人類的視力相對有限,肉眼所能看到的景物并不算遙遠。望遠鏡的發明,幫助人們擁有了更加廣闊的視野。望遠鏡是一種可以用來觀測遙遠物體的光學儀器,又被稱為人類的“千里眼”。

 

望遠鏡

 

沒有望遠鏡的時代望遠鏡的發明給人類帶來了很大的進步,可是在沒有望遠鏡的時代,天文學家又是如何觀測天象的呢?那時候的天文學家主要進行計量時間和觀察天體方位的工作。

中國最古老的天文儀器是西周初期發明的圭表,它主要由圭和表兩部分構成,其中圭沿著正南北方向水平放置,而表則豎立在圭的南端,并且向頭頂方向延伸;表一般為“八尺”高,其頂部有一個圓孔,當陽光穿過圓孔時,就會在圭面上留下孔影,從而計算出時間。

圭表是用來計算時間的,而中國古代還有另一種儀器叫“渾儀”,是用來測量天體位置坐標的,其主要結構包括瞄準待測天體的窺管、反映各種坐標系統的讀數環、支承結構和轉動部件等。在使用渾儀的過程中,只要利用窺管對準某個需要觀測的天體,就能夠從多組環圈中顯示出該天體的幾種坐標。直到北宋元祐年間,蘇頌和韓公廉一起制作了元祐渾儀,后來它被安裝在兩人制作的水運儀象臺中。這一動力裝置科學而實用,能夠幫助古代天文學家全方位地觀測各種天體的運轉,而且它的屋頂可以隨時開啟,算是開創了現代天文臺活動屋頂的先河,可見中國古代天文學家具有怎樣先進的思想及智慧!

在國外,16世紀后半葉,丹麥天文學家第谷在汶島建立了天文臺,還在天文臺上安裝了最著名的墻象限儀。這臺儀器可以用來觀測天體過子午圈時的地平高度,也就是天體方向對地平面的傾角。第谷研制的古典天文儀器不但結構奇特、精細,而且觀測的精度很高。第谷留下的許多觀測資料,成為后世天文學家學習和研究的寶貴內容,其中受益最大的便是德國天文學家開普勒,他在第谷的研究基礎上,得出了著名的行星運動定律。

 

圭表

 

世界上第一架望遠鏡的誕生很多人都認為,世界上第一架天文望遠鏡是意大利科學家伽利略發明的,可是伽利略本人卻否認這一點,他說自己并不是第一架望遠鏡的發明人。這是怎么回事呢?

1609年8月21日,伽利略在一個公開場合展示了世界上第一架天文望遠鏡。不過在這之前,荷蘭眼鏡手工業者漢斯?利波賽卻申請了望遠鏡專利,因為他制造出了世界上第一架望遠鏡。利波賽有兩個調皮搗蛋的孩子,他們在利波賽的眼鏡店里玩耍,其中一個孩子不知道從哪里找來兩塊報廢的眼鏡片,并且將它們重疊在一起,放在眼前觀察。這時候,小家伙驚訝地發現遠處的教堂居然近在咫尺。這也引起了利波塞的注意,他將兩個凸凹的鏡片裝入一個長圓筒,制造了世界上第一架望遠鏡。

后來,發明望遠鏡的消息傳到了意大利,伽利略得知后按此方法制作了一個放大20倍的望遠鏡,他利用它來觀察星星,居然看到了月球上的環形山和木星上的圓面。1610年,他又利用放大30倍的天文望遠鏡觀測到木星的4顆衛星,并且觀測到了金星的圓缺變化。由于伽利略改進了望遠鏡的性能,又利用它們來觀測各種宇宙天體,并且首次發表了觀測結果,所以確切地說,伽利略是發明天文望遠鏡的人,而利波塞是發明望遠鏡的人。

 

天文望遠鏡

 

打開業余天文望遠鏡的視角許多人都對天空充滿了好奇,想一睹群星的芳容,望遠鏡的發明正好滿足了人類的好奇心。很多人以為只有專業的大型望遠鏡才能夠進行天文觀測,事實上天空中的一些較為明亮的天體,也可以利用業余天文望遠鏡進行觀察和欣賞。

事實上,當代中高級業余天文望遠鏡的性能遠遠超過伽利略、牛頓時代的專業望遠鏡。如果我們利用業余天文望遠鏡觀察月球,就會發現月球表面上的陰影原來是高低起伏的環形山;如果把業余天文望遠鏡對準土星,就能夠清楚地看到環繞在土星周圍的美麗光環;如果將望遠鏡對準銀河,就會發現那條縹緲的天河原來是由無數的星星組成的……

當我們使用質量較好的業余天文望遠鏡時,就可以對夜空中的天體進行更加仔細的觀察了。比如,我們可以看到木星表面的大紅斑和條紋;可以看到金星的盈虧現象;可以看到火星的極冠等等。如果去到觀測條件更好的山區,我們甚至可以通過業余天文望遠鏡觀測到宇宙中那些美麗而奇幻的星云和星系。

中國打造的巨型望遠鏡如果你有機會去參觀天文臺,肯定會被那些個頭巨大的天文望遠鏡所震撼。當然,和一些世界級的大型天文望遠鏡相比,它們還是顯得相形見絀。

由于大型天文望遠鏡在宇宙觀測中具有無可替代的重要作用,中國也在天文望遠鏡的建議方面投入了大量的人力與物力。2008年,中國的大天區面積多目標光纖光譜望遠鏡(簡稱:LAMOST),在國家天文臺興隆觀測基地建立,后來它被正式命名為“郭守敬望遠鏡”,其主鏡直徑達7米,由37塊六角形小鏡面組成,可以同時跟蹤4000個天體目標。2009年,中國又在上海佘山建成了一臺可動鏡面射電天文望遠鏡,它的口徑達到了65米,排名亞洲第一。目前,中國正在建議世界最大的“500米口徑球面射電望遠鏡”(簡稱:FAST)。當它建成時,中國將走上天文觀測的世界前沿。

除此之外,中國還參與建立了一些大型天文望遠鏡的國際合作項目,比如由加拿大和美國發起建造、臺址選在美國的30米口徑望遠鏡(簡稱:TMT)。

 

 

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望遠鏡:人類的“千里眼”

圖文簡介

人類的視力相對有限,肉眼所能看到的景物并不算遙遠。望遠鏡的發明,幫助人們擁有了更加廣闊的視野。望遠鏡是一種可以用來觀測遙遠物體的光學儀器,又被稱為人類的“千里眼”。