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        天文望遠(yuǎn)鏡進(jìn)化史

        2019-04-24 02:19:58周潔
        新民周刊 2019年15期
        關(guān)鍵詞:主鏡胡克反射式

        周潔

        天文望遠(yuǎn)鏡說明書

        天文望遠(yuǎn)鏡上一般有兩只鏡筒,大的是主鏡,是觀測目標(biāo)所用的;小的叫尋星鏡,是尋找目標(biāo)所用的,也叫瞄準(zhǔn)鏡。目鏡是單獨(dú)的個體,是決定放大倍率的物品,目鏡上都會有F值,這是目鏡的焦距,用主鏡的F值除以當(dāng)前使用的目鏡的F值,就是當(dāng)前的放大倍率,記住,放大倍率是標(biāo)準(zhǔn),6厘米口徑的望遠(yuǎn)鏡的極限放大倍率是120倍左右,8厘米的倍率最大160倍左右。

        望遠(yuǎn)鏡的誕生

        世界上第一架望遠(yuǎn)鏡是于1608年由荷蘭人漢斯·李波爾所發(fā)明。漢斯是自己店里的眼鏡師。一次,他看見兩個小孩通過前后兩塊透鏡觀察遠(yuǎn)處教堂上的風(fēng)標(biāo),受到啟發(fā)的他經(jīng)過多次試驗(yàn),終于發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡并申請專利,雙筒望遠(yuǎn)鏡誕生了。

        第一架折射式望遠(yuǎn)鏡

        隨著望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展,伽利略于1609年磨制了史上第一架折射式望遠(yuǎn)鏡。次年年初,伽利略又磨制了另一架望遠(yuǎn)鏡,用來觀察日月星辰并有了許多新的發(fā)現(xiàn),例如月球崎嶇的表面、金星奇特的相位、木星的四顆衛(wèi)星、土星多變的橢圓外形等。1610年3月,伽利略出版《星空信使》,在歐洲引起巨大的轟動,同時也促進(jìn)了哥白尼日心說的廣泛傳播。

        第一架反射式望遠(yuǎn)鏡

        1668年,艾薩克·牛頓爵士根據(jù)光的色散理論發(fā)現(xiàn),任何折射式望遠(yuǎn)鏡都會受到色散影響而產(chǎn)生色差,為此,他用一片平面反射鏡和一片凹面反射鏡代替了凸透鏡,不但縮短了鏡筒,還消除了色差。小巧的反射式望遠(yuǎn)鏡一經(jīng)問世便引起了轟動。

        胡克望遠(yuǎn)鏡

        整個19世紀(jì)后半葉,羅斯伯爵的利維坦望遠(yuǎn)鏡都是世界上口徑最大的觀天設(shè)備,直到1917年,美國加利福尼亞州威爾遜山上的胡克望遠(yuǎn)鏡才打破了它的紀(jì)錄。胡克望遠(yuǎn)鏡是一架具有傳奇色彩的望遠(yuǎn)鏡,20世紀(jì)的許多偉大的天文發(fā)現(xiàn)都與它有關(guān)。正是利用這座望遠(yuǎn)鏡,哈勃發(fā)現(xiàn)了銀河系外的星系,并找到了宇宙膨脹的證據(jù)——星系紅移,為現(xiàn)代宇宙學(xué)的奠基立下汗馬功勞。

        當(dāng)磨制更大的鏡片變得越來越難時,1946年,天文學(xué)家萊曼·斯必澤萌生了把望遠(yuǎn)鏡放到大氣層之外的想法。終于,1990年4月24日,發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)載著哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在肯尼迪航天中心升空,解決了一些長期困擾天文學(xué)家的問題。

        射電望遠(yuǎn)鏡

        1931年,美國人央斯基開創(chuàng)了用射電波研究天體的新紀(jì)元后,美國人雷伯便潛心試制射電望遠(yuǎn)鏡,終于在1937年制造成功。之后,射電望遠(yuǎn)鏡的歷史便是不斷提高分辨率和靈敏度的歷史。

        1974年脈沖星的發(fā)現(xiàn),1974年孔徑綜合技術(shù)的發(fā)明,1978年宇宙微波背景輻射的發(fā)現(xiàn),1993年脈沖雙星與引力波輻射,2006年宇宙微波背景輻射的黑體形式和各向異性……在20世紀(jì)天文學(xué)領(lǐng)域拿到過的9次諾貝爾物理學(xué)獎中,射電天文學(xué)占了5次,超過半數(shù)。今天,我們已經(jīng)能夠利用甚長基線干涉測量技術(shù)在全球各地的射電望遠(yuǎn)鏡陣列來追蹤距離銀心黑洞僅數(shù)百個天文單位的恒星的運(yùn)動軌跡。

        在未來的射電波段,中國的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(FAST)和美國波多黎各的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡(Arecibo)是毫無疑問的“老大哥”。

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