היסטוריה של טלסקופים

היסטוריה של טלסקופים
היסטוריה של טלסקופים

וִידֵאוֹ: היסטוריה של טלסקופים

וִידֵאוֹ: היסטוריה של טלסקופים
וִידֵאוֹ: נאס"א : העולם שלנו - ההיסטוריה של האבל 2024, אַפּרִיל
Anonim

הנס ליפרשלי מהולנד, 1570-1619, זוכה לעתים קרובות להמצאת הטלסקופ הראשון, אך כמעט בוודאות הוא לא היה המגלה. סביר להניח שהוא פשוט הפך את הטלסקופ לפופולרי ומבוקש. אך יחד עם זאת, הוא לא שכח להגיש בקשה לפטנט בשנת 1608 על זוג עדשות שהונחו בצינור. הוא כינה את המכשיר סופרגלס. עם זאת, הפטנט שלו נדחה מכיוון שהמצאתו נראתה פשוטה מדי.

היסטוריה של טלסקופים
היסטוריה של טלסקופים

בסוף 1609, הודות ליפרשלו, טלסקופים קטנים הפכו נפוצים ברחבי צרפת ואיטליה. באוגוסט 1609 תימן הריוט שיפר ושיפר את ההמצאה, שאפשרה לאסטרונומים לצפות במכתשים ובהרים על הירח.

ההפסקה הגדולה הגיעה כאשר המתמטיקאי האיטלקי גלילאו גליליי נודע על ניסיון הולנדי לפטנט על צינור עדשה. בהשראת הגילוי, החליט גלילאו להכין לעצמו מכשיר כזה. באוגוסט 1609 היה זה גלילאו שבנה את הטלסקופ המלא המלא בעולם. בהתחלה זה היה רק טלסקופ - שילוב של עדשות משקפיים, היום זה היה נקרא רפרקטור. לפני גלילאו, ככל הנראה, מעטים האנשים שידעו להשתמש בצינור זה לטובת האסטרונומיה. בזכות המכשיר גלילאו גילה מכתשים על הירח, הוכיח את כדוריותו, גילה ארבעה ירחים של צדק, טבעות שבתאי.

התפתחות המדע אפשרה ליצור טלסקופים חזקים יותר, שאפשרו לראות הרבה יותר. אסטרונומים החלו להשתמש בעדשות ארוכות מוקד. הטלסקופים עצמם הפכו לצינורות ענקיים וכבדים וכמובן שלא היו נוחים לשימוש. ואז הומצאו עבורם חצובות.

בשנת 1656, כריסטיאן הוינס ייצר טלסקופ שהגדיל את העצמים שנצפו 100 פעמים, גודלו היה יותר מ -7 מטרים והצמצם היה כ -150 מ מ. הטלסקופ הזה כבר נמצא ברמה של הטלסקופים החובבים של ימינו. בשנות ה- 1670 נבנה טלסקופ בגודל 45 מטר שהגדיל עצמים עוד יותר והעניק זווית ראייה רחבה יותר.

אך גם רוח רגילה יכולה להוות מכשול להשגת תמונה ברורה ואיכותית. הטלסקופ החל לגדול לאורכו. המגלים, שניסו לסחוט את המקסימום מהמכשיר הזה, הסתמכו על החוק האופטי שגילו: ירידה בחריגה הכרומטית של עדשה מתרחשת עם עלייה באורך המוקד שלה. כדי להסיר הפרעות כרומטיות, החוקרים יצרו טלסקופים באורך המדהים ביותר. הצינורות הללו, שנקראו אז טלסקופים, הגיעו לאורך של 70 מטר וגרמו לאי נוחות רבה בעבודה איתם ובהקמתם. החסרונות של השבירים הביאו מוחות גדולים לחפש פתרונות לשיפור הטלסקופ. התשובה והדרך החדשה נמצאו: איסוף הקרנות והתמקדותן החלו להתבצע באמצעות מראה קעורה. השבטן נולד מחדש לרפלקטור, משוחרר לחלוטין מכרומטיזם.

הכשרון הזה שייך לחלוטין לאייזק ניוטון, הוא שהצליח לתת חיים חדשים לטלסקופים בעזרת מראה. המשקף הראשון שלו היה בקוטר של ארבעה סנטימטרים בלבד. והוא יצר את המראה הראשונה לטלסקופ בקוטר 30 מ מ מסגסוגת נחושת, פח וארסן בשנת 1704. התמונה ברורה. אגב, הטלסקופ הראשון שלו עדיין נשמר בקפידה במוזיאון האסטרונומי בלונדון.

אבל במשך זמן רב, אופטיקאים לא הצליחו לייצר מראות מלאות למחזירי אור. שנת הולדתו של סוג חדש של טלסקופ נחשבת לשנת 1720, כאשר הבריטים בנו את המחזיר הפונקציונלי הראשון בקוטר של 15 ס מ. זו הייתה פריצת דרך. באירופה יש ביקוש לטלסקופים ניידים, כמעט קומפקטיים באורך שני מטרים. הם התחילו לשכוח מצינורות של 40 מטרים של refractors.

המאה ה -18 יכול היה להיחשב כמאה של הרפלקטור, אלמלא גילוי האופטיקה האנגלית: שילוב קסום של שתי עדשות העשויות כתר וצור.

מערכת שתי המראות בטלסקופ הוצעה על ידי קסגראן הצרפתי.קסגראין לא הצליח לממש את רעיוןו במלואו בגלל היעדר היתכנות טכנית להמציא את המראות הדרושות, אך כיום יושמו ציוריו. מדובר בטלסקופי ניוטון וקאסגריין הנחשבים לטלסקופים ה"מודרניים "הראשונים שהומצאו בסוף המאה ה -19. אגב, טלסקופ החלל האבל עובד בדיוק כמו טלסקופ קסגריין. והעיקרון הבסיסי של ניוטון עם שימוש במראה קעורה אחת שימש במצפה הכוכבים האסטרופיזי המיוחד ברוסיה מאז 1974. אסטרונומיה עקשן פרחה במאה ה -19, כאשר קוטר המטרות האכרומטיות הלך וגדל בהדרגה. אם בשנת 1824 היה הקוטר 24 סנטימטרים נוספים, הרי שבשנת 1866 הוכפל גודלו, בשנת 1885 הוא החל להיות 76 סנטימטרים (מצפה הכוכבים פולקובו ברוסיה), ובשנת 1897 הומצא רפרקשן ירקסקי. ניתן להעריך כי במהלך 75 שנה, עדשות העדשות גדלו בקצב של סנטימטר בשנה.

בסוף המאה ה -18, הטלסקופים הקומפקטיים והשימושיים החליפו מחזירי אור. מראות מתכת גם התבררו כלא מאוד מעשיות - יקרות לייצור וגם משעממות עם הזמן. בשנת 1758, עם המצאתם של שני סוגים חדשים של זכוכית: צור - כתר - וכבד - צור - התאפשר ליצור עדשות עם שתי עדשות. המדען ג'יי דולונד ניצל זאת היטב כאשר יצר עדשה עם שתי עדשות, שלימים נקראה דולונד.

לאחר המצאת העדשות האכרומטיות, ניצחונו של הרפרקטור היה מוחלט; כל שנותר היה שיפור טלסקופי העדשות. מראות קעורות נשכחו. אפשר היה להחיות אותם בידיים של אסטרונומים חובבים. אז וויליאם הרשל, מוזיקאי אנגלי, גילה את כוכב הלכת אורנוס בשנת 1781. תגליתו לא הייתה דומה לאסטרונומיה מאז ימי קדם. יתר על כן, אורנוס התגלה באמצעות משקף ביתי קטן. ההצלחה גרמה להרשל להתחיל לייצר מחזירי אור גדולים יותר. הרשל בסדנה במו ידיו התמזג מראות מנחושת ופח. העבודה העיקרית בחייו היא טלסקופ גדול עם מראה בקוטר 122 ס"מ. הודות לטלסקופ זה, התגליות לא איחרו לבוא: הרשל גילה את הלוויינים השישית והשביעית של כוכב הלכת שבתאי. אסטרונום חובב אחר, מפורסם לא פחות, בעל האדמות האנגלי לורד רוס, המציא רפלקטור עם מראה בקוטר 182 ס"מ. בזכות הטלסקופ הוא גילה מספר ערפיליות ספירליות לא ידועות.

לטלסקופי הרשל ורוס היו חסרונות רבים. עדשות מראה ממתכת היו כבדות מדי, החזירו רק חלק קטן מהאור התקוע והתעמעמו. נדרש חומר חדש ומושלם למראות. חומר זה התגלה כזכוכית. בשנת 1856 ניסה הפיזיקאי הצרפתי ליאון פוקו להכניס מראה העשויה זכוכית כסופה לרפלקטור. והחוויה הייתה הצלחה. כבר בשנות ה -90 בנה אסטרונום חובב מאנגליה רפלקטור לתצפיות צילום עם מראה זכוכית בקוטר 152 ס מ. פריצת דרך נוספת בהנדסה הטלסקופית הייתה ברורה מאליה.

פריצת דרך זו לא הייתה ללא השתתפות מדענים רוסים. אני בפנים. ברוס התפרסם בפיתוח מראות מתכת מיוחדות לטלסקופים. לומונוסוב והרשל, באופן עצמאי, המציאו עיצוב טלסקופ חדש לחלוטין, שבו המראה הראשית נוטה ללא המשנית, ובכך צמצמה את אובדן האור.

האופטיקה הגרמנית פראונהופר העלתה את הייצור על פס הייצור ושיפרה את איכות העדשות. והיום במצפה הכוכבים טרטו יש טלסקופ עם עדשת פראונהופר עובדת. אך גם השברים של האופטיקה הגרמנית לא היו חסרי פגם - כרומטיזם.

רק בסוף המאה ה -19 הומצאה שיטה חדשה לייצור עדשות. החל לטפל במשטחי זכוכית בסרט כסוף, שהוחל על מראה זכוכית באמצעות חשיפת סוכר ענבים למלחי חנקת כסף. עדשות מהפכניות אלה החזירו עד 95% מהאור, לעומת עדשות הברונזה הישנות, שהחזירו רק 60% מהאור. ל.פוקו יצר מחזירי אור עם מראות פרבוליות, ושינו את צורת פני המראות. בסוף המאה ה -19, קרוסלי, אסטרונום חובב, הפנה את תשומת ליבו למראות אלומיניום. המראה הפרבולית מזכוכית קעורה בקוטר 91 ס"מ שקנה הוכנסה מיד לטלסקופ. כיום, טלסקופים עם מראות ענקיות כאלה מותקנים במצפים מודרניים. בזמן שצמיחת הרפרקטור האטה, התפתחות טלסקופ הרפלקטור תפסה תאוצה. משנת 1908 עד 1935, מצפי כוכבים שונים בנו יותר מתריסר מחזירי אור עם עדשה העולה על זו של יירקס. הטלסקופ הגדול ביותר מותקן במצפה הכוכבים של הר וילסון, וקוטרו הוא 256 ס"מ. ואפילו מגבלה זו הוכפלה עד מהרה. ברפלקטור ענק אמריקאי הותקן בקליפורניה; כיום הוא בן יותר מחמש עשרה שנה.

לפני יותר משלושים שנה, בשנת 1976, בנו מדענים סובייטים טלסקופ BTA באורך 6 מטר - הטלסקופ הגדול אזימוטל. עד סוף המאה ה -20, ה- ARB נחשב לטלסקופ הגדול בעולם. ממציאי ה- BTA היו חדשנים בפתרונות טכניים מקוריים, כמו התקנת אל-אזימוט מונחית ממוחשבת. כיום משתמשים בחידושים אלה כמעט בכל טלסקופי הענק. בתחילת המאה ה -21 BTA נדחקה הצידה לתריסר הטלסקופים הגדולים בעולם. וההשפלה ההדרגתית של המראה מעת לעת - כיום איכותה ירדה ב -30% מהמקור - הופכת אותה רק לאנדרטה היסטורית למדע.

הדור החדש של הטלסקופים כולל שני טלסקופים גדולים - התאומים באורך 10 מטר KECK I ו- KECK II לתצפיות אינפרא אדום אופטיות. הם הותקנו ב -1994 וב -1996 בארה ב. הם נאספו הודות לעזרת קרן וו. קק, שעל שמה הם נקראים. הוא סיפק מעל 140,000 $ לבנייתם. טלסקופים אלה הם בגודל של בניין בן שמונה קומות ושוקלים יותר מ -300 טון כל אחד, אך הם עובדים בדיוק הגבוה ביותר. המראה הראשית, בקוטר 10 מטרים, מורכבת מ 36 קטעים משושים המשמשים כמראה מחזירה אחת. טלסקופים אלה הותקנו באחד המקומות האופטימליים ביותר על פני כדור הארץ לתצפיות אסטרונומיות - בהוואי, על מדרון הר הגעש הנכחד מנואה קיאה בגובה 4,200 מ '. בשנת 2002 שני הטלסקופים הללו, הממוקמים במרחק של 85 מ' אחד מהשני, התחיל לפעול במצב אינטרפרומטר. נותן רזולוציה זוויתית זהה לטלסקופ של 85 מטר.

ההיסטוריה של הטלסקופ עשתה דרך ארוכה - מזגגים איטלקיים לטלסקופי לווין ענקיים מודרניים. מצפים גדולים מודרניים ממוחשבים זה מכבר. עם זאת, טלסקופים חובבים ומכשירים רבים מסוג האבל עדיין מבוססים על עקרונות העבודה שהמציא גלילאו.

מוּמלָץ: