天文望遠鏡進化史

周潔

天文望遠鏡說明書

天文望遠鏡上一般有兩只鏡筒，大的是主鏡，是觀測目標所用的;小的叫尋星鏡，是尋找目標所用的，也叫瞄準鏡。目鏡是單獨的個體，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值除以當前使用的目鏡的F值，就是當前的放大倍率，記住，放大倍率是標準，6厘米口徑的望遠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。

望遠鏡的誕生

世界上第一架望遠鏡是于1608年由荷蘭人漢斯·李波爾所發明。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處教堂上的風標，受到啟發的他經過多次試驗，終于發明了望遠鏡并申請專利，雙筒望遠鏡誕生了。

第一架折射式望遠鏡

隨著望遠鏡的發展，伽利略于1609年磨制了史上第一架折射式望遠鏡。次年年初，伽利略又磨制了另一架望遠鏡，用來觀察日月星辰并有了許多新的發現，例如月球崎嶇的表面、金星奇特的相位、木星的四顆衛星、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，同時也促進了哥白尼日心說的廣泛傳播。

第一架反射式望遠鏡

1668年，艾薩克·牛頓爵士根據光的色散理論發現，任何折射式望遠鏡都會受到色散影響而產生色差，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。小巧的反射式望遠鏡一經問世便引起了轟動。

胡克望遠鏡

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

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

射電望遠鏡

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

1974年脈沖星的發現，1974年孔徑綜合技術的發明，1978年宇宙微波背景輻射的發現，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世紀天文學領域拿到過的9次諾貝爾物理學獎中，射電天文學占了5次，超過半數。今天，我們已經能夠利用甚長基線干涉測量技術在全球各地的射電望遠鏡陣列來追蹤距離銀心黑洞僅數百個天文單位的恒星的運動軌跡。

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