Hobbyastronom Ralf-Michael Bath / Stand: Juni 2005

Könnte man dieses Phänomen mit Holographie erklären?

Hologramm - Theorie

Nach meinen Beobachtungen und Nachforschungen theoretisch und auch praktisch müsste es sich hier um eine vergrößerte Infrarot-Interferenz- Holographie des Merkur handeln, die hier auf der Erde mit den entsprechenden Technik-Optik-Wellen- Komponenten und deren Zusammenwirken, auf dem Monitor sichtbar wird. Im Sonnensystem ist die Voraussetzung für ein Hologramm des Merkur durch die Sonne schon gegeben - theoretisch. (siehe Graphicmontage unten)

Nun müsste man sich erst einmal fragen, wie ein Hologramm unter irdischen Bedingungen überhaupt funktioniert.

Das wir räumlich, also Tiefen unterschiede wahrnehmen, auch wenn wir nur mit einem Auge sehen, liegt daran, das die vom Sonnenlicht reflektierten Objekte unser Auge mit unterschiedlicher Wellenlänge erreichen. Nahe Objekte erreichen unsere Augenlinse zeitlich eher, als entferntere Objekte. Die Wellenlänge aller Objekte ist zeitlich Phasen verschoben.

Diese Phase wird bei jedem 2D-Foto nicht aufgezeichnet und wir sehen unsere Photos nicht räumlich, da die Zeit und deren Phase nicht mit aufgenommen wird. 

Dieses Bild zeigt den Aufbau zur Erzeugung eines Hologramms auf einen Film:

In der Holographie setzt man zum Aufnehmen der oben erwähnten Phase einen Signalstrahl oder auch Referenzwelle die gerade Strahlen aussenden ein. Gleichzeitig wird das abzubildenden Objekt von der gleiche Wellenlänge des Refrenzstrahls in einem Bestimmten Winkel angestrahlt, so das diese vom Objekt dem entsprechend reflektiert werden müssen. Diese Objektwellen, die je nach Objekt verformt sind, interferieren mit dem Signalstrahl.

Objektwelle und Referenzwelle die kohärent sind treffen nun in einem bestimmten Winkel auf das Aufnahme material ein und interferieren. Man könnte sich das so vorstellen: Der gerade Signalstrahl tastet die vom Objekt reflektierte verformte Objekt wellenfront zeitlich phasenverschoben regelrecht ab. Es entsteht ein Interferenz- muster. Im Interferenzmuster sind alle Informationen über die Form des Apfels enthalten. Die Interferenz beider Strahlen werden in dem aufzunehmenden Material dekodiert gespeichert.

In der obigen Abbildung wird das Objekt von einem Holofilm aufgezeichnet. Das anschließend entwickelte Bild muss mit gleichen kohärentem Laser wieder sichtbar gemacht werden um die dekodierung zu realisieren. Der Apfel ist also dann räumlich zu sehen, ohne das ein realer Apfel vorhanden ist. In einem Holofilm sind pro mm ca. 1000 Rillen die das Interferenzmuster aufnehmen. In diesem Interfernzmuster sind alle Informationen des Originals enthalten.

Das Sonnenfilter (ca. 10 Jahre in Gebrauch) besitzt diese Eigenschaft hier im Bild gekennzeichnet an den Rädern des Risses. Dieser Riss dient zum Ausgleich der Ausdehnung des Glases bei großer Hitze im Brennpunkt, oder ein dadurch ausgelöster Riss. Das Glas ist 4mm stark. 1993, als ich mir dieses Teleskop mit Zubehör leistete, waren noch keine CCD Kameras im Umlauf zur Beobachtung. Bei Beobachtungen der Sonne werden heute Folien eingesetzt. Analog, also bei Sonnenbeobachtungen fällt der Riss im Sonnenfilter nicht sonderlich auf und man würde wahrscheinlich dieses Filter bei genauerer Betrachtung als Defekt und unbrauchbar erklären.

Dieser Bereich oben im Bild ist nur mit Lupe und dahinter mit Laserpointer beleuchtet an den Schatten der feinen Rillen zu erkennen, also mikroskopisch klein. In diesem Fall gehen die Interferenz Strahlen direkt durch diese Rillen und werden in Realzeit dekodiert und abgebildet.

Man könnte sich diesen Oberflächenbereich wie Lamellen vorstellen, . Ähnlich den Rillen auf einem Holofilm.

In diesem Fall würde ein Objekt, welches nahe genug an der Sonne ist um Infrarot Strahlen zu reflektieren mit denselben kohärenten Strahlen der Sonne interferieren. Und in der Graphik unten, mit X gekennzeichnet, eine Dekodierung stattfinden. In diesen mikroskopischen Rillen werden die reflektierten Objektwellen mit den geraden Signalwellen abgetastet. Das 3D-Bild der Holographie entsteht dann am Sonnenfilter. Vielmehr ein Abbild in 2D welches einer Holographie ähnlich aussieht.

Dieses dekodierte Abbild des Objektes welches im nicht sichtbaren Infrarotbereich liegt wird durch die SI Sensoren der CCD Kamera empfangen und in Elektronen umgewandelt. Fernbedienungen strahlen den Infrarotsignalcode von der IR Diode aus, die man dann in der CCD Kamera auch sehen kann. Aus einem Datenblatt eines Infrarot-Sensors für Fernbedienungen fand ich den Wert von 980nm. Die CCD Kamera hat also eine sehr große Bandbreite, die sichtbare wie auch nicht sichtbare Stahlen empfängt. Diese Wellenfront kommt nun durch das Objektiv zur CCD Camera und wird so mit den entsprechenden Aufnahmefilter-Einstellungen der Software auf den Monitor sichtbar.

Wie ich schon erwähnte, ist die Voraussetzung für ein Hologramm im Weltraum schon gegeben.Vom Weltraum aus gesehen und übertragen würde das Ganze dann so aussehen wie im Bild unten. In diesem Fall bewegt sich nur das abzubildende Bild also das Objekt Merkur. Und natürlich die Erde, die dafür sorgt das die Sonne im sichtbaren Licht von links nach rechts durch das Bild läuft und das Objekt Merkur regelrecht in seiner Kugelform ausgeleuchtet wird. Dieses 3D Abbild ist relativ zur Sonne fest fixiert im Moment der Beobachtung. Was darauf schließen läßt, das es sich um die reflektierten Infrarotstrahlen der Oberfläche des Merkur handelt. Meine Beobachtungen haben gezeigt, das Kraterstrukturen sich mit Beobachtungen im Abstand von 1-2 Tagen schon Veränderungen, die Kraterstruktur bewegt sich nach rechts mit jedem Tag. Wie ich feststellen konnte, verläuft die Veränderung der Oberfläche nicht konstant. Merkur hat eine sehr exzentrische Bahn und dadurch in seiner Umlaufbahn um die Sonne unterschiedliche Geschwindigkeiten. Ebenfalls muß der holographische Winkel eingehalten werden, damit das Bild am Ende korrekt dekodiert und emfangen wird.

Planet Merkur ist nah genug an der Sonne und kann durch die hohe Wärmestrahlung im Infrarot empfangen werden. Da zu stahlt die Sonne kohärente in der Ebene gerade Wellen in alle Richtungen aus. Einige erreichen Merkur und werden, der Oberfläche entsprechend verformte Objektwellen wieder zurück reflektieren. Die direkten Signalwellen und die reflektierten Objektwellen interferieren und werden dann durch die feinen Rillen im Filter, wie oben in der blauen Graphic, dekodiert. Dieser Effekt, also ein Abbild des Merkur entsteht nun zwischen Objektiv und Sonnenfilter und der CCD Kamera. Da diese eine große Bandbreite besitzt, können so auch Wellen im Infrarotbereich sichtbar gemacht werden, die kohärent sind und solch eine Interferenz erst möglich macht.

Diese CCD Webcam mit seiner Aufnahme Software, kann mit mit den Einstellungen Blende (Exposure) auf ein minimum, oder dem entsprechend durch ausprobieren, verstellt werden. Kontrast und Helligkeit ebenfalls auf ein minimum, um die Kraterstrukturen herauszuheben. Aber die Einstellung der Aufnahmesoftware ist von der Intensität der Sonne, der relative Winkel Merkur zur Sonne und anderen Faktoren abhängig.

Bei einem Merkur durchgang (innere Konjunktion) vor der Sonne am 9.Mai.1970 erscheint Merkur als kleine schwarze Scheibe. Solches Ereignis ist ca.13mal in 100 Jahren zu beobachten. Soviel zum Vergleich aus dem Lexikon der Astronomie.

Nun könnte man das mit dieser HologrammTheorie Wellentheoretisch erklären. Bis mir bei meinen Beobachtungen eines Morgens auffiel, das ich dieses Objekt schon sehe bevor Objekt Merkur überhaupt über dem Horizont aufgegangen ist. Wellen können sich aber bekanntlich nur in gerader Richtung ausbreiten. Warum bekomme ich aber trotzdem relativ guten Empfang des Bildes? Wahrscinlich liegt die Antwort im Welle-Teilchen Dualismus und es können Photonen mit daran beteiligt sein.

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