Природа сложна — иногда даже слишком сложна для того, чтобы человек её увидел. Но это решаемо: инфракрасные очки, контролируемые направлением взгляда, могут позволить людям видеть тепловые 3D-изображения, а специальная камера — реагировать на события, происходящие слишком быстро; может быть, всё это вместе способно вывести нас за рамки человеческого восприятия.
Чувства человека создавались миллионами лет эволюции. Наши глаза, например, находятся в передней части головы, на лице, и позволяют видеть три измерения, а клетки сетчатки чувствительны к разной длине волн света, что делает наше зрение ещё и цветным.
Но у наших чувств есть границы. Летящая пуля, например, движется слишком быстро для человеческого глаза.
«Есть множество вещей, которые сложно воспринять с помощью имеющихся у нас чувств, — говорит профессор Альбрехт Шмидт, учёный-информатик в Мюнхенском университете имени Людвига и Максимилиана (нем. Ludwig-Maximilians-Universität München), глава проекта под названием AMPLIFY. — Наш проект сосредоточен на поисках пути расширения традиционных чувств, чтобы расширить человеческое восприятие с помощью цифровых технологий».
Например, камера может зафиксировать свет за пределами видимого спектра и выявить движение, слишком быстрое для человеческого глаза.
«Вопрос в том, как мы сможем ими интуитивно пользоваться, — говорит профессор Шмидт. — Многие люди пытаются создать импланты, но проблема в том, что в таком случае от них нельзя будет избавиться. Если что-то интегрировано в очки, которые я, например, ношу, большую часть времени, не задумываясь о них, мы могли бы расширять наше восприятие только тогда, когда нужно».
Профессор Шмидт вместе с коллективом коллег из Штутгартского университета (нем. Universität Stuttgart), создал несколько прототипов, расширяющих наше восприятие.
Один из них — очки, показывающие тепловое изображение, когда тот, кто их носит, меняет направление взгляда. Камера, включённая в оправу, фиксирует изображения, используя как видимый свет, так и ближний инфракрасный и дальний инфракрасный диапазоны. Это даёт носителю способность видеть не только то, что привычно видимо, но и трёхмерные тепловые изображения.
Сенсоры, встроенные в оправу, способны выявить слабые электрические сигналы, производимые мышцами, и таким образом определять, прямо вы смотрите на предмет или искоса.
Коллектив создал версию очков, встроенных в шлем, который носят пожарные, дав последним способность выявлять скрытые источники огня или находить людей под завалами зданий.
«Это сильно отличается от использования тепловизора, поскольку вы должны активно осматриваться, чтобы увидеть, что происходит — говорит профессор Шмидт. — Вы запросто можете поменять способ просмотра, возможно, даже бессознательно».
Он представляет, что подобный прибор может быть способен зрительно увеличивать отдалённые предметы или замедлять действия.
«Если я смотрю из окна, то могу увидеть деревья, потом изменить направление взгляда, чтобы посмотреть поближе, и увидеть птицу на ветке, — объясняет профессор Шмидт. — Если птица взлетает, моё когнитивное приспособление может последовать за ней, что может быть вызвано моей активностью мозга, и подсказать камере замедлить движение. Потом я могу снова посмотреть в компьютер рядом, и приспособление вернётся к нормальному зрению. Всё это может происходить без размышлений об этом, будучи контролируемо только сосредоточением».
Общая цель коллектива — создать такой аппарат, использование которого будет либо интуитивно понятным сразу же, либо войдёт в привычку достаточно быстро.
Другой прототип — пара очков для плавания, которые помогают ориентироваться под водой. Пловцам зачастую сложно на открытых пространствах двигаться в правильном направлении, поскольку им не хватает визуальной информации, это дезориентирует их.
Добавив очкам датчик поворота и магнитометр, коллектив сможет дать ключевые точки для навигации, расположив светодиодные лампы в области периферического зрения.
Они также тестируют ещё одни очки, дающие носителю «глаза» на затылке, используя камеры с 360 градусами обзора. Отражая изображение периферического зрения, они позволяют тому, кто их носит, заметить потенциальные угрозы, например, при переходе дороги, и, повернувшись, увидеть их.
Но даже если вооружиться новейшей высокотехнологичной камерой, некоторые вещи будут ускользать от нашего взгляда. Химические реакции, например, происходят слишком быстро, чтобы их можно было запечатлеть современными камерами — они могут совершаться за пару триллионных долей секунды.
Доктор Мария Ана Каталуна (Maria Ana Cataluna), физик в Институте фотоники и квантовых наук в Университете Хериот-Уатт (Heriot-Watt University), ведёт проект, целью которого является преодоление этого ограничения. Проект UPTIME имеет целью создание самой быстрой камеры.
Изучая новые ультрабыстрые лазеры, которые посылают вспышку света, длящуюся от 10 до 100 фемтосекунд (миллионных долей от миллиардных долей секунды) и, подбирая для них системы, которые могут быстро зафиксировать отражённые фотоны, она надеется зафиксировать явления, которые пока человеку не увидеть.
«Если мы не можем визуализировать, то не можем и глубже понять, — говорит доктор Каталуна. — Это означает, что внутренние механизмы необратимых процессов, представленных в физике, биологии и инженерных науках, по сути остаются ненаблюдаемыми».
Явления, которые она надеется зафиксировать новой камерой, — высокоскоростные биохимические реакции. Также новая камера может помочь учёным зафиксировать фазу изменений, тот неуловимый момент, когда жидкость превращается в газ. А также понять, что именно происходит с тем или иным материалом, когда он трансформируется под воздействием лазера. Новое знание может быть использовано для оптимизации производственных процессов, основанных на лазерных технологиях.
«Экспозиция, длящаяся всего одну микросекунду, позволяет быстрой камере запечатлеть пулю в середине полёта, — объясняет доктор Каталуна, — Но оптические периоды продолжительностью в субпикосекунду или фемтосекунду, позволяющие запечатлеть микроскопические ультрабыстрые феномены, — это деления на временной шкале на шесть порядков меньше. Мы хотим быть способными делать снимки и этих феноменов».
Мария Ана Каталуна не хочет распространяться о деталях новой технологии, пока не оформит патент, сейчас разрабатываются ключевые компоненты, необходимые для создания камеры. Она надеется, что новая ультрабыстрая камера станет реальностью в течение трёх лет.
Поскольку новая технология даёт нам способность воспринимать мир таким способом, каким мы не видели его раньше, профессор Шмидт предостерегает об опасности. Он думает, что когда у нас будут эти приспособления, цифровой и социальный разрыв увеличатся.
«Мы попадём в пространство, где цифровая технология будет создавать намного больше суперспособностей, и те, у кого они будут, будут обладать огромным преимуществом».