第4章 全能力場（第5/6頁）

全息甲板，或者叫“全息環境模擬器”，在理論上有兩個特性：三維的全息投影和力場。後者“創建”了所有可以直接被觸碰、有互動性、可在其中走動的投影，就像在本章開始的時候提到的那些石頭一樣。全息圖像並不是核心，真正的核心以及讓這一切變得獨特且美好的東西是利用力場產生能和參與者互動的物理世界。

《紐約時報》2014年刊出的一篇文章稱，全息甲板技術可能“已經開始成形”，但是除了媒體的大肆宣傳以外還有什麽別的嗎？讓人失望的簡單答案是“沒有”。文章中描述的只是全息甲板可以實現的一小部分事實，但我們還沒有實現技術上的重大突破。

文章說，“一些科學家和學者稱，在2024年的時候將會有類似全息甲板的東西誕生”，但這裏面的關鍵詞是“類似”。文章裏描繪的只是六面皆有投影的屋子，而非“全息”。在全息投影空間裏，你可以在一大片區域中自由行動，無須受限於一個屋子（另外，《星際迷航》裏從來沒有使人信服地解釋過在小空間裏無限行走的原理），相當於屏幕兩倍大的咖啡桌將陳列著你的假期照片。文章裏提到的技術都不是實現全息甲板的必要元素。

必要元素是力場和三維全息投影，力場可以實現和人互動的虛擬物體，三維全息投影可以實現以假亂真的環境。我們已經知道實現力場異常困難了，那麽全息投影會容易一些嗎？讓我先解釋一下全息投影的意思。全息指的是全息圖，也就是從觀察者的視角用光來重現照片中的場景。

這就像透過一扇窗子看整個城市的景色。窗外，一只鴿子擋住了你的視線，你看不到廣告牌上寫的電影時間表。但是，在真實的世界裏這不是個問題。你可以挪一步，繞開鴿子看過去。現在，你看到時間表了，並且意識到剛好錯過了最後一場電影。

現在讓我們把窗戶換成一張完美的照片，照片的像素很高，看上去和實景沒什麽差別。（在把事情弄得更復雜以前，我們先想象這只是一張靜止的照片，沒有運動的事物。）你站在那兒，看著處於靜止狀態的鴿子，此時的照片和你透過窗子看到的場景一模一樣。現在，你為了看到時間表往旁邊挪了一步。當然，你還是會在照片的正中間看見那只鴿子，因為照片是平面的，所以鴿子依然擋著你的視線，你也看不到時間表。

所以，照片和現實世界裏窗外的景色是不一樣的。一系列光子打在玻璃上，組建出真實景象的所有信息。即使景色已經不在那裏了，如果你可以捕捉到所有的光子，並使其重現，你也能重建一個真實的三維圖像。從本質上說，這就是全息圖。

實現全息圖的前提是找到能儲存所有信息的方法。所有傳統的圖像都是在平面的每個點上捕捉亮度和色彩，但這些不足以告訴你組成圖片的每個點上的不同光子的情況：這些光子從哪兒來？處於什麽相位（光子的基本屬性之一，它使光產生了波動性）？匈牙利裔英國科學家丹尼斯·加柏在“二戰”後不久想出來的方法也許可以解決這些問題：在玻璃板上記錄下光的所有信息，並使這些信息重現。如果有第二束光也打在玻璃上並和第一束光相互作用，那麽記錄下兩束光之間的光幹涉圖案，也許就能實現全息圖。

這是個絕佳的想法。雖然加柏有了這個想法，但他卻沒能實現。全息圖的實現需要相同顏色的連相光子，直到激光出現以前，這種光源都不存在。激光出現後的第4年，密歇根大學的埃米特·利思和尤裏斯·烏帕特尼克斯創作了第一幅全息圖，呈現出一個靜物模型火車和一對毛絨鴿子。

記得在1977年，我在倫敦皇家科學院參觀了一個名叫“異光”的關於早期全息圖的展覽。參觀者透過又小又模糊的窗戶可以看到物體——通常是非常普通的物體，被閃爍的綠光照亮。但是從頂上的玻璃你可以看到裏面其實什麽都沒有。綠色激光被關掉之後，參觀者就更明確地知道自己看到的只是虛擬出來的視覺效果。雖然這個展覽讓人覺得新奇，但是沒有人會把這些綠色的幻化物體當作真實世界裏透過窗戶看到的景象，更不會有人覺得這是可以自由進出的三維環境。

1977年的全息圖只展示了全息甲板的視覺層面效果。而實現全息甲板需要3個層面：全色彩（圖片的分辨率高到看上去就像真的），運動的圖像，一個完整的全息投影（你走進全息甲板之後，感受到圖像就在你的周圍，而不是透過玻璃看到的三維圖像）。

最原始的全息圖都是單色的（一般是綠色的），這意味著需要用激光照明和光的幹涉現象來產生復雜的圖像。雖然產生顏色效果是可行的，但是直到近期我們才實現了全彩色的全息圖。更重要的是，除非需要重現的物體可以通過激光照明被記錄下來，否則產生出完美的幹涉圖案幾乎不太可能。全息圖一般有很強的顆粒感，即便是這樣，有些公司還是可以制造出高清晰度的全息圖，和真實的物體看上去沒有區別。