Что такое телескоп и кто его изобрел. История изобретения: от первого телескопа до самого мощного
Рассказываем, кто изобрел телескоп, каким был первый телескоп, какие виды существуют сейчас. Наконец, какой телескоп считается самым мощным в данный момент
Еще в античном мире все звезды были сосчитаны, поименованы, и размещены по созвездиям, которые с тех пор «иллюстрируют» прямо на небе древнегреческие мифы. Список астронома Гиппарха (II в. до н.э.) дополнил Клавдий Птолемей и поместил его в своем каноническом труде «Великое математическое построение по астрономии в тринадцати книгах», или Megale Syntaxis. В списке оказалось 1022 небесных объекта: 1017 звезд и пять туманностей. Наблюдая небо невооруженным взглядом, польский астроном Ян Гевелий спустя полторы тысячи лет довел список до 1564 звезд. Но даже если добавить в этот перечень объекты, которые можно увидеть из Южного полушария, человек с самым лучшим зрением не сможет различить больше 3000 звезд без специального прибора, называемого «телескоп».
Что такое телескоп
Человека неподготовленного может озадачить даже определение телескопа (от др.-греч. τῆλε «далеко» + σκοπέω «смотрю») – это астрономический прибор, при помощи которого можно наблюдать отдаленные объекты методом сбора частиц и электромагнитного излучения.
Именно так – ведь даже свет, который мы видим, и благодаря которому видим предметы, не что иное, как явление с дуалистической (двойственной) природой – это и поток частиц, и электромагнитные волны. Совершенствование телескопа было бы невозможно без развития фундаментальных знаний человека в области физики. Информацию несут любые волны и любые частицы, так что сейчас существуют и рентгеновские, и гамма-телескопы, и даже нейтринные телескопы и телескопы-детекторы гравитационных волн.
Как телескоп работает
Задача телескопа – собрать как можно больше тех частиц и волн, при помощи которых формируется проекция дальних объектов, иначе говоря – картинка, а затем сконцентрировать их на плоскости, проходящей через особую точку, которую называют «точка фокуса», при помощи оптической линзы или иного устройства. Принцип остается единым для всех разновидностей телескопов, даже если на стороне, противоположной объективу находится не окуляр и глаз наблюдателя, а фотокамера или иной прибор для визуализации картинки.
Первый телескоп: кто его изобрел и когда
Считается, что первый телескоп создал в 1609 году итальянский учёный Галилео Галилей. Это верно, но начинал он не с чистого листа. Заметки о приспособлении для наблюдения далеко расположенных объектов есть еще у Леонардо да Винчи, в тетради 1492 года, названной «Кодекс А» (лист 12): «Чем дальше отодвинешь ты стекло от глаза, тем большими покажет оно предметы для глаз 50 лет; если глаза для сравнения глядят один через очковое стекло, другой вне его, то для одного предмет покажется большим, а для другого малым;» Некоторые исследователи считают, что в тетради «Кодекс F» в зашифрованном или незаконченном виде дана и конструкция двухлинзового телескопа. Но ни эскизов, ни тем более чертежей «Кодексы» великого Леонардо все же не содержат.
А вот точным фактом является прибытие в начале октября 1608 года голландского продавца очков и оптика Ханса Липперсхея в Гаагу, ко двору принца Мориса Оранского. Ему Липерсхей продемонстрировал свое изобретение – «зрительную трубу».
В основе был выпуклый объектив и вогнутый окуляр. Однако запатентовать изобретение не удалось – соискателей оказалось слишком много! Идеи порой ну просто носятся в воздухе.
Так что первым телескопом – именно астрономическим прибором – по праву может считаться «зрительная труба» Галилея. Во всяком случае, так он ее назвал. А само слово «телескоп» впервые упоминается в письме Галилею от его ученого друга Федерико Анджело Чези в августе 1611 года в форме telescopio.
Телескопы-рефракторы
Итак, рассмотрим телескоп Галилея подробнее. Такие телескопы называют телескопами-рефракторами, в основе их устройства – принцип преломления световых лучей.
Они собирают свет при помощи большой линзы (сейчас используют системы из нескольких линз), называемой объективом. Параллельные лучи света объектив преломляет, то есть собирает в пучок, и на фокальной плоскости, то есть плоскости, проходящей через точку, называемую «фокусом» формируется проекция – та самая картинка. Расстояние от центра линзы до этой плоскости называют фокусным расстоянием, размеры захватывающей свет линзы – апертурой. А на собранные в фокусной точке лучи наблюдатель смотрит уже при помощи другой линзы – окуляра, и увеличивает размер проекции изображения до размеров, удобных для восприятия человеческим глазом.
Значение рефрактора Галилея
Итак, Галилей создал первый телескоп-рефрактор с апертурой приблизительно 40 мм и фокусным расстоянием 500 мм. Маловато? Ему тоже так показалось, и он соорудил второй телескоп, с 45-миллиметровой апертурой и фокусным расстоянием в 1250 мм.
Это был прибор примитивный, низкокачественный, содержавший все ранние конструктивные пороки… но именно он позволил Галилею рассмотреть горы на Луне, пятна на Солнце, увидеть четыре спутника Юпитера: Ио, Европу, Каллисто и Ганимеда, а еще разглядеть у Сатурна не то наросты, не то рога… Ни мощности телескопа, ни имеющихся на тот момент сведений не хватило Галилею, чтобы понять, что же он увидел. Но сам факт наблюдения неба вооруженным глазом уже стал огромным прорывом в астрономии.