تاريخ التلسكوبات

تاريخ التلسكوبات
تاريخ التلسكوبات

فيديو: تاريخ التلسكوبات

فيديو: تاريخ التلسكوبات
فيديو: The HISTORY of TELESCOPES - From Galileo to Hubble 2024, مارس
Anonim

غالبًا ما يُنسب الفضل إلى هانز ليبرشلي من هولندا ، 1570-1619 ، في اختراع التلسكوب الأول ، لكنه لم يكن بالتأكيد هو المكتشف. على الأرجح ، لقد جعل التلسكوب شائعًا ومطلوبًا. لكن في الوقت نفسه ، لم ينس تقديم طلب براءة اختراع عام 1608 لزوج من العدسات الموضوعة في أنبوب. أطلق على الجهاز اسم منظار. ومع ذلك ، تم رفض براءة اختراعه لأن اختراعه بدا بسيطًا للغاية.

تاريخ التلسكوبات
تاريخ التلسكوبات

بحلول نهاية عام 1609 ، بفضل Lipperschleu ، أصبحت التلسكوبات الصغيرة شائعة في جميع أنحاء فرنسا وإيطاليا. في أغسطس 1609 ، صقل توماس هاريوت الاختراع وحسنه ، مما سمح لعلماء الفلك بمشاهدة الحفر والجبال على القمر.

جاءت الاستراحة الكبيرة عندما علم عالم الرياضيات الإيطالي جاليليو جاليلي بمحاولة هولندي لتسجيل براءة اختراع لأنبوب عدسة. مستوحى من هذا الاكتشاف ، قرر جاليليو صنع مثل هذا الجهاز لنفسه. في أغسطس 1609 ، كان جاليليو هو من بنى أول تلسكوب كامل في العالم. في البداية كان مجرد تلسكوب - مزيج من عدسات النظارات ، واليوم يُطلق عليه اسم المنكسر. قبل جاليليو ، على الأرجح ، عرف القليل من الناس كيفية استخدام هذا الأنبوب لصالح علم الفلك. بفضل الجهاز ، اكتشف جاليليو الحفر على القمر ، وأثبت كرويته ، واكتشف أربعة أقمار للمشتري ، حلقات زحل.

جعل تطور العلم من الممكن إنشاء تلسكوبات أكثر قوة ، مما جعل من الممكن رؤية المزيد. بدأ علماء الفلك في استخدام عدسات ذات طول بؤري طويل. لقد تحولت التلسكوبات نفسها إلى أنابيب ضخمة وثقيلة ، وبالطبع لم تكن ملائمة للاستخدام. ثم تم اختراع حوامل ثلاثية القوائم لهم.

بحلول عام 1656 ، كان كريستيان هوينز قد صنع تلسكوبًا يكبر الأشياء المرصودة 100 مرة ، وكان حجمه أكثر من 7 أمتار ، وكانت الفتحة حوالي 150 ملم. هذا التلسكوب موجود بالفعل في مستوى تلسكوبات الهواة اليوم. بحلول سبعينيات القرن السابع عشر ، تم بناء تلسكوب يبلغ طوله 45 مترًا ، حيث قام بتكبير الأجسام بشكل أكبر وإعطاء زاوية رؤية أوسع.

ولكن حتى الرياح العادية قد تكون عقبة أمام الحصول على صورة واضحة وعالية الجودة. بدأ التلسكوب في النمو في الطول. اعتمد المكتشفون ، الذين يحاولون إخراج الحد الأقصى من هذا الجهاز ، على القانون البصري الذي اكتشفوه: يحدث انخفاض في الانحراف اللوني للعدسة مع زيادة طولها البؤري. لإزالة التداخل اللوني ، صنع الباحثون تلسكوبات ذات أطوال لا تصدق. هذه الأنابيب التي كانت تسمى حينها تلسكوبات وصل طولها إلى 70 متراً وتسببت في الكثير من الإزعاج في العمل معها وتركيبها. عيوب المنكسرات دفعت العقول العظيمة للبحث عن حلول لتحسين التلسكوب. تم العثور على إجابة وطريقة جديدة: بدأ تجميع الأشعة وتركيزها باستخدام مرآة مقعرة. تم إعادة تولد المنكسر إلى عاكس ، متحررًا تمامًا من الزيغ اللوني.

تنتمي هذه الميزة بالكامل إلى إسحاق نيوتن ، فهو الذي تمكن من إعطاء حياة جديدة للتلسكوبات بمساعدة المرآة. كان قطر العاكس الأول لها أربعة سنتيمترات فقط. وصنع أول مرآة لتلسكوب بقطر 30 مم من سبيكة من النحاس والقصدير والزرنيخ عام 1704. الصورة واضحة. بالمناسبة ، لا يزال تلسكوبه الأول محفوظًا بعناية في المتحف الفلكي في لندن.

لكن لفترة طويلة ، لم يتمكن أخصائيو البصريات من صنع مرايا كاملة للعاكسات. تعتبر سنة ولادة نوع جديد من التلسكوبات هي 1720 ، عندما بنى البريطانيون أول عاكس وظيفي بقطر 15 سم. لقد كان اختراق. في أوروبا ، هناك طلب على التلسكوبات المحمولة شبه المدمجة بطول مترين. بدأوا في نسيان حوالي 40 مترا من الأنابيب المنكسرة.

كان من الممكن اعتبار القرن الثامن عشر قرن العاكس ، إن لم يكن لاكتشاف أخصائيي البصريات الإنجليز: مزيج سحري من عدستين مصنوعتين من التاج والصوان.

اقترح الفرنسي كاسيجرين نظام المرآتين في التلسكوب.لم يستطع Cassegrain إدراك فكرته بالكامل بسبب عدم وجود جدوى تقنية لاختراع المرايا اللازمة ، ولكن تم تنفيذ رسوماته اليوم. يعتبر تلسكوبات نيوتن وكاسغرين أول تلسكوبات "حديثة" تم اختراعها في نهاية القرن التاسع عشر. بالمناسبة ، يعمل تلسكوب هابل الفضائي تمامًا مثل تلسكوب كاسيجرين. وقد استخدم مبدأ نيوتن الأساسي في استخدام مرآة مقعرة واحدة في المرصد الفيزيائي الفلكي الخاص في روسيا منذ عام 1974. ازدهر علم الفلك المقاوم للصهر في القرن التاسع عشر ، عندما نما قطر الأهداف اللونية تدريجياً. إذا كان القطر في عام 1824 هو 24 سم أخرى ، ثم في عام 1866 تضاعف حجمه ، وفي عام 1885 بدأ يبلغ 76 سم (مرصد بولكوفو في روسيا) ، وبحلول عام 1897 تم اختراع منكسر يركسكي. يمكن تقدير أنه على مدار 75 عامًا ، زادت عدسات العدسات بمعدل سنتيمتر واحد في السنة.

بحلول نهاية القرن الثامن عشر ، حلت التلسكوبات المدمجة والمفيدة محل العاكسات الضخمة. كما تبين أن المرايا المعدنية ليست عملية للغاية - فهي مكلفة في التصنيع ، ومملة أيضًا مع مرور الوقت. بحلول عام 1758 ، مع اختراع نوعين جديدين من الزجاج: خفيف - تاج - وثقيل - صوان - أصبح من الممكن إنشاء عدسات ثنائية العدسة. استفاد العالم ج. دولوند من هذا عندما صنع عدسة ثنائية العدسة ، سميت فيما بعد دولوند.

بعد اختراع العدسات اللونية ، كان انتصار المنكسر مطلقًا ؛ كل ما تبقى هو تحسين تلسكوبات العدسة. تم نسيان المرايا المقعرة. كان من الممكن إحيائها بأيدي علماء الفلك الهواة. لذلك اكتشف ويليام هيرشل ، الموسيقي الإنجليزي ، كوكب أورانوس في عام 1781. لم يكن لاكتشافه مثيل في علم الفلك منذ العصور القديمة. علاوة على ذلك ، تم اكتشاف أورانوس باستخدام عاكس صغير محلي الصنع. دفع النجاح هيرشل إلى البدء في صنع عاكسات أكبر. Herschel في الورشة مع مرايا مدمجة يدويًا من النحاس والقصدير. العمل الرئيسي في حياته هو تلسكوب كبير بمرآة قطرها 122 سم ، وبفضل هذا التلسكوب ، لم تكن الاكتشافات طويلة: اكتشف هيرشل القمرين السادس والسابع لكوكب زحل. اخترع عالم فلك هواة آخر لا يقل شهرة ، وهو مالك الأرض الإنجليزي لورد روس ، عاكسًا بمرآة يبلغ قطرها 182 سم. بفضل التلسكوب ، اكتشف عددًا من السدم الحلزونية غير المعروفة.

كان لتلسكوبات هيرشل وروس العديد من العيوب. كانت العدسات المعدنية المرآة ثقيلة للغاية ، ولم تعكس سوى جزء بسيط من الضوء الساقط ، وخافتة. مطلوب مادة جديدة ومثالية للمرايا. تحولت هذه المادة إلى زجاج. في عام 1856 ، حاول الفيزيائي الفرنسي ليون فوكو إدخال مرآة مصنوعة من الزجاج الفضي في عاكس. وكانت التجربة ناجحة. بالفعل في التسعينيات ، بنى عالم فلك هاو من إنجلترا عاكسًا للملاحظات الفوتوغرافية بمرآة زجاجية يبلغ قطرها 152 سم. كان اختراق آخر في الهندسة التلسكوبية واضحًا.

لم يكن هذا الاختراق بدون مشاركة العلماء الروس. موافق. اشتهر بروس بتطوير مرايا معدنية خاصة للتلسكوبات. اخترع Lomonosov و Herschel ، بشكل مستقل عن بعضهما البعض ، تصميمًا جديدًا تمامًا للتلسكوب ، حيث تميل المرآة الرئيسية بدون المرآة الثانوية ، مما يقلل من فقد الضوء.

وضع أخصائي البصريات الألماني فراونهوفر الإنتاج في خط التجميع وحسّن جودة العدسات. واليوم يوجد في مرصد تارتو تلسكوب بعدسة Fraunhofer عاملة. لكن المنكسرين من أخصائي البصريات الألماني لم يخلوا من عيب - الزيغ اللوني.

لم يتم اختراع طريقة جديدة لإنتاج العدسات إلا بنهاية القرن التاسع عشر. بدأت معالجة الأسطح الزجاجية بغشاء فضي ، والذي تم وضعه على مرآة زجاجية عن طريق تعريض سكر العنب لأملاح نترات الفضة. تعكس هذه العدسات الثورية ما يصل إلى 95٪ من الضوء ، على عكس العدسات البرونزية القديمة ، التي عكست 60٪ فقط من الضوء. ل.ابتكر فوكو عاكسات بمرايا مكافئة ، غيرت شكل سطح المرايا. في أواخر القرن التاسع عشر ، حول كروسلي ، عالم الفلك الهواة ، انتباهه إلى المرايا المصنوعة من الألومنيوم. تم إدخال المرآة المكافئة الزجاجية المقعرة التي يبلغ قطرها 91 سم والتي اشتراها على الفور في التلسكوب. اليوم ، يتم تثبيت التلسكوبات ذات المرايا الضخمة في المراصد الحديثة. بينما تباطأ نمو المنكسر ، كان تطوير التلسكوب العاكس يكتسب زخمًا. من عام 1908 إلى عام 1935 ، قامت العديد من مراصد العالم ببناء أكثر من اثني عشر عاكسًا بعدسة تجاوزت Yierks. أكبر تلسكوب مثبت في مرصد جبل ويلسون ، قطره 256 سم. وحتى هذا الحد سرعان ما تضاعف. تم تركيب عاكس أمريكي عملاق في ولاية كاليفورنيا ؛ اليوم عمره أكثر من خمسة عشر عامًا.

منذ أكثر من 30 عامًا ، في عام 1976 ، بنى العلماء السوفييت تلسكوب BTA بطول 6 أمتار - تلسكوب Azimuthal الكبير. حتى نهاية القرن العشرين ، كان ARB يعتبر أكبر تلسكوب في العالم ، وكان مخترعو BTA مبتكرين في الحلول التقنية الأصلية ، مثل تركيب السمت البديل الموجه بالكمبيوتر. اليوم ، تُستخدم هذه الابتكارات في جميع التلسكوبات العملاقة تقريبًا. في بداية القرن الحادي والعشرين ، تم دفع BTA جانبًا إلى ثاني عشرة تلسكوبات كبيرة في العالم. والتدهور التدريجي للمرآة من وقت لآخر - اليوم انخفضت جودتها بنسبة 30٪ عن الأصل - يحولها فقط إلى نصب تاريخي للعلم.

يشتمل الجيل الجديد من التلسكوبات على تلسكوبين كبيرين - التوأم KECK I و KECK II بطول 10 أمتار لرصد الأشعة تحت الحمراء الضوئية. تم تركيبها في عامي 1994 و 1996 في الولايات المتحدة الأمريكية. تم جمعها بفضل مساعدة مؤسسة W. Keck ، التي سميت على اسمها. قدم أكثر من 140،000 دولار لبنائها. هذه التلسكوبات بحجم مبنى من ثمانية طوابق ويزن كل منها أكثر من 300 طن ، لكنها تعمل بأعلى دقة. تتكون المرآة الرئيسية ، التي يبلغ قطرها 10 أمتار ، من 36 قطعة سداسية تعمل كمرآة عاكسة واحدة. تم تثبيت هذه التلسكوبات في واحدة من أفضل الأماكن على الأرض للرصد الفلكي - في هاواي ، على منحدر بركان مانوا كيا المنقرض بارتفاع 4200 متر. وبحلول عام 2002 ، كان هذان المقرابان يقعان على مسافة 85 مترًا من بعضها البعض ، بدأ العمل في وضع مقياس التداخل ، مما يعطي نفس الدقة الزاوية مثل تلسكوب يبلغ طوله 85 مترًا.

لقد قطع تاريخ التلسكوب شوطًا طويلاً - من الزجاجات الإيطالية إلى تلسكوبات الأقمار الصناعية العملاقة الحديثة. المراصد الكبيرة الحديثة محوسبة منذ فترة طويلة. ومع ذلك ، لا تزال تلسكوبات الهواة والعديد من الأجهزة من نوع هابل تعتمد على مبادئ العمل التي اخترعها جاليليو.

موصى به: