Teleskopets Historie

Teleskopets Historie
Teleskopets Historie

Video: Teleskopets Historie

Video: Teleskopets Historie
Video: Historien om Jydepotter del 1 2024, November
Anonim

Hans Lipperschlei fra Holland, 1570-1619, krediteres ofte opfindelsen af det første teleskop, men han var næsten helt sikkert ikke opdageren. Mest sandsynligt gjorde han netop teleskopet populært og efterspurgt. Men samtidig glemte han ikke at indgive en patentansøgning i 1608 for et par linser placeret i et rør. Han kaldte enheden for et spyglas. Imidlertid blev hans patent afvist, fordi hans opfindelse syntes for enkel.

Historien om teleskoper
Historien om teleskoper

Ved udgangen af 1609 var små teleskoper takket være Lipperschleu blevet almindelige i hele Frankrig og Italien. I august 1609 forbedrede og forbedrede Thomas Harriot opfindelsen, som tillod astronomer at se kratere og bjerge på Månen.

Den store pause kom, da den italienske matematiker Galileo Galilei hørte om en hollænders forsøg på at patentere et linserør. Inspireret af opdagelsen besluttede Galileo at lave en sådan enhed til sig selv. I august 1609 var det Galileo, der byggede verdens første fuldgyldige teleskop. Først var det bare et teleskop - en kombination af brilleglas, i dag ville det blive kaldt en refraktor. Før Galileo vidste sandsynligvis få mennesker, hvordan man bruger dette rør til fordel for astronomi. Takket være enheden opdagede Galileo kratere på månen, beviste sin kugleevne, opdagede fire måner af Jupiter, Saturnens ringe.

Videnskabens udvikling gjorde det muligt at skabe mere kraftfulde teleskoper, hvilket gjorde det muligt at se meget mere. Astronomer begyndte at bruge linser med lang brændvidde. Teleskoperne selv blev til store, tunge rør og var selvfølgelig ikke bekvemme at bruge. Derefter blev stativer opfundet for dem.

I 1656 havde Christian Huyens lavet et teleskop, der forstørrede de observerede genstande 100 gange, dens størrelse var mere end 7 meter, og blænden var omkring 150 mm. Dette teleskop er allerede på niveau med nutidens amatørteleskoper. I 1670'erne blev der bygget et 45 meter teleskop, der forstørrede objekter endnu mere og gav en bredere synsvinkel.

Men selv almindelig vind kan være en hindring for at opnå et klart billede af høj kvalitet. Teleskopet begyndte at vokse i længden. Opdagerne, der forsøgte at presse det maksimale ud af denne enhed, påberåbte sig den optiske lov, de opdagede: et fald i linsens kromatiske aberration opstår med en stigning i dens brændvidde. For at fjerne kromatisk interferens lavede forskerne teleskoper af den mest utrolige længde. Disse rør, der derefter blev kaldt teleskoper, nåede 70 meter i længden og forårsagede en masse besvær med at arbejde med dem og opsætte dem. Ulemperne ved refraktorer har fået store sind til at lede efter løsninger til forbedring af teleskopet. Svaret og en ny måde blev fundet: indsamling og fokusering af strålerne begyndte at ske ved hjælp af et konkavt spejl. Refraktoren blev genfødt til en reflektor, fuldstændig befriet for kromatisme.

Denne fortjeneste hører udelukkende til Isaac Newton, det var ham, der formåede at give teleskoper nyt liv ved hjælp af et spejl. Dens første reflektor var kun fire centimeter i diameter. Og han lavede det første spejl til et teleskop med en diameter på 30 mm fra en legering af kobber, tin og arsen i 1704. Billedet er klart. Forresten er hans første teleskop stadig omhyggeligt bevaret i Astronomical Museum i London.

Men i lang tid lykkedes det ikke optikere at fremstille fuldgyldige spejle til reflektorer. Fødselsåret for en ny type teleskop anses for at være 1720, da briterne byggede den første funktionelle reflektor med en diameter på 15 centimeter. Det var et gennembrud. I Europa er der et behov for bærbare, næsten kompakte teleskoper, der er to meter lange. De begyndte at glemme 40 meter rør af refraktorer.

Det 18. århundrede kunne godt have været betragtet som reflektorens århundrede, hvis ikke for opdagelsen af engelske optikere: en magisk kombination af to linser lavet af krone og flint.

To-spejlsystemet i teleskopet blev foreslået af franskmanden Cassegrain. Cassegrain kunne ikke fuldt ud realisere sin idé på grund af den manglende tekniske gennemførlighed ved at opfinde de nødvendige spejle, men i dag er hans tegninger implementeret. Det er Newton- og Cassegrain-teleskoperne, der betragtes som de første "moderne" teleskoper, der blev opfundet i slutningen af det 19. århundrede. Forresten fungerer Hubble-rumteleskopet ligesom Cassegrain-teleskopet. Og Newtons grundlæggende princip med brugen af et enkelt konkavt spejl er blevet brugt på Special Astrophysical Observatory i Rusland siden 1974. Ildfast astronomi blomstrede i det 19. århundrede, da diameteren af de akromatiske mål gradvist voksede. Hvis diameteren i 1824 var yderligere 24 centimeter, blev dens størrelse i 1866 fordoblet, i 1885 begyndte den at være 76 centimeter (Pulkovo Observatory i Rusland), og i 1897 blev Yerksky-refraktoren opfundet. Det kan estimeres, at linseglasene i løbet af 75 år er steget med en hastighed på en centimeter om året.

Ved slutningen af det 18. århundrede havde kompakte, praktiske teleskoper erstattet store reflekser. Metalspejle viste sig også at være ikke særlig praktiske - dyre at fremstille og også kedelige med tiden. I 1758 med opfindelsen af to nye typer glas: lys - krone - og tung - flint - blev det muligt at skabe to-linser. Videnskabsmanden J. Dollond brugte dette godt, da han lavede en linse med to linser, senere opkaldt Dollond.

Efter opfindelsen af akromatiske linser var refraktorens sejr absolut; alt der var tilbage var at forbedre linseteleskoperne. Konkave spejle blev glemt. Det var muligt at genoplive dem med amatørastronomers hænder. Så William Herschel, en engelsk musiker, opdagede planeten Uranus i 1781. Hans opdagelse havde ingen lignende inden for astronomi siden oldtiden. Desuden blev Uranus opdaget ved hjælp af en lille hjemmelavet reflektor. Succesen fik Herschel til at begynde at fremstille større reflektorer. Herschel i værkstedet med sin egen hånd smeltede spejle fra kobber og tin. Hovedværket i hans liv er et stort teleskop med et spejl på 122 cm i diameter. Takket være dette teleskop ventede opdagelserne ikke længe: Herschel opdagede de sjette og syvende satellitter på planeten Saturn. En anden, ikke mindre berømt amatørastronom, den engelske grundejer Lord Ross, opfandt en reflektor med et spejl på 182 centimeter i diameter. Takket være teleskopet opdagede han et antal ukendte spiralnebler.

Herschel og Ross-teleskoperne havde mange ulemper. Spejlmetallinser var for tunge, reflekterede kun en brøkdel af det indfaldende lys og blev dæmpet. Et nyt og perfekt materiale til spejle var påkrævet. Dette materiale viste sig at være glas. I 1856 forsøgte den franske fysiker Leon Foucault at indsætte et spejl lavet af sølvfarvet glas i en reflektor. Og oplevelsen var en succes. Allerede i 90'erne byggede en amatørastronom fra England en reflektor til fotografiske observationer med et glasspejl med en diameter på 152 centimeter. Et andet gennembrud inden for teleskopteknik var indlysende.

Dette gennembrud var ikke uden deltagelse af russiske forskere. JEG ER MED. Bruce blev berømt for at udvikle specielle metal spejle til teleskoper. Lomonosov og Herschel opfandt uafhængigt af hinanden et helt nyt teleskopdesign, hvor hovedspejlet vippes uden det sekundære og derved reducerer tabet af lys.

Den tyske optiker Fraunhofer satte produktionen på samlebåndet og forbedrede linsernes kvalitet. Og i dag i Tartu-observatoriet er der et teleskop med en fungerende Fraunhofer-linse. Men refraktorer fra den tyske optiker var heller ikke uden en kromatisme.

Det var først i slutningen af det 19. århundrede, at en ny metode til produktion af linser blev opfundet. Glasoverflader begyndte at blive behandlet med en sølvfilm, som blev påført et glasspejl ved at udsætte druesukker for sølvnitratsalte. Disse revolutionerende linser reflekterede op til 95% af lyset i modsætning til de gamle bronzelinser, der kun reflekterede 60% af lyset. L. Foucault skabte reflektorer med parabolske spejle og ændrede spejlens overflade. I slutningen af det 19. århundrede vendte en amatørastronom Crossley opmærksomheden mod aluminiumsspejle. Det parabolske spejl, han købte 91 cm i diameter, købte han blev straks indsat i teleskopet. I dag installeres teleskoper med så store spejle i moderne observatorier. Mens refraktorens vækst aftog, udviklede reflektorteleskopet fart. Fra 1908 til 1935 byggede forskellige observatorier i verden mere end et dusin reflektorer med en linse, der oversteg Yierks-en. Det største teleskop er installeret ved Mount Wilson Observatory, dets diameter er 256 centimeter. Og selv denne grænse blev meget snart fordoblet. En amerikansk kæmpe reflektor er installeret i Californien; i dag er den mere end femten år gammel.

For mere end 30 år siden, i 1976, byggede sovjetiske forskere et 6 meter BTA-teleskop - det store Azimuthal-teleskop. Indtil slutningen af det 20. århundrede blev ARB betragtet som verdens største teleskop. Opfinderne af BTA var innovatører inden for originale tekniske løsninger, såsom en computerstyret alt-azimuth-installation. I dag bruges disse innovationer i næsten alle gigantiske teleskoper. I begyndelsen af det 21. århundrede blev BTA skubbet til side til det andet dusin store teleskoper i verden. Og den gradvise nedbrydning af spejlet fra tid til anden - i dag er kvaliteten faldet med 30% fra originalen - gør det kun til et historisk monument over videnskaben.

Den nye generation af teleskoper inkluderer to store teleskoper - de 10 meter tvillinger KECK I og KECK II til optiske infrarøde observationer. De blev installeret i 1994 og 1996 i USA. De blev samlet takket være hjælp fra W. Keck Foundation, hvorefter de er navngivet. Han leverede over $ 140.000 til deres konstruktion. Disse teleskoper er omtrent på størrelse med en bygning i otte etager og vejer mere end 300 tons hver, men de arbejder med den højeste præcision. Hovedspejlet, 10 meter i diameter, består af 36 sekskantede segmenter, der fungerer som et enkelt reflekterende spejl. Disse teleskoper blev installeret på et af de mest optimale steder på Jorden til astronomiske observationer - på Hawaii på skråningen af den uddøde vulkan Manua Kea med en højde på 4.200 m. I 2002 var disse to teleskoper placeret i en afstand af 85 m fra hinanden begyndte at operere i interferometer-tilstand, hvilket gav den samme vinkelopløsning som et 85-meter teleskop.

Teleskopets historie er kommet langt - fra italienske glasmaskiner til moderne kæmpe satellitteleskoper. Moderne store observatorier er længe blevet computeriseret. Amatørteleskoper og mange Hubble-enheder er dog stadig baseret på de principper for arbejde, der blev opfundet af Galileo.

Anbefalede: