Elite-Home
Телескоп
║ На главную ║ Назад Великие изобретения ║
Галилео Галилей (Galileo Galilei)
Подобно очкам, зрительная
труба была создана человеком, далеким от науки. Декарт в своей
«Диоптрике» так повествует об этом важном изобретении: «К стыду истории
наших наук столь замечательное изобретение было впервые сделано чисто
опытным путем и притом благодаря случаю. Около тридцати лет тому назад
Яков Мециус, „человек, никогда не изучавший наук“, полюбивший устраивать
зеркала и зажигательные стекла, имея для этого различной формы линзы,
вздумал посмотреть через комбинацию выпуклого и вогнутого стекла, а
затем так удачно установил их на двух концах трубы, что совершенно
неожиданно получил первую зрительную трубу». Говорят, что на это его
подтолкнули дети, игравшие со стеклами.
Таким образом, первая зрительная труба появилась в Нидерландах в начале
XVII века. Причем ее изобрели, кроме Мециуса, независимо друг от друга
сразу несколько человек. Все они были не ученые - оптики, а обычные
ремесленники. Один из них - очковый мастер из Миддельбурга Иоанн
Лепперсгей - в 1608 году представил созданную им трубу Генеральным
Штатам. Услышав об этой новинке, знаменитый итальянский ученый Галилео
Галилей писал в 1610 году: «Месяцев десять тому назад дошел до наших
ушей слух, что некий бельгиец построил перспективу (так Галилей называл
телескоп), при помощи которой видимые предметы, далеко расположенные от
глаз, становятся отчетливо различимы, как будто они были близко».
Принципа работы телескопа Галилей не знал, но он был хорошо осведомлен в
законах оптики и вскоре догадался о его устройстве и сам сконструировал
зрительную трубу. «Сначала я изготовил свинцовую трубку, - писал он, -
на концах которой я поместил два очковых стекла, оба плоские с одной
стороны, с другой стороны одно было выпукло - сферическим, другое же
вогнутым. Помещая глаз у вогнутого стекла, я видел предметы достаточно
большими и близкими. Именно, они казались в три раза ближе и в десять
раз больше, чем при рассмотрении естественным глазом. После этого я
разработал более точную трубу, которая представляла предметы
увеличенными больше чем в шестьдесят раз. За этим, не жалея никакого
труда и никаких средств, я достиг того, что построил себе орган
настолько превосходный, что вещи казались через него при взгляде в
тысячу раз крупнее и более чем в тридцать раз приближенными, чем при
рассмотрении с помощью естественных способностей». Галилей первым понял,
что качество изготовления линз для очков и для зрительных труб должно
быть совершенно различно. Из десяти очковых лишь одна годилась для
использования в зрительной трубе. Он усовершенствовал технологию
изготовления линз до такой степени, какой она еще никогда не достигала.
Это позволило ему изготовить трубу с тридцатикратным увеличением, в то
время как зрительные трубы очковых мастеров увеличивали всего в три
раза.
Галилеева зрительная труба состояла из двух стекол, из которых
обращенное к предмету (объектив) было выпуклое, то есть собирающее
световые лучи, а обращенное к глазу (окуляр) - вогнутое, рассеивающее
стекло. Лучи, идущие от предмета, преломлялись в объективе, но прежде,
чем дать изображение, они падали на окуляр, который их рассеивал. При
таком расположении стекол лучи не делали действительного изображения,
оно составлялось уже самим глазом, который составлял здесь как бы
оптическую часть самой трубы.
Несмотря на то что Галилея нельзя считать изобретателем зрительной
трубы, он, несомненно, был первым, кто создал ее на научной основе,
пользуясь теми знаниями, которые были известны оптике к началу XVII
века, и превратил ее в мощный инструмент для научных исследований. Он
был первым человеком, посмотревшим на ночное небо сквозь телескоп.
Поэтому он увидел то, что до него еще не видел никто.
Одним из первых оценил открытия Галилея другой выдающийся астроном того
времени Иоганн Кеплер. В 1610 году Кеплер придумал принципиально новую
конструкцию зрительной трубы, состоявшую из двух двояковыпуклых линз. В
следующем году он выпустил капитальный труд «Диоптрика», где подробно
рассматривалась теория зрительных труб и вообще оптических приборов. Сам
Кеплер не мог собрать телескоп - для этого у него не было ни средств, ни
квалифицированных помощников. Однако в 1613 году по схеме Кеплера
построил свой телескоп другой астроном - Шейнер.
Множество ученых принялись сами сооружать телескопы, причем более
мощные, чем у Галилея. Некоторым удалось достичь увеличения в сто раз,
при этом длина трубки достигала 30, 40 и более метров. Рекорд
принадлежит, видимо, астроному Озу, которому удалось в 1664 году
соорудить телескоп с увеличением в 600 раз. При этом длина трубки была
98 метров. Легко догадаться о затруднениях, которые пришлось претерпеть
Озу, ведя наблюдения с помощью такого неуклюжего приспособления. В 1672
году Исааку Ньютону удалось отчасти разрешить это затруднение, он
предложил новую конструкцию телескопа (получившую название рефлектор), в
котором объективом было вогнутое металлическое зеркало.
Со временем создавались все более оснащенные телескопы, они позволяли
видеть как можно дальше. В 1758 году были получены два сорта стекла:
легкий - крон и более тяжелый - флинт, а следовательно, появилась
возможность создания двухлинзовых объективов. Английский ученый Дж.
Доллонд изготовил двухлинзовый объектив, который назвали по имени
ученого доллондовым. Важен в развитие телескопов немецкого оптика
Фраунгофера, который поставил на поток производство и контроль линз. В
Тартуской обсерватории установлен телескоп с линзой Фраунгофера. У
рефракторов немецкого оптика тоже был один недостаток - хроматизм. В
конце XIX века развитие рефракторов и их дальнейшее производство
приостановилось. Был изобретен новый метод производства линз. Стеклянные
поверхности стали обрабатывать серебряной пленкой, ее наносили на
стеклянное зеркало путем воздействия виноградного сахара на соли
азотнокислого серебра. Такие линзы отражали 90-95% упавшего света, в
отличие от бронзовых линз, которые отражали 60%. Л. Фуко разработал
метод определения формы и качества поверхности зеркал, благодаря
которому были созданы рефлекторы с параболическими зеркалами.
В конце XIX века астроном-любитель Кросслей предложил использование
аллюминевых зеркал. Он приобрел вогнутое стеклянное параболическое
зеркало диаметром 91 см и изготовил телескоп. Телескопы такого типа, но
с большими зеркалами стали устанавливать в обсерваториях. Выяснилось,
что эффективность телескопа не напрямую зависит от размера зеркала.
Например, трехметровое зеркало более эффективно,чем пятиметровое.
Поэтому в основном строились телескопы с трех - четырехметровыми
зеркалами.
Сейчас управление крупными телескопами осуществляется компьютерами.
Телескопы используются для астрономических наблюдений, для решения
вопросов, связанных с происхождением планет, Солнца, квазаров и
галактик.
Читать далее:
Биография Галилео Галилея
║ На главную ║ Назад Великие изобретения ║