Storia Dei Telescopi

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Video: Caccia ai confini dello Spazio Documentario sulla storia dei telescopi 2024, Novembre
Anonim

Hans Lipperschlei d'Olanda, 1570-1619, è spesso accreditato con l'invenzione del primo telescopio, ma quasi certamente non fu lo scopritore. Molto probabilmente, ha appena reso il telescopio popolare e richiesto. Ma allo stesso tempo, non dimenticò di depositare una domanda di brevetto nel 1608 per un paio di lenti poste in un tubo. Ha chiamato il dispositivo un cannocchiale. Tuttavia, il suo brevetto è stato rifiutato perché la sua invenzione sembrava troppo semplice.

Storia dei telescopi
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Alla fine del 1609, grazie a Lipperschleu, i piccoli telescopi erano diventati comuni in Francia e in Italia. Nell'agosto 1609, Thomas Harriot ha perfezionato e migliorato l'invenzione, che ha permesso agli astronomi di vedere crateri e montagne sulla Luna.

La grande occasione è arrivata quando il matematico italiano Galileo Galilei ha appreso del tentativo di un olandese di brevettare un tubo dell'obiettivo. Ispirato dalla scoperta, Galileo decise di realizzare per sé un dispositivo del genere. Nell'agosto del 1609 fu Galileo a costruire il primo vero telescopio al mondo. All'inizio era solo un telescopio: una combinazione di lenti per occhiali, oggi si chiamerebbe rifrattore. Prima di Galileo, molto probabilmente, poche persone sapevano usare questo tubo a beneficio dell'astronomia. Grazie al dispositivo, Galileo ha scoperto crateri sulla luna, ha dimostrato la sua sfericità, ha scoperto quattro lune di Giove, gli anelli di Saturno.

Lo sviluppo della scienza ha permesso di creare telescopi più potenti, che hanno permesso di vedere molto di più. Gli astronomi hanno iniziato a utilizzare obiettivi a lunghezza focale lunga. I telescopi stessi si trasformarono in enormi tubi pesanti e, ovviamente, non erano comodi da usare. Quindi sono stati inventati i treppiedi per loro.

Nel 1656, Christian Huyens aveva realizzato un telescopio che ingrandiva 100 volte gli oggetti osservati, la sua dimensione superava i 7 metri e l'apertura era di circa 150 mm. Questo telescopio è già al livello dei telescopi amatoriali di oggi. Nel 1670 fu costruito un telescopio di 45 metri che ingrandiva ancora di più gli oggetti e offriva un angolo di visione più ampio.

Ma anche il vento ordinario potrebbe essere un ostacolo per ottenere un'immagine chiara e di alta qualità. Il telescopio iniziò a crescere in lunghezza. Gli scopritori, cercando di spremere il massimo da questo dispositivo, si sono affidati alla legge ottica che hanno scoperto: una diminuzione dell'aberrazione cromatica di una lente si verifica con un aumento della sua lunghezza focale. Per rimuovere l'interferenza cromatica, i ricercatori hanno realizzato telescopi della lunghezza più incredibile. Questi tubi, che allora venivano chiamati telescopi, raggiungevano i 70 metri di lunghezza e causavano molti disagi nel lavorarci e installarli. Gli svantaggi dei rifrattori hanno portato grandi menti a cercare soluzioni per migliorare il telescopio. La risposta è stata trovata e una nuova via è stata trovata: la raccolta e la messa a fuoco dei raggi ha cominciato ad essere effettuata utilizzando uno specchio concavo. Il rifrattore è rinato in un riflettore, completamente liberato dal cromatismo.

Questo merito appartiene interamente a Isaac Newton, è stato lui che è riuscito a dare nuova vita ai telescopi con l'aiuto di uno specchio. Il suo primo riflettore aveva un diametro di soli quattro centimetri. E nel 1704 realizzò il primo specchio per un telescopio con un diametro di 30 mm da una lega di rame, stagno e arsenico. L'immagine è chiara. A proposito, il suo primo telescopio è ancora conservato con cura nel Museo Astronomico di Londra.

Ma per molto tempo gli ottici non sono riusciti a realizzare specchi a tutti gli effetti per riflettori. L'anno di nascita di un nuovo tipo di telescopio è considerato il 1720, quando gli inglesi costruirono il primo riflettore funzionale con un diametro di 15 centimetri. È stata una svolta. In Europa c'è una richiesta di telescopi portatili, quasi compatti, lunghi due metri. Cominciarono a dimenticare circa 40 metri di tubi di rifrattori.

Il XVIII secolo potrebbe essere considerato il secolo del riflettore, se non fosse per la scoperta degli ottici inglesi: una magica combinazione di due lenti fatte di corona e selce.

Il sistema a due specchi nel telescopio è stato proposto dal francese Cassegrain. Cassegrain non ha potuto realizzare completamente la sua idea a causa della mancanza di fattibilità tecnica di inventare gli specchi necessari, ma oggi i suoi disegni sono stati implementati. Sono i telescopi Newton e Cassegrain che sono considerati i primi telescopi "moderni" inventati alla fine del XIX secolo. A proposito, il telescopio spaziale Hubble funziona proprio come il telescopio Cassegrain. E il principio fondamentale di Newton con l'uso di un singolo specchio concavo è stato utilizzato presso l'Osservatorio Astrofisico Speciale in Russia dal 1974. L'astronomia refrattaria fiorì nel XIX secolo, quando il diametro degli obiettivi acromatici crebbe gradualmente. Se nel 1824 il diametro era di altri 24 centimetri, nel 1866 la sua dimensione raddoppiò, nel 1885 iniziò a essere di 76 centimetri (Osservatorio Pulkovo in Russia), e nel 1897 fu inventato il rifrattore Yerksky. Si può stimare che nel corso di 75 anni le lenti delle lenti siano aumentate al ritmo di un centimetro all'anno.

Alla fine del XVIII secolo, i telescopi compatti e maneggevoli avevano sostituito i riflettori ingombranti. Anche gli specchi in metallo si sono rivelati non molto pratici, costosi da produrre e anche opachi con il tempo. Nel 1758, con l'invenzione di due nuovi tipi di vetro: leggero - corona - e pesante - selce - divenne possibile creare lenti a due lenti. Lo scienziato J. Dollond ne fece buon uso quando realizzò un obiettivo a due lenti, in seguito chiamato Dollond.

Dopo l'invenzione delle lenti acromatiche, la vittoria del rifrattore fu assoluta, non restava che migliorare i telescopi a lente. Gli specchi concavi sono stati dimenticati. È stato possibile farli rivivere con le mani di astrofili. Così William Herschel, un musicista inglese, scoprì il pianeta Urano nel 1781. La sua scoperta non ha avuto eguali in astronomia fin dai tempi antichi. Inoltre, Urano è stato scoperto utilizzando un piccolo riflettore fatto in casa. Il successo ha spinto Herschel a iniziare a produrre riflettori più grandi. Herschel in officina con la propria mano ha fuso specchi di rame e stagno. L'opera principale della sua vita è un grande telescopio con uno specchio di 122 cm di diametro, grazie al quale le scoperte non tardarono ad arrivare: Herschel scoprì il sesto e il settimo satellite del pianeta Saturno. Un altro astronomo dilettante non meno famoso, il proprietario terriero inglese Lord Ross, ha inventato un riflettore con uno specchio di 182 centimetri di diametro. Grazie al telescopio, ha scoperto una serie di nebulose a spirale sconosciute.

I telescopi Herschel e Ross avevano molti svantaggi. Le lenti in metallo a specchio erano troppo pesanti, riflettevano solo una frazione della luce incidente e si attenuavano. Era richiesto un materiale nuovo e perfetto per gli specchi. Questo materiale si è rivelato essere di vetro. Nel 1856, il fisico francese Leon Foucault tentò di inserire in un riflettore uno specchio di vetro argentato. E l'esperienza è stata un successo. Già negli anni '90, un astronomo dilettante inglese costruì un riflettore per osservazioni fotografiche con uno specchio di vetro di 152 centimetri di diametro. Un'altra svolta nell'ingegneria telescopica era ovvia.

Questa svolta non è stata senza la partecipazione di scienziati russi. SONO DENTRO. Bruce divenne famoso per lo sviluppo di specchi metallici speciali per telescopi. Lomonosov e Herschel, indipendentemente l'uno dall'altro, inventarono un design del telescopio completamente nuovo, in cui lo specchio principale si inclina senza quello secondario, riducendo così la perdita di luce.

L'ottico tedesco Fraunhofer ha messo la produzione sulla catena di montaggio e ha migliorato la qualità delle lenti. E oggi nell'Osservatorio di Tartu c'è un telescopio con una lente di Fraunhofer funzionante. Ma anche i rifrattori dell'ottico tedesco non erano privi di difetti: il cromatismo.

Fu solo alla fine del XIX secolo che fu inventato un nuovo metodo di produzione delle lenti. Le superfici in vetro iniziarono a essere trattate con una pellicola d'argento, che veniva applicata su uno specchio di vetro esponendo lo zucchero d'uva ai sali di nitrato d'argento. Queste lenti rivoluzionarie riflettevano fino al 95% della luce, a differenza delle vecchie lenti in bronzo, che riflettevano solo il 60% della luce. l. Foucault ha creato riflettori con specchi parabolici, modificando la forma della superficie degli specchi. Alla fine del XIX secolo, Crossley, un astronomo dilettante, rivolse la sua attenzione agli specchi in alluminio. Lo specchio parabolico di vetro concavo di 91 cm di diametro che ha acquistato è stato subito inserito nel telescopio. Oggi, nei moderni osservatori vengono installati telescopi con specchi così grandi. Mentre la crescita del rifrattore rallentava, lo sviluppo del telescopio riflettore prendeva slancio. Dal 1908 al 1935, vari osservatori del mondo costruirono più di una dozzina di riflettori con una lente che superava quella di Yierks. Il telescopio più grande è installato all'Osservatorio di Mount Wilson, il suo diametro è di 256 centimetri. E anche questo limite fu presto raddoppiato. In California è stato installato un gigantesco riflettore americano che oggi ha più di quindici anni.

Più di 30 anni fa, nel 1976, gli scienziati sovietici costruirono un telescopio BTA di 6 metri: il Large Azimutal Telescope. Fino alla fine del XX secolo, l'ARB era considerato il telescopio più grande del mondo. Gli inventori del BTA erano innovatori in soluzioni tecniche originali, come un'installazione altazimutale guidata da computer. Oggi queste innovazioni sono utilizzate in quasi tutti i telescopi giganti. All'inizio del 21° secolo, il BTA è stato messo da parte nella seconda dozzina di grandi telescopi al mondo. E il graduale degrado dello specchio di volta in volta - oggi la sua qualità è diminuita del 30% rispetto all'originale - lo trasforma solo in un monumento storico alla scienza.

La nuova generazione di telescopi include due grandi telescopi: i gemelli da 10 metri KECK I e KECK II per osservazioni ottiche a infrarossi. Sono stati installati nel 1994 e nel 1996 negli Stati Uniti. Sono stati raccolti grazie all'aiuto della Fondazione W. Keck, da cui prendono il nome. Ha fornito oltre $ 140.000 per la loro costruzione. Questi telescopi hanno le dimensioni di un edificio di otto piani e pesano più di 300 tonnellate ciascuno, ma funzionano con la massima precisione. Lo specchio principale, di 10 metri di diametro, è composto da 36 segmenti esagonali che fungono da unico specchio riflettente. Questi telescopi sono stati installati in uno dei luoghi più ottimali della Terra per le osservazioni astronomiche - alle Hawaii, sul pendio del vulcano spento Manua Kea con un'altezza di 4.200 m Nel 2002, questi due telescopi, situati a una distanza di 85 m l'uno dall'altro, iniziarono a funzionare in modalità interferometro, dando la stessa risoluzione angolare di un telescopio di 85 metri.

La storia del telescopio ha fatto molta strada: dai vetrai italiani ai moderni telescopi satellitari giganti. I grandi osservatori moderni sono stati a lungo informatizzati. Tuttavia, i telescopi amatoriali e molti dispositivi di tipo Hubble sono ancora basati sui principi di lavoro inventati da Galileo.

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