全息技術(shù)是實現(xiàn)真實的三維圖像的記錄和再現(xiàn)的技術(shù)。該圖像稱作全息圖。和其他三維“圖像”不一樣的是，全息圖提供了“視差”。視差的存在使得觀察者可以通過前后、左右和上下移動來觀察圖像的不同形象——好像有個真實的物體在那里一樣。 

    全息技術(shù)是倫敦大學(xué)帝國理工學(xué)院的Dennis Gabor博士發(fā)明的。他也因此而獲得了1971年的諾貝爾物理學(xué)獎。最初，Gabor博士只是希望提高掃描電子顯微鏡的解析度。上世紀(jì)60年代初期，密歇根大學(xué)的研究員Leith和Upatnieks制作出世界上第一組三維全息圖像。這段時間，前蘇聯(lián)的Yuri Dennisyuk也開始嘗試制作可以用普通白光觀看的全息圖。現(xiàn)在，全息技術(shù)的持續(xù)發(fā)展為我們提供了越來越精確的三維圖像。

    全息原理是“一個系統(tǒng)原則上可以由它的邊界上的一些自由度完全描述”，是基于黑洞的量子性質(zhì)提出的一個新的基本原理。其實這個基本原理是聯(lián)系量子元和量子位結(jié)合的量子論的。其數(shù)學(xué)證明是，時空有多少維，就有多少量子元；有多少量子元，就有多少量子位。它們一起組成類似矩陣的時空有限集，即它們的排列組合集。全息不全，是說選排列數(shù)，選空集與選全排列，有對偶性。即一定維數(shù)時空的全息性完全等價于少一個量子位的排列數(shù)全息性；這類似“量子避錯編碼原理”，從根本上解決了量子計算中的編碼錯誤造成的系統(tǒng)計算誤差問題。而時空的量子計算，類似生物DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的雙共軛編碼，它是把實與虛、正與負(fù)雙共軛編碼組織在一起的量子計算機(jī)。這可叫做“生物時空學(xué)”，這其中的“熵”，也類似“宏觀的熵”，不但指混亂程度，也指一個范圍。時間指不指一個范圍？從“源于生活”來說，應(yīng)該指。因此，所有的位置和時間都是范圍。位置“熵”為面積“熵”，時間“熵”為熱力學(xué)箭頭“熵”。其次，類似N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列，與N數(shù)行和N數(shù)列的行列式或矩陣類似的二元排列，其中有一個不相同，是行列式或矩陣比N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列少了一個量子位，這是否類似全息原理，N數(shù)量子元和N數(shù)量子位的二元排列是一個可積系統(tǒng)，它的任何動力學(xué)都可以用低一個量子位類似N數(shù)行和N數(shù)列的行列式或矩陣的場論來描述呢？數(shù)學(xué)上也許是可以證明或探究的。 

全息技術(shù)也稱全息攝影。一種可把被攝物反射的光波中的全部信息記錄下來的新型照相技術(shù)。1948年、英籍匈牙利科學(xué)家加博爾提出并證實了全息照相原理。1960年發(fā)現(xiàn)激光，提供了良好的相干光源使全息照相獲得飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。1971年，加博爾為此獲諾貝爾物理學(xué)獎。 

全息照相和常規(guī)照相不同，在底片上記錄的不是三維物體的平面圖像，而是光場本身。常規(guī)照相只記錄了反映被報物體表面光強(qiáng)的變化，即只記錄的光的振幅，全息照相則記錄光波的全部信息，除振幅外還忘記錄了光波的們相。即把三維物體光波場的全部信息都貯存在記錄介質(zhì)中。 

全息照相是一種無透鏡的兩步成像。原理是：利用物光和參考光干涉在感光膠片上記錄一幅干涉圖樣，呈錯綜復(fù)雜、透明度不同的花紋，稱為全息（即全息照片），相當(dāng)于把膠片制成一不規(guī)則的光柵，然后利用全息圖對適當(dāng)照明光的衍射，把原三維影像提取出來。后一過程稱為重現(xiàn)。全息圖是一個天然的信息存儲器，可把凍結(jié)了的景物重新復(fù)活在人們眼前。由于這一獨(dú)特性能全息圖有極其廣泛的應(yīng)用。如用于研究火箭飛行的沖擊波、飛機(jī)機(jī)翼蜂窩結(jié)構(gòu)的無損檢驗等。現(xiàn)在不僅有激光全息，而且研究成功白光全息、彩虹全息，以及全景彩虹全息，使人們能看到景物的各個側(cè)面。全息三維立體顯示正在向全息彩色立體電視和電影的方向發(fā)展。 

除用光波產(chǎn)生全息圖外，已發(fā)展到可用計算機(jī)產(chǎn)生全息圖。全息圖用途很廣，可作成各種薄膜型光學(xué)元件，如各種透鏡、光柵、濾波器等，可在空間重疊，十分緊湊、輕巧，適合于宇宙飛行使用。使用全息圖貯存資料，具有容量大、易提取、抗污損等優(yōu)點(diǎn)。 

全息照相的方法從光學(xué)領(lǐng)域推廣到其他領(lǐng)域。如微波全息、聲全息等得到很大發(fā)展，成功地應(yīng)用在工業(yè)醫(yī)療等方面。地震波、電子波、X射線等方面的全息也正在深入研究中。

      1、反德西特空間，即為點(diǎn)、線、面內(nèi)空間，是可積的，因為點(diǎn)、線、面內(nèi)空間與點(diǎn)、線、面外空間交接處趨于“超零”或“零點(diǎn)能”零，到這里是一個可積系統(tǒng)，它的任何動力學(xué)都可以有一個低一維的場論來實現(xiàn)。也就是說，由于反德西特空間的對稱性，點(diǎn)、線、面內(nèi)空間場論中的對稱性，要大于原來點(diǎn)、線、面外空間的洛侖茲對稱性，這個比較大一些的對稱群叫做共形對稱群。當(dāng)然這能通過改變反德西特空間內(nèi)部的幾何來消除這個對稱性，從而使得等價的場論沒有共形對稱性。這可叫新共形共形。如果把馬德西納空間看作“點(diǎn)外空間”，一般“點(diǎn)外空間”或“點(diǎn)內(nèi)空間”也可看作類似球體空間。反德西特空間，即“點(diǎn)內(nèi)空間”是場論中的一種特殊的極限。“點(diǎn)內(nèi)空間”的經(jīng)典引力與量子漲落效應(yīng)，其弦論的計算很復(fù)雜，計算只能在一個極限下作出。例如上面類似反德西特空間的宇宙質(zhì)量軌道圓的暴漲速率，是光速的8.88倍，就是在一個極限下作出的。在這類極限下，“點(diǎn)內(nèi)空間”過渡到一個新的時空，或叫做pp波背景，可精確地計算宇宙弦的多個態(tài)的譜，反映到對偶的場論中，我們可獲得物質(zhì)族質(zhì)量譜計算中一些算子的反常標(biāo)度指數(shù)。 

2、這個技巧是，弦并不是由有限個球量子微單元組成的。要得到通常意義下的弦，必須取環(huán)量子弦論極限，在這個極限下，長度不趨于零，每條由線旋耦合成環(huán)量子的弦可分到微單元10的-33次方厘米，而使微單元的數(shù)目不是趨于無限大，從而使得弦本身對應(yīng)的物理量如能量動量是有限的。在場論的算子構(gòu)造中，如果要得到pp波背景下的弦態(tài)，我們恰好需要取這個極限。這樣，微單元模型是一個普適的構(gòu)造，也清楚了。在pp波這個特殊的背景之下，對應(yīng)的場論描述也是一個可積系統(tǒng)。 

全息照相的拍攝要求 

為了拍出一張滿意的全息照片，拍攝系統(tǒng)必須具備以下要求： 

(1) 光源必須是相干光源 

通過前面分析知道，全息照相是根據(jù)光的干涉原理，所以要求光源必須具有很好的相干性。激光的出現(xiàn)，為全息照相提供了一個理想的光源。這是因為激光具有很好的空間相干性和時間相干性，實驗中采用He-Ne激光器，用其拍攝較小的漫散物體，可獲得良好的全息圖。 

(2) 全息照相系統(tǒng)要具有穩(wěn)定性 

由于全息底片上記錄的是干涉條紋，而且是又細(xì)又密的干涉條紋，所以在照相過程中極小的干擾都會引起干涉條紋的模糊，甚至使干涉條紋無法記錄。比如，拍攝過程中若底片位移一個微米，則條紋就分辨不清，為此，要求全息實驗臺是防震的。全息臺上的所有光學(xué)器件都用磁性材料牢固地吸在工作臺面鋼板上。另外，氣流通過光路，聲波干擾以及溫度變化都會引起周圍空氣密度的變化。因此，在曝光時應(yīng)該禁止大聲喧嘩，不能隨意走動，保證整個實驗室絕對安靜。我們的經(jīng)驗是，各組都調(diào)好光路后，同學(xué)們離開實驗臺，穩(wěn)定一分鐘后，再在同一時間內(nèi)爆光，得到較好的效果。 

(3) 使用高分辨率的全息底片  

因為全息照相底片上記錄的是又細(xì)又密的干涉條紋，所以需要高分辨率的感光材料。普通照相用的感光底片由于銀化物的顆粒較粗，每毫米只能記錄50～100個條紋，天津感光膠片廠生產(chǎn)的I型全息干板，其分辨率可達(dá)每毫米3000條，能滿足全息照相的要求。

(4)  物光與參考光應(yīng)滿足 

(5) 全息照片的沖洗過程 

沖洗過程也是很關(guān)鍵的。我們按照配方要求配藥，配出顯影液、停影液、定影液和漂白液。上述幾種藥方都要求用蒸餾水配制，但實驗證明，用純凈的自來水配制，也獲得成功。沖洗過程要在暗室進(jìn)行，藥液千萬不能見光，保持在室溫20℃在右進(jìn)行沖洗，配制一次藥液保管得當(dāng)可使用一個月左右。 

全息照相的應(yīng)用 

綜上所述，全息照相是一種不用普通光學(xué)成象系統(tǒng)的錄象方法，是六十年代發(fā)展起來的一種立體攝影和波陣面再現(xiàn)的新技術(shù)。由于全息照相能夠把物體表面發(fā)出的全部信息(即光波的振幅和相位)記錄下來，并能完全再現(xiàn)被攝物體光波的全部信息，因此，全息技術(shù)在生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用〔2，3〕。例如：全息電影和全息電視，全息儲存、全息顯示及全息防偽商標(biāo)等。 

除光學(xué)全息外，還發(fā)展了紅外、微波和超聲全息技術(shù)，這些全息技術(shù)在軍事偵察和監(jiān)視上有重要意義。我們知道，一般的雷達(dá)只能探測到目標(biāo)方位、距離等，而全息照相則能給出目標(biāo)的立體形象，這對于及時識別飛機(jī)、艦艇等有很大作用。因此，備受人們的重視。但是由于可見光在大氣或水中傳播時衰減很快，在不良的氣候下甚至于無法進(jìn)行工作。為克服這個困難發(fā)展出紅外、微波及超聲全息技術(shù)，即用相干的紅外光、微波及超聲波拍攝全息照片，然后用可見光再現(xiàn)物象，這種全息技術(shù)與普通全息技術(shù)的原理相同。技術(shù)的關(guān)鍵是尋找靈敏記錄的介質(zhì)及合適的再現(xiàn)方法。 

超聲全息照相能再現(xiàn)潛伏于水下物體的三維圖樣，因此可用來進(jìn)行水下偵察和監(jiān)視。如圖(3)。由于對可見光不透明的物體，往往對超聲波透明，因此超聲全息可用于水下的軍事行動，也可用于醫(yī)療透視以及工業(yè)無損檢測測等。 

物光和參考光的光程差應(yīng)盡量小，兩束光的光程相等最好，最多不能超過2cm，調(diào)光路時用細(xì)繩量好；兩速光之間的夾角要在30°～60°之間，最好在45°左右，因為夾角小，干涉條紋就稀，這樣對系統(tǒng)的穩(wěn)定性和感光材料分辨率的要求較低；兩束光的光強(qiáng)比要適當(dāng)，一般要求在1∶1～1∶10之間都可以，光強(qiáng)比用硅光電池測出。