился. Двинулся по той же дороге дальше: от голографического портрета — к голографическому кино.
Не нужно особых усилий, чтобы представить себе, что неотличимые от людей оптические создания — фантомы, живущие и действующие перед зрителями — а быть может, и среди них, — смогут вызывать полную, без каких бы то ни было условностей, иллюзию изображаемых событий, станут производить столь сильное впечатление, что, кажется, уже можно, как это делает Денисюк, говорить о совершенно новом будущем виде искусства с принципиально новыми выразительными средствами. Создать техническую основу этого небывалого будущего искусства — вот дорога, которую наметил себе в продолжение пройденного Денисюк.
Казалось бы, естественный переход от голографического «фото» к голографическому кино подсказывала история обычного кинематографа. Голографическая съемка последовательных положений движущихся объектов давала, казалось бы, верный способ решить задачу… когда бы в кинематографе не приходилось воспроизводить натурные сцены, исключающие всякую возможность лазерной подсветки. Впрочем, часть исследователей приняла именно такую схему в надежде как-то скомбинировать снятый обычными киносредствами фон с прямой, как бы театрализованной съемкой в лазерном свете. Денисюк, однако же, счел этот прием мало обнадеживающим.
Что еще оставалось?
К существующему стереокино он относится без симпатии:
— Голова от него болит, сами специалисты стереокино признаются. Даже в лучшем, так называемом безочковом стереокино глаз и мозг попадают в неестественный режим. Для нас привычно при рассматривании предметов изменять и угол зрения (так называемая конвергенция глаз) и одновременно кривизну хрусталиков (аккомодация). В стереокино второе, увы, не воспроизводится, что наверняка нарушает веками отлаженный психофизический механизм. Можно ли этим пренебрегать? Едва ли. Недавно мне рассказали такой случай. У девушек, работающих на монтаже микросхем, появились нервные расстройства. Эти девушки что-то там подпаивают в схемах, разглядывая их под микроскопом, так что детали кажутся расположенными гораздо ближе, чем на самом деле. Это-то несоответствие эволюционно закрепленным навыкам и вызывало неприятные последствия. Стоило вывести изображение на экран, как бы отодвинуть его на привычную дистанцию от глаз до рук, как заболевания прекратились. К чему я заговорил об этом? Ведь понятно: кинозритель не профессия, за киносеанс расстройства не получишь. Но все же, все же…
А на выручку мне поспешил тот же Габриель Липман!
Дело в том, что этот французский физик, помимо цветной фотографии, для которой предложил методику регистрации интерференционных волн, работал и над получением объемных изображений и даже придумал способ такого получения — под названием «интегральная фотография». Это была тоже очень сложная система. Предмет снимался через целый набор (растр) линз в разных ракурсах, с различных точек, а затем при рассматривании это множество изображений «собиралась» в одно. Пластинку надо было просветить рассеянным светом. При таком просвечивании в пространстве позади пластинки возникало объемное изображение предмета, которое даже можно было оглядывать с разных сторон, наблюдая игру светотени!
В развитие липмановской схемы — с заменой фотокамер на кинокамеры — у нас в стране в шестидесятых годах был предложен способ «интегрального стереокино» (здесь зритель уже не должен застывать на весь сеанс в найденной позиции, чтобы не потерять стереоэффекта). Денисюк тоже заменил в липмановской схеме набор фотокамер на набор кинокамер, но на общую пленку предложил впечатывать не самые снимки, а их голограммы. Однако, чтобы конечная — композиционная — голограмма позволила получить хорошие объемные изображения, на нее необходимо было бы впечатать в голографическом виде ряды из десятков тысяч снимков под разными ракурсами… Подобное объединение голографии с липмановской схемой из-за сложности аппаратуры и огромных размеров пленки оказалось бы большей фантастикой, нежели ефремовское «зеркальце», если бы Денисюку не удалось настолько упростить схему голографического кино, что оно из явления фантастического превратилось во вполне осуществимую реальность.
— Сейчас еще не время вдаваться в детали предполагаемой схемы, — считает член-корреспондент Академии наук СССР лауреат Ленинской премии Юрий Николаевич Денисюк. — Можно лишь с уверенностью утверждать, что изготовление линзовых растров потребует технологии пока недостижимой точности. Понадобится создать специальные фотоматериалы, лазеры, аппаратуру. Но главное — трудности не представляются непреодолимыми, схема в принципе осуществима. Разумеется, технически это сложная проблема. Работы в этой области наверняка облегчит то, что по пути к такой дальней цели будут более просто осуществляться многие насущные задачи, которые потребуют применения техники, нужной в будущем для кинематографа. Я имею в виду и уже осуществляемые вещи — скажем, синтез объемных рентгеновских изображений или синтез оптических макетов проектируемых машин и сооружений. Весьма перспективна уже действующая голографическая система видеозаписи — простой и дешевый способ размножения копий фильмов, вполне пригодный для голографического кино… Композиционная голограмма может стать основой великолепного дальномерного инструмента. И так далее. Разумеется, говоря о голографическом кино, надо отдавать себе отчет, что речь идет о довольно изощренной технической схеме, а не о каком-либо вновь открытом явлении, подобном голографии. Однако думаю, что такая новая схема послужит людям не хуже хорошей старой проверенной схемы братьев Люмьеров…
Огонёк. 1978. № 9. С. 8–9.
Фото Н. АНАНЬЕВА не приведены.