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我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

(2019-11-26 19:18:15)
标签:

历史

分类: 历史文化

  许多人认为伽利略是第一位发明和制作望远镜的天文学家;然而,第一个望远镜是由汉斯·利普希 (Hans Lipperhey) 在17世纪早期制造的。利普希是一家德国和荷兰合资的玻璃制造商,该公司成功地减少了望远镜在对焦时的光量。这个模型也启发了其他科学家致力于完善望远镜。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解 :伽利略向威尼斯大侯爵介绍如何使用望远镜

  很容易指出汉斯利普希 (Hans Lipperhey) 才是望远镜的发明者,但其发明的历史却是混乱而令人困惑的。今天的历史学家和科学家们仍然在争论是谁发明了望远镜。让我们来了解一下望远镜及其对科学史的影响。

  望远镜的历史是怎样的?

  望远镜可以追溯到早期眼镜和镜头的制造商。在15世纪,镜片在欧洲被广泛使用。这些镜片不结实,没有抛光,也不够清晰。由于它们的缺陷,它们对天文学观测没有用处。

  到16世纪末17世纪初,镜片制造商改进了切割和抛光镜片的能力。正是在这个时候,在荷兰制作布景的汉斯·利伯希(Hans Lippershey)开始试验做镜片。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:于1624年描述的早期“荷兰望远镜”。

  利伯希在望远镜上蒙了层纱,只允许少量的光线进入他的望远镜。当他减少光的数量并将其聚焦时,图像变得清晰但仍然很灰暗,没有其他望远镜制造商做到过这个,所以利伯希的望远镜是望远镜技术发展的开端。

  1608年9月,利伯希把望远镜带到拿骚的莫里斯王子那里。一周后,利伯希为他的新设备申请了专利。其他科学家和玻璃制造商们抢先声称他们做出了类似的设备;利伯希因为这些声明而被剥夺了专利权。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:这张取自罗杰·培根 De multiplicatione specierum的光学图,显示光被装满了水的球形玻璃容器折射。

  在利伯希之后,望远镜传遍了整个欧洲。 到1609年5月底,在巴黎等大城市已经可以很容易找到和购买望远镜。 伽利略买到了利伯希的望远镜并开始改进它。 伽利略的望远镜是第一个用于太空观测的望远镜。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:1848年建成的辛辛那提天文台折射望远镜影像。

  随着时间的推移,天文学家开始制作功率更大、图像更清晰的望远镜。英国的托马斯·哈里奥特成功地做成了一台可以把物体放大六倍的望远镜。伽利略随后制造了一台可以将物体放大八倍的望远镜。

  第一台望远镜长什么样子?

  早期的望远镜看起来很相似。最早的望远镜是由一个或几个圆柱形的长管组成的。管子可以由锡、铅、纸板和木头制成,用铜、布或皮革扎带、胶水固定在一起。抛光镜片和镜子被放置在管内,以放大图像和反射光线。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  Credit: Museo Galileo, Institute and Museum of the History of Science

  早期望远镜的主要问题是什么?

  伽利略的望远镜以及十七世纪制作的其他望远镜,都有严重的问题。早期的望远镜非常小,观测范围也非常有限。要看到更远的物体几乎是不可能的。

  稍早期的望远镜没有固定的眼睛位置,这意味着望远镜中出现的图像可能会离开视线或焦点。较小的尺寸也会引起色差,因为望远镜无法将物体的颜色聚焦或对准。

  望远镜这个词是怎么来的?

  “telescope”一词来源于意大利语telescopio,出现于17世纪初,1611年8月,望远镜一词出现在弗雷德里克·塞西写给伽利略的一封信中。伽利略的信表明他在塞西之后才使用这个词。英语形式的“telescope”出现在1650年。我们今天在英语中仍然使用这种形式。

  望远镜对科学有重大影响吗?

  望远镜使我们对宇宙的运行有了深刻的了解,使科学得以进一步发展。哥白尼认为太阳是太阳系的中心。使用望远镜,伽利略意识到太阳确实是在中心。然而,望远镜不仅仅使科学家们相信太阳是太阳系的中心。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:靠近加州洛杉矶,位于威尔逊山天文台的100英寸(2.54米)的虎克反射望远镜。

  望远镜使我们能够观察到离我们星球数百万英里远的行星和恒星。它们使我们能够看到月球表面和其他行星的气象模式。望远镜还使我们能够观察太空中的星云或尘埃和气体云。

  望远镜不断增大的功率使我们清楚地了解了行星运动的规律。事实上,伽利略是第一个通过他的望远镜看到了木星的卫星和它们的运动的人,他将这些卫星登记为卫星。它们是太空中第一类被识别为围绕着另一个物体运行的物体。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:格林威治皇家天文台"洋葱"式的圆顶内安放的是28英寸的折射望远镜。在前景中的是口径120公分(47英寸)的威廉·赫歇尔反射望远镜(由于它的焦距长度,被称为"40英尺望远镜")剩余部分。

  望远镜使我们能够深入观察和研究太空的深度,然而它们也给了我们检验我们自己星球的机会。现代望远镜可以探测到热波、X射线和无线电波。望远镜展示了我们的星球是如何与其他星球相互作用的,它们还可以生动诠释重力和物理学的性质。

  更近期,望远镜使我们能够观察到具有与我们相似行星系统的星系。事实上,科学家们目前正在使用望远镜研究与我们的行星具有相似大小和组成的行星。我们或许能够精确定位位于宜居带的具备维持生命的条件的行星。

  有哪些现代或者著名的望远镜?

  哈勃太空望远镜可能是最著名的现代望远镜。哈勃望远镜长13.2米,直径4.2米。它于1990年发射,自发射以来已经完成了超过130万次的观测。它的电池容量相当于22节汽车电池加起来的容量。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:在建造中的詹姆斯·韦伯太空望远镜主镜。这是组合镜,它涂上金(橙红色)以反射可见光、近红外线以及中红外线。

  美国宇航局目前正在建造詹姆斯·韦伯太空望远镜,并预计于2021年发射。韦伯望远镜主要用作红外望远镜。它的镜子由18个不同的部分组成,可以折叠和调整。为了保护望远镜不受太阳照射,它有五层的防护罩,每层都有一个网球场那么大。

  庆祝望远镜!

  2008年,欧洲航天局/欧洲空间研究与技术中心(位于荷兰诺德维克)举行了一次会议,庆祝汉斯·利普希的“望远镜”专利获得400周年。天文学家、历史学家和公众们被邀请到ESTEC会议中心,讨论望远镜的历史、望远镜技术、望远镜的政治环境以及仪器技术的未来。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:尼斯天文台的50公分折射望远镜。

  庆祝活动的部分包括参观莱顿博物馆布尔哈维-国家科学史和医学史博物馆。招待会部分包括从卡特维克到莱顿,从莱茵河到卡格普拉森的游轮晚餐。

  我如何才能了解更多关于望远镜的内容呢?

  有几本关于天文学历史的书。其中一本是亨利·金所著、多佛出版社出版的《望远镜的历史》(The History of The Telescope)。这本书是学习天文学历史的良好开端,但该书中的历史结束于1950年左右。

  我们平时用的望远镜,究竟是谁发明的?

  图解:位于美国新墨西哥州的圣阿古斯丁平原上的甚大天线阵。

  为了补充多佛的书,杰夫·安徒生在《望远镜:它的历史、技术和未来》(普林斯顿大学出版社,2007)中对望远镜做了很好的描述。这本书的内容组织可能看起来令人困惑,但安徒生提供了可信的信息,他的写法也很容易读。

  对于那些对使用望远镜感兴趣的人,特伦斯·迪金森和阿道夫·夏勒提供了一个简单的夜间观察指南:《一个实用的宇宙观察指南》(萤火虫图书,2006年)。这本书附有有用的插页和图表来指导望远镜使用者。

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