Zgodovina Teleskopov

Zgodovina Teleskopov
Zgodovina Teleskopov

Video: Zgodovina Teleskopov

Video: Zgodovina Teleskopov
Video: Телескоп, который превзойдёт «Хаббл»! [EELT, Чрезвычайно большой телескоп] 2024, April
Anonim

Nizozemski Hans Lipperschlei, 1570-1619, je pogosto zaslužen za izum prvega teleskopa, vendar skoraj zagotovo ni bil odkritelj. Najverjetneje je pravkar dal teleskop priljubljen in povpraševan. A hkrati ni pozabil leta 1608 vložiti patentno prijavo za par leč, nameščenih v cevi. Napravo je imenoval vohunska stekla. Vendar je bil njegov patent zavrnjen, ker se je zdel njegov izum preveč preprost.

Zgodovina teleskopov
Zgodovina teleskopov

Konec leta 1609 so po zaslugi Lipperschleuja majhni teleskopi postali običajni po vsej Franciji in Italiji. Avgusta 1609 je Thomas Harriot izpopolnil in izboljšal izum, ki je astronomom omogočil ogled kraterjev in gora na Luni.

Do velikega preloma je prišlo, ko je italijanski matematik Galileo Galilei izvedel za poskus Nizozemca, da je patentiral cev leče. Navdihnjen z odkritjem se je Galileo odločil, da si bo naredil takšno napravo. Avgusta 1609 je bil Galileo tisti, ki je zgradil prvi polnopravni teleskop na svetu. Sprva je bil le teleskop - kombinacija očalnih leč, danes bi se imenoval refraktor. Pred Galileom je najverjetneje le malo ljudi vedelo, kako uporabljati to cev v korist astronomije. Zahvaljujoč napravi je Galileo na Luni odkril kraterje, dokazal svojo sferičnost, odkril štiri Jupitrove lune, Saturnove obroče.

Razvoj znanosti je omogočil ustvarjanje močnejših teleskopov, ki so omogočili videti veliko več. Astronomi so začeli uporabljati leče z dolgo goriščno razdaljo. Sami teleskopi so se spremenili v ogromne, težke cevi in jih seveda ni bilo primerno uporabljati. Nato so jim izumili stative.

Do leta 1656 je Christian Huyens naredil teleskop, ki je opazovane predmete 100-krat povečal, njegova velikost je bila več kot 7 metrov, odprtina pa približno 150 mm. Ta teleskop je že na ravni današnjih amaterskih teleskopov. Do šestdesetih let prejšnjega stoletja je bil zgrajen 45-metrski teleskop, ki je predmete še bolj povečal in dal širši zorni kot.

Toda tudi navaden veter bi lahko bil ovira za pridobitev jasne in kakovostne slike. Teleskop je začel naraščati v dolžino. Odkritje, ki so poskušali iz te naprave iztisniti maksimum, so se oprli na optični zakon, ki so ga odkrili: zmanjšanje kromatične aberacije leče se pojavi s povečanjem goriščnice. Da bi odstranili kromatične motnje, so raziskovalci izdelali teleskope najbolj neverjetne dolžine. Te cevi, ki so jih takrat imenovali teleskopi, so dosegle dolžino 70 metrov in so pri delu z njimi in postavitvi povzročile veliko nevšečnosti. Pomanjkljivosti refrakterjev so privedle velike možgane k iskanju rešitev za izboljšanje teleskopa. Najden je bil odgovor in nov način: zbiranje in fokusiranje žarkov se je začelo izvajati z vboklim ogledalom. Refraktor se je ponovno rodil v reflektor, popolnoma osvobojen kromatizma.

Ta zasluga v celoti pripada Isaacu Newtonu, prav on je uspel teleskopom s pomočjo ogledala dati novo življenje. Njegov prvi reflektor je bil premera le štiri centimetre. Leta 1704 je iz zlitine bakra, kositra in arzena izdelal prvo ogledalo za teleskop s premerom 30 mm. Slika je jasna. Mimogrede, njegov prvi teleskop je še vedno skrbno ohranjen v Astronomskem muzeju v Londonu.

Toda dolgo časa optiki niso uspeli izdelati polnih ogledal za odsevnike. Za leto rojstva novega tipa teleskopa se šteje 1720, ko so Britanci zgradili prvi funkcionalni reflektor s premerom 15 centimetrov. To je bil preboj. V Evropi obstaja povpraševanje po prenosnih, skoraj kompaktnih teleskopih, dolgih dva metra. Začeli so pozabljati na 40-metrske cevi refrakterjev.

18. stoletje bi lahko šteli za stoletje reflektorja, če ne bi bilo odkritja angleških optikov: čarobna kombinacija dveh leč iz krone in kremena.

Sistem z dvema zrcaloma v teleskopu je predlagal Francoz Cassegrain. Cassegrain ni mogel v celoti uresničiti svoje ideje zaradi pomanjkanja tehnične izvedljivosti izumitve potrebnih ogledal, danes pa so njegove risbe že izvedene. Prav Newton in Cassegrain teleskopa štejeta za prva "moderna" teleskopa, ki sta bila izumljena konec 19. stoletja. Mimogrede, vesoljski teleskop Hubble deluje tako kot teleskop Cassegrain. Newtonovo temeljno načelo z uporabo enega konkavnega ogledala se že od leta 1974 uporablja v Posebnem astrofizičnem observatoriju v Rusiji. Ognjevzdržna astronomija se je razcvetela v 19. stoletju, ko je premer akromatskih objektov postopoma naraščal. Če je bil leta 1824 premer še 24 centimetrov, se je leta 1866 njegova velikost podvojila, leta 1885 je začela biti 76 centimetrov (Observatorij Pulkovo v Rusiji), do leta 1897 pa je bil izumljen refrakter Yerksky. Ocenjujemo lahko, da so se leče v 75 letih povečale s hitrostjo en centimeter na leto.

Do konca 18. stoletja so kompaktni, priročni teleskopi zamenjali obsežne odsevnike. Tudi kovinska ogledala se niso izkazala za zelo praktična - draga za izdelavo in s časom tudi dolgočasna. Do leta 1758 je z izumom dveh novih vrst stekla: lahkega - kronskega in težkega - kremenskega - postalo mogoče ustvariti leče z dvema lečama. Znanstvenik J. Dollond je to dobro izkoristil, ko je izdelal lečo z dvema lečama, kasneje imenovano Dollond.

Po izumu akromatskih leč je bila zmaga refraktorja absolutna; ostalo je le izboljšati teleskope za leče. Konkavna ogledala so bila pozabljena. Oživiti jih je bilo mogoče z rokami amaterskih astronomov. Tako je William Herschel, angleški glasbenik, leta 1781 odkril planet Uran. Njegovo odkritje v astronomiji ni bilo enakih že od antičnih časov. Poleg tega je bil Uran odkrit z majhnim domačim reflektorjem. Uspeh je Herschela spodbudil, da je začel izdelovati večje odsevnike. Herschel v delavnici z lastnoročno taljenimi ogledali iz bakra in kositra. Glavno delo njegovega življenja je velik teleskop z ogledalom v premeru 122 cm. Zahvaljujoč temu teleskopu odkritja niso kmalu prišla: Herschel je odkril šesti in sedmi satelit planeta Saturn. Drugi, nič manj znani amaterski astronom, angleški posestnik Lord Ross, je izumil reflektor z ogledalom v premeru 182 centimetrov. Zahvaljujoč teleskopu je odkril številne neznane spiralne meglice.

Teleskopa Herschel in Ross sta imela veliko pomanjkljivosti. Zrcalne kovinske leče so bile pretežke, odbijale so le delček vpadne svetlobe in so bile zatemnjene. Potreben je bil nov in popoln material za ogledala. Izkazalo se je, da je ta material steklo. Leta 1856 je francoski fizik Leon Foucault poskušal v odsevnik vstaviti ogledalo iz posrebrenega stekla. In izkušnja je bila uspešna. Že v devetdesetih letih je amaterski astronom iz Anglije zgradil reflektor za fotografska opazovanja s steklenim ogledalom s premerom 152 centimetrov. Očiten je bil še en preboj v teleskopskem inženirstvu.

Ta preboj ni bil brez sodelovanja ruskih znanstvenikov. VSTAVIM. Bruce je zaslovel z razvojem posebnih kovinskih ogledal za teleskope. Lomonosov in Herschel sta neodvisno drug od drugega izumila popolnoma novo zasnovo teleskopa, pri kateri se glavno ogledalo nagne brez sekundarnega, s čimer se zmanjša izguba svetlobe.

Nemški optik Fraunhofer je proizvodnjo postavil na tekoči trak in izboljšal kakovost leč. In danes v observatoriju Tartu obstaja teleskop z delujočo Fraunhoferjevo lečo. Toda tudi refrakterji nemške optike niso bili brez napake - kromatizma.

Šele konec 19. stoletja je bil izumljen nov način izdelave leč. Steklene površine so začeli obdelati s srebrnim filmom, ki so ga na stekleno ogledalo nanesli tako, da so grozdni sladkor izpostavili solim srebrovega nitrata. Te revolucionarne leče so odbijale do 95% svetlobe, v nasprotju s starimi lečami iz brona, ki so odbijale le 60% svetlobe. L. Foucault je ustvaril reflektorje s paraboličnimi ogledali, ki so spreminjali obliko površine ogledal. V poznem 19. stoletju je Crossley, ljubiteljski astronom, svojo pozornost usmeril v aluminijasta ogledala. Konkavno stekleno parabolično ogledalo s premerom 91 cm, ki ga je kupil, je bilo takoj vstavljeno v teleskop. Danes so v sodobnih opazovalnicah nameščeni teleskopi s tako velikimi ogledali. Medtem ko se je rast refraktorja upočasnila, je razvoj reflektorskega teleskopa dobival zagon. Od leta 1908 do 1935 so različni observatoriji po svetu zgradili več kot ducat odsevnikov z lečo, ki je presegla Yierksovo. Največji teleskop je nameščen na observatoriju Mount Wilson, njegov premer je 256 centimetrov. In tudi ta meja se je kmalu podvojila. V Kaliforniji je bil nameščen ameriški velikanski reflektor, ki je danes star več kot petnajst let.

Pred več kot 30 leti, leta 1976, so sovjetski znanstveniki zgradili 6-metrski teleskop BTA - Veliki Azimuthal teleskop. Do konca 20. stoletja je ARB veljal za največji svetovni teleskop, izumitelji BTA pa so bili inovatorji v izvirnih tehničnih rešitvah, kot je računalniško vodena nadmorska višina. Danes se te novosti uporabljajo v skoraj vseh velikanskih teleskopih. Na začetku 21. stoletja je bil BTA potisnjen na drugo ducat velikih teleskopov na svetu. In postopna degradacija ogledala od časa do časa - danes je njegova kakovost padla za 30% od prvotnega - ga spremeni le v zgodovinski spomenik znanosti.

Nova generacija teleskopov vključuje dva velika teleskopa - 10-metrska dvojčka KECK I in KECK II za optična infrardeča opazovanja. Nameščeni so bili v letih 1994 in 1996 v ZDA. Zbrani so bili s pomočjo fundacije W. Keck, po kateri so tudi dobili ime. Za njihovo gradnjo je zagotovil več kot 140.000 USD. Ti teleskopi so približno približno osemnadstropne stavbe in tehtajo več kot 300 ton, vendar delujejo z najvišjo natančnostjo. Glavno ogledalo s premerom 10 metrov je sestavljeno iz 36 šesterokotnih segmentov, ki delujejo kot eno odsevno ogledalo. Ti teleskopi so bili nameščeni na enem najbolj optimalnih krajev na Zemlji za astronomska opazovanja - na Havajih, na pobočju ugaslega vulkana Manua Kea z višino 4.200 m. Do leta 2002 sta ta dva teleskopa, ki sta se nahajala na razdalji 85 m drug od drugega začeli delovati v načinu interferometra in dajati enako kotno ločljivost kot 85-metrski teleskop.

Zgodovina teleskopa je prišla daleč - od italijanskih steklarjev do sodobnih velikanskih satelitskih teleskopov. Sodobni veliki observatoriji so že dolgo računalniško podprti. Vendar pa amaterski teleskopi in številne naprave tipa Hubble še vedno temeljijo na načelih dela, ki jih je izumil Galileo.

Priporočena: