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冲出地球
1.6.2.1 望远镜的历史

望远镜的历史


人类真正开始摆脱地球引力,有逃离地球的能力,还是进入20世纪中叶之后。在此之前一直是用望远镜在观察遥远的星空。

17世纪初,荷兰的一位眼镜商人汉斯·利伯希(Hans Lippershey)无意中将两块透镜排成一条线,发现远处的景物通过透镜似乎拉近了一些。1608年,这位商人为自己的发现申请了专利,并按要求制作了一架双筒望远镜,人类第一架望远镜就此诞生。

此后,各国的研究者都在发展、研究属于自己的望远镜。我们熟悉的伽利略就是其中之一,这位博学的意大利科学家在听闻荷兰眼镜商人发明了供人玩赏的望远镜之后,虽然没见过实物,但思考数日之后,用风琴管和凹凸透镜制成了望远镜。这之后他又把倍率提高到9,1610年又将倍率提高到33。伽利略用自己制造的望远镜观察日月星辰,发现甚多。1610年3月,这位意大利科学家出版了《星空信使》一书,震撼全欧。随后他又发现了金星盈亏与变化大小,这对日心说是一种强有力的支持。

望远镜发展史

使用两块透镜成像的望远镜叫作折射望远镜,伽利略做的就是这种。早期的折射望远镜有个问题——即使加工再精密也不能消除色差。这时我们都认识的牛顿出场了,他曾认为折射望远镜的色差是无法消除的。牛顿在1668年制作出了反射望远镜,虽然比较小,但是已经能够比较清楚地看到木星的卫星。而后,在1672年,牛顿又做出了一台更大的反射望远镜,送给了英国皇家学会,至今还保存在那里。

决定天文望远镜性能的参数有很多,其中最重要的一项是口径,它决定了望远镜的集光能力。将望远镜的口径换算成毫米,除以人类眼睛瞳孔的最大直径,所得的数值再平方,即为望远镜的集光能力。集光能力越大,就能看到越暗的星体。所以为了追求更强的集光能力,天文学家制造的望远镜越来越大。伽利略和牛顿磨制的望远镜口径只有50毫米左右,到了18世纪中期查尔斯·梅西耶搜寻彗星所用的设备也只是一架100毫米的折射镜。

到了1787年,英国天文学家威廉·赫歇尔制成了当时世界上最大的反射镜,口径达到了惊人的1200毫米,主焦距12米,整个望远镜足有三层楼高。他用这架当时世界上最大的望远镜发现了很多卫星,例如土卫二。

位于加利福尼亚的胡克望远镜,口径为2.54米(100英尺)

这之后一些天文学家还制造了更大口径的天文望远镜,比如1917年制造的位于加利福尼亚的胡克望远镜,口径为2.54米。在此后的30年里,胡克望远镜一直都是世界上最大的望远镜。科学家在胡克望远镜制成之后,又对其进行了一系列的升级改造,安装了干涉仪,这是光学干涉装置首次在天文学上的应用。科学家埃德温·哈勃用胡克望远镜完成了关键计算,确定许多所谓的观测到的“星云”其实是银河系外的星系,并且在米尔顿·赫马森的帮助下认识到了星系的红移,认为宇宙在膨胀。