探索频道《解谜望远镜 Telescope》:见证望远镜 400 年的演变之路
探索频道《解谜望远镜 Telescope》作为一部聚焦望远镜演变的纪录片,以英语中字、1080P 高清的形式,带我们回溯 400 年来望远镜的发展历程。400 年间,望远镜不断革新,持续改变着我们对宇宙的看法,每个时代的它都能让我们看得更远、更清楚。哈勃太空望远镜让我们知晓星系的数量远超想象,而我们也即将解开自古希腊时代就存在的大疑问 —— 是不是只有地球上有生物。为了寻找答案,我们需要更新更大的望远镜,韦伯太空望远镜便是其中的佼佼者,其观测能力是哈勃太空望远镜的 100 倍。


望远镜的诞生
1608 年,荷兰米德尔堡眼镜师汉斯・李波尔(Hans Lippershey)造出了世界上第一架望远镜。这一发明源于一次偶然:两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜,他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标,显得兴高采烈。李波尔拿起两片透镜一看,发现远处的风标放大了许多。他立刻跑回商店,把两块透镜装在一个筒子里,经过多次试验,成功发明了望远镜。1608 年,他为自己制作的望远镜申请专利,并遵从当局的要求,造了一个双筒望远镜。据说当时小镇上好几十个眼镜匠都声称自己发明了望远镜。
与此同时,德国天文学家开普勒也开始投身望远镜的研究。他在《屈光学》中提出了另一种天文望远镜,这种望远镜由两个凸透镜组成,与伽利略的望远镜不同,视野更为宽阔。不过,开普勒并未制造出他所介绍的这种望远镜。沙伊纳于 1613 年─1617 年间首次制作出了这种望远镜,他还遵照开普勒的建议,制造了有第三个凸透镜的望远镜,将两个凸透镜做的望远镜产生的倒像变成了正像。


望远镜的早期发展
沙伊纳制作了 8 台望远镜,一台一台地观察太阳,结果发现无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。这一发现打消了不少人认为黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉,有力地证明了黑子确实是真实存在的。值得一提的是,在观察太阳时,沙伊纳装上了特殊遮光玻璃,而伽利略则没有加此保护装置,结果伤了眼睛,最后几乎失明。
荷兰的惠更斯为了减少折射望远镜的色差,在 1665 年制作了一台筒长近 6 米的望远镜,用来探查土星的光环,后来又做了一台将近 41 米长的望远镜。
1793 年,英国的赫瑟尔(William Herschel)制作了反射式望远镜,其反射镜直径为 130 厘米,用铜锡合金制成,重达 1 吨。1845 年,英国的帕森(William Parsons)制造的反射望远镜,反射镜直径达到 1.82 米。
1917 年,胡克望远镜(Hooker Telescope)在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成,它的主反射镜口径为 100 英寸。正是使用这座望远镜,哈勃(Edwin Hubble)发现了宇宙正在膨胀的惊人事实,这一发现对人类认识宇宙产生了深远影响。
1930 年,德国人施密特(BernhardSchmidt)将折射望远镜和反射望远镜的优点相结合,制成了第一台折反射望远镜。折射望远镜像差小但有色差,而且尺寸越大越昂贵;反射望远镜没有色差、造价低廉且反射镜可以造得很大,但存在像差。折反射望远镜的出现,在一定程度上弥补了两者的不足。战后,反射式望远镜在天文观测中发展迅速,1950 年在帕洛玛山上安装了一台直径 5.08 米的海尔(Hale)反射式望远镜。


现代望远镜的飞跃
1969 年,在前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径 6 米的反射镜,这在当时是一项了不起的成就。
1990 年,NASA 将哈勃太空望远镜送入轨道,然而,由于镜面故障,直到 1993 年宇航员完成太空修复并更换了透镜后,哈勃望远镜才开始全面发挥作用。由于可以不受地球大气的干扰,哈勃望远镜的图像清晰度是地球上同类望远镜拍下图像的 10 倍,为人类探索宇宙提供了大量清晰珍贵的观测数据。
1993 年,美国在夏威夷莫纳克亚山上建成了口径 10 米的 “凯克望远镜”,其镜面由 36 块 1.8 米的反射镜拼合而成,这种设计大大提高了望远镜的聚光能力和观测精度。
2001 年,设在智利的欧洲南方天文台研制完成了 “甚大望远镜”(VLT),它由 4 架口径 8 米的望远镜组成,其聚光能力与一架 16 米的反射望远镜相当,能够对宇宙深处的天体进行更为细致的观测。
2014 年 6 月 18 日,智利决定夷平赛罗亚马逊(Cerro Amazones)山的山顶,用以安置世界上功率最大的望远镜 “欧洲特大天文望远镜”(英文缩写 E-ELT)。赛罗亚马逊山位于阿塔卡马(Atacama)沙漠,海拔 3000 米,这里的气候条件非常适合天文观测。
E-ELT 又称 “世界最大的天空之眼”,宽近 40 米,重约 2500 吨,其亮度比现存望远镜高 15 倍,清晰度是哈勃望远镜的 16 倍。该望远镜造价 8.79 亿英镑(约合人民币 93 亿元),有望于 2022 年正式投入使用。
此外,一批正在筹建中的望远镜也开始崭露头角,对莫纳克亚山上的 “白色巨人兄弟” 发起了冲击。这些新的竞争参与者包括 30 米口径的 “30 米大望远镜”(Thirty Meter Telescope,简称 TMT),20 米口径的大麦哲伦望远镜(Giant Magellan Telescope,简称 GMT)和 100 米口径的绝大望远镜(Overwhelming Large Telescope,简称 OWL)。它们的倡议者指出,这些新的望远镜不仅可以提供像质远胜于哈勃望远镜照片的太空图片,而且能收集到更多的光,有助于我们对 100 亿年前星系形成时初态恒星和宇宙气体的情况有更多的了解,并能看清楚遥远恒星周围的行星。


《解谜望远镜 Telescope》通过清晰的画面和详实的介绍,让我们全方位了解了望远镜从诞生到不断发展壮大的历程,见证了人类在探索宇宙道路上的不懈努力和辉煌成就。随着技术的不断进步,相信望远镜会继续带领我们揭开更多宇宙的奥秘。

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