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望远镜和天文望远镜的诞生

(2009年08月29日 16:32:51)
来源:《太空探索》 2009年第01期

□作者: 陈 丹

[1]



  为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年,国际天文学联合会(IAU)提议将2009年定为以“探索我们的宇宙”(The Universe, yours to Discover)为主题的国际天文年。这项提议得到了联合国教科文组织(UNESCO)的支持,并在2007年12月20日由联合国正式宣布2009年为国际天文年。为使广大读者了解国际天文年的历史背景,编辑部和笔者共同策划了这个图说系列连载。国际天文学联合会主席Catherine Cesarky说:“天文学是历史最悠久的基础学科之一。它是人类智慧的集中展现,直到今天,天文学仍对我们的文化产生着深刻的影响。”刊载在这里的这些科学图片和历史图片,或许就是对Catherine Cesarky主席这一论述的很好注释。
  
  阿基米德用“燃烧玻璃”烧毁罗马舰队的传说
  
  如果太阳光穿过一个注满水的玻璃球,那么,本来布及整个球面的光线就会聚集到焦点上,使位于焦点的物体变热,甚至燃烧,发出火焰。相传,希腊科学家阿基米德(Archimedes,前287年~前212年)用“燃烧玻璃”烧毁了围攻其故乡西西里岛叙拉古的罗马舰队。虽然这在事实上几乎是不可能的,但是因罗马哲学家塞涅卡(Seneca,公元前4年~公元后65年)记述了此事,它便成了著名的历史传说。
  
  望远镜的孕育——眼镜业
  
  13世纪,英国哲学家培根(Roger Bacon,1214~1294)已经利用放大镜来帮助自己阅读,并建议人们戴上眼镜以改善视力。在意大利,大约公元1300年前后,就开始用双凸透镜制作眼镜了,它能放大物体,对老人很有用,故俗称“老花镜”。反之,两个表面都向里面凹的双凹透镜则有助于纠正近视。公元1450年前后,近视眼镜开始付诸实用。到了16世纪,制造眼镜已经成为一项重要的工业,尤其是在荷兰。荷兰人在制造透镜方面很有技巧。那时的荷兰眼镜店里,各种透镜琳琅满目。
  
  
  望远镜的发明——偶然的发现
  
  1608年秋,在荷兰,一个地处阿姆斯特丹西南约130千米的米德尔堡市里的眼镜作坊中,发生了一件小事情:两个小学徒趁主人汉斯·利帕席 (Hans Lippershey,1570~1619)不在,放下手中活计,摆弄那些大大小小、凹凹凸凸的镜片作消遣。无意中他们透过两块镜片来观看前方时,惊奇得尖叫起来,因为他们发现前方的景物变得又大又近。当利帕席回来时,他的徒弟激动地演示给他看。利帕席也被两块玻璃中的奇景惊呆了。他放下镜片,发现前面的一块是凸透镜,后面一块是凹透镜。他意识到人不可能两手各握一块透镜而使它们处于恰当的位置,因此他配备了一根金属管,透镜可以安装在管内适当的位置上。人类第一架望远镜就这样诞生了。1608年10月2日利帕席对望远镜提出了专利申请。
  当利帕席的望远镜出名后,也有其他荷兰人宣称自己在这方面是首创者,一个特别巧的情况是米德尔堡市的另一个眼镜制造商查卡里亚斯·简森 (Sacharias Jansen,1580~1638)声称他在1604年就制造了一架望远镜。其实,无论利帕席是否发明了望远镜,他享受这种荣誉都是当之无愧的。所有与他争夺荣誉的人除沉迷于观看取乐之外,没有用望远镜做过任何事情。而利帕席则把它奉献给荷兰用作战争武器,从而使整个世界都知道了望远镜。
  
  
  第一架天文望远镜的诞生
  
  将望远镜用于探索宇宙的奥秘,要归功于意大利科学家伽利略,他的全名是伽利略·伽利列(Galileo Galilei,1564~1642),就像第谷·布拉赫那样,通常人们只知道他的名字而不熟悉他的姓。
  1609年5月45岁的伽利略,在威尼斯进行学术访问时,听到了关于新发明的望远镜的传闻,怦然心动,提早结束了这次访问,匆匆赶回帕多瓦大学,一头钻进实验室。他才智过人,一天之内就装配好了自己的望远镜,其放大率仅3倍,却能使高台上的人看到十几海里之外的船只。他把这架望远镜送到威尼斯,并装在圣马可广场的钟楼高塔内,参观者络绎不绝。伽利略因而获得了终身教授的职务。
  
  将望远镜指向天空
  
  再回到帕多瓦后,伽利略仔细磨制了更大的透镜,于1609年8月制造了一架口径4.4厘米,焦距1.2米,能把物体放大32倍的“大”望远镜。伽利略于当月就把这架望远镜指向月球:一轮充满诗情画意的银盘,变成“丑陋不堪”的大花脸——满目都是高低不平的环行山和纵横交错的山脉。接着他把望远镜指向银河,茫茫天河分解为点点繁星。1610年初他把望远镜转向行星。1月7日至15日对木星的连续观测,使他确信有4颗小星环绕木星旋转。8月他观测到一勾弯镰般的金星;年底,他又发现了太阳黑子。同年3月13日他的《星际信使》出版,他把由望远镜所得到的新发现,收入书中。
  
  
  
  为人类开辟了天文学的新纪元
  
  哥伦布发现了新大陆,伽利略用望远镜发现了新宇宙,使哥白尼的日心说得到了很好的证明。伽利略的望远镜为人类开辟了天文学的新纪元。

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文章作者:陈 丹
责任编辑:skylook

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文章评论:
  1. gigu (2010年12月05日 16:41:30 - 游客)
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