光，是地球上万物生存的基础。人类对于光学的研究和利用也由来已久。2015年恰值光科学历史上一系列重要里程碑的纪念周年，被联合国设立为光和光基技术年。本月的科技史话栏目特约请光学研究者，介绍光学的相关研究内容。
电影《阿凡达》中侵略者们推演时用到的3D沙盘是否给你留下了深刻印象?透过沙盘，潘多拉星球的地形地貌一览无余，真是酷炫到没有朋友!但这种技术其实离我们并不遥远，丹尼斯·盖博教授在1947年发明的全息技术就已经将这种魔法照进了现实，他也因此获得了1971年的诺贝尔物理学奖。全息(holography)是盖博教授创造的一个新名词，来源于希腊语“holos”和“gram”，意思是“整体”和“书写”，国内译为“全息”，即“完全的信息”。
坊间流传着这样一个令人啼笑皆非的故事，说的是70年代末期，美国一家珠宝商店采用激光全息技术，拍摄了钻石、珍珠、翡翠等珠宝玉器照片，放在橱窗里展出。谁曾想，到了夜里，橱窗里这些五光十色、琳琅满目的“珠宝”竟招来了一伙窃贼，他们破窗而入，妄图抢劫。哪知打破橱窗后，灯光熄灭，橱窗里的“珠宝”竟然“不翼而飞”。
一张小小的全息照片，为何能达到如此以假乱真的效果呢?这与全息照片记录信息的方式有关。最初的黑白摄影依靠光敏材料记录物体上各点的亮暗关系。随着彩色摄影技术的出现，人们能够捕捉到更多有关物体色彩方面的信息，从而走进了彩色世界。而相比于这两者，全息技术创造性地记录了物体上各点的空间位置关系，一举突破了二维的局限，这样人们通过全息图就能够看到逼真的三维物体像了。因此，全息显示被公认为是实现真三维显示的终极技术。
历经半个多世纪风起潮涌，从盖博的同轴全息术，到利思和乌帕特尼克斯的离轴全息术，再到丹尼苏克全息图和班顿的彩虹全息术，全息术也早已今非昔比。军事侦察、工业测量、航空航天……全息术的应用比比皆是。身份证、护照、信用卡、钞票上也随处可见全息防伪技术的身影，这些彩色的全息防伪薄膜让盗版、假币无处遁形。利用现在的全息存储技术，指甲盖大小的特殊晶体上就可存储上万幅数字图像。DVD碟片大小的全息光盘容量可达1.6TB(1TB=1024GB)，相当于350张普通DVD;传输速率也可达1Gb/s，相当于DVD的40倍，实现真正的“秒传”。
想象着在不远的将来，随着全息技术的不断发展，电影能够摆脱荧幕和3D眼镜的束缚，在空中上演;建筑师们能够在拟真的建筑里随意走动，客户也能同步地观看解说;千里之外的医生可以检查病患的身体状况。相信那一天并不遥远。
