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世界第一架望遠(yuǎn)鏡(荷蘭小鎮(zhèn)眼鏡店主人無(wú)意發(fā)明)

xj 2023-04-14

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世界第一架望遠(yuǎn)鏡是什么樣子?望遠(yuǎn)鏡是一種利用透鏡或反射鏡以及其他光學(xué)器件觀測(cè)遙遠(yuǎn)物體的光學(xué)儀器。利用通過(guò)透鏡的光線折射或光線被凹鏡反射使之進(jìn)入小孔并會(huì)聚成像,再經(jīng)過(guò)一個(gè)放大目鏡而被看到。又稱“千里鏡”。下面就跟作者一起具體看看世界第一架望遠(yuǎn)鏡等相關(guān)內(nèi)容。

望遠(yuǎn)鏡發(fā)展歷史

17世紀(jì)初的一天,荷蘭小鎮(zhèn)的一家眼鏡店的主人利伯希,為檢查磨制出來(lái)的透鏡質(zhì)量,把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線,通過(guò)透鏡看過(guò)去,發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處的教堂塔尖好像變大拉近了,于是在無(wú)意中發(fā)現(xiàn)了望遠(yuǎn)鏡的秘密。1608年他為自己制作的望遠(yuǎn)鏡申請(qǐng)專利,并遵從當(dāng)局的要求,制造了一個(gè)雙筒望遠(yuǎn)鏡。據(jù)說(shuō)小鎮(zhèn)好幾十個(gè)眼鏡匠都聲稱發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡,不過(guò)一般都認(rèn)為利伯希是望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明者。

望遠(yuǎn)鏡發(fā)明的消息很快在歐洲各國(guó)流傳開(kāi)了,意大利科學(xué)家伽利略得知這個(gè)消息之后就自制了一個(gè)。第一架望遠(yuǎn)鏡只能把物體放大3倍。一個(gè)月之后,他制作的第二架望遠(yuǎn)鏡可以放大8倍,第三架望遠(yuǎn)鏡可以放大到20倍。1609年10月他制造出了能放大30倍的望遠(yuǎn)鏡。伽利略用自制的望遠(yuǎn)鏡觀察夜空,第一次發(fā)現(xiàn)了月球表面高低不平,覆蓋著山脈并有火山口的裂痕。此后又發(fā)現(xiàn)了木星的4個(gè)衛(wèi)星、太陽(yáng)的黑子運(yùn)動(dòng),并作出了太陽(yáng)在轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)論。

幾乎同時(shí),德國(guó)的天文學(xué)家也開(kāi)始研究望遠(yuǎn)鏡,他在《屈光學(xué)》里提出了另一種天文望遠(yuǎn)鏡,這種望遠(yuǎn)鏡由兩個(gè)凸透鏡組成,與伽利略的望遠(yuǎn)鏡不同,比伽利略望遠(yuǎn)鏡視野寬闊。但開(kāi)普勒沒(méi)有制造他所介紹的望遠(yuǎn)鏡。沙伊納于1613~1617年間首次制作出了這種望遠(yuǎn)鏡,他還遵照開(kāi)普勒的建議制造了有第三個(gè)凸透鏡的望遠(yuǎn)鏡,把兩個(gè)凸透鏡做的望遠(yuǎn)鏡的倒像變成了正像。

1793年英國(guó)赫瑟爾(WilliamHerschel),制做了反射式望遠(yuǎn)鏡,反射鏡直徑為130厘米,用銅錫合金制成,重達(dá)1噸。

1845年英國(guó)的帕森(WilliamParsons)制造的反射望遠(yuǎn)鏡,反射鏡直徑為1.82米。1917年,胡克望遠(yuǎn)鏡(HookerTelescope)在美國(guó)加利福尼亞的威爾遜山天文臺(tái)建成。它的主反射鏡口徑為100英寸。正是使用這座望遠(yuǎn)鏡,哈勃(EdwinHubble)發(fā)現(xiàn)了宇宙正在膨脹的驚人事實(shí)。

1930年,德國(guó)人施密特(BernhardSchmidt)將折射望遠(yuǎn)鏡和反射望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)點(diǎn)(折射望遠(yuǎn)鏡像差小但有色差而且尺寸越大越昂貴,反射望遠(yuǎn)鏡沒(méi)有色差、造價(jià)低廉且反射鏡可以造得很大,但存在像差)結(jié)合起來(lái),制成了第一臺(tái)折反射望遠(yuǎn)鏡。

戰(zhàn)后,反射式望遠(yuǎn)鏡在天文觀測(cè)中發(fā)展很快,1950年在帕洛瑪山上安裝了一臺(tái)直徑5.08米的海爾(Hale)反射式望遠(yuǎn)鏡。

1969年,在前蘇聯(lián)高加索北部的帕斯土霍夫山上安裝了直徑6米的反射鏡。

1990年,NASA將哈勃太空望遠(yuǎn)鏡送入軌道,然而,由于鏡面故障,直到1993年宇航員完成太空修復(fù)并更換了透鏡后,哈勃望遠(yuǎn)鏡才開(kāi)始全面發(fā)揮作用。由于可以不受地球大氣的干擾,哈勃望遠(yuǎn)鏡的圖像清晰度是地球上同類望遠(yuǎn)鏡拍下圖像的10倍。

1993年,美國(guó)在夏威夷莫納克亞山上建成了口徑10米的“凱克望遠(yuǎn)鏡”,其鏡面由36塊1.8米的反射鏡拼合而成。

2001年,設(shè)在智利的歐洲南方天文臺(tái)研制完成了“甚大望遠(yuǎn)鏡”(VLT),它由4架口徑8米的望遠(yuǎn)鏡組成,其聚光能力與一架16米的反射望遠(yuǎn)鏡相當(dāng)。

2014年6月18日,智利將夷平賽羅亞馬遜(CerroAmazones)山的山頂,用以安置世界上功率最大的望遠(yuǎn)鏡“歐洲特大天文望遠(yuǎn)鏡”(英文縮寫(xiě)E-ELT)。賽羅亞馬遜山位于阿塔卡馬(Atacama)沙漠,海拔3000米。

E-ELT又稱“世界最大的天空之眼”,寬近40米,重約2500噸,其亮度比現(xiàn)存望遠(yuǎn)鏡高15倍,清晰度是哈勃望遠(yuǎn)鏡的16倍。該望遠(yuǎn)鏡造價(jià)8.79億英鎊(約合人民幣93億元),有望于2022年正式投入使用。

一批正在籌建中的望遠(yuǎn)鏡又開(kāi)始對(duì)莫納克亞山上的白色巨人兄弟發(fā)起了沖擊。這些新的競(jìng)爭(zhēng)參與者包括30米口徑的“30米大望遠(yuǎn)鏡”(ThirtyMeterTelescope,簡(jiǎn)稱TMT),20米口徑的大麥哲倫望遠(yuǎn)鏡(GiantMagellanTelescope,簡(jiǎn)稱GMT)和100米口徑的絕大望遠(yuǎn)鏡(OverwhelmingLargeTelescope,簡(jiǎn)稱OWL)。它們的倡議者指出,這些新的望遠(yuǎn)鏡不僅可以提供像質(zhì)遠(yuǎn)勝于哈勃望遠(yuǎn)鏡照片的太空?qǐng)D片,而且能收集到更多的光,對(duì)100億年前星系形成時(shí)初態(tài)恒星和宇宙氣體的情況有更多的了解,并看清楚遙遠(yuǎn)恒星周圍的行星。

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