天文望远镜的发展与自然科学的进步
天文望远镜的原理及其发展趋势
天文望远镜的原理及其发展趋势天文望远镜是一个可以观察天空中的物体和现象的工具。
它是通过收集光线,并把光线聚集在一个焦点上,来获取观测数据的。
从非常早期,人们就使用望远镜来研究天体学,并且这项技术在过去的几百年里一直在发展。
望远镜的原理望远镜主要由光学仪器和支架组成。
光学仪器用于聚集光线并形成图像,支架则用于稳固仪器并精确控制望远镜的角度。
望远镜的光学系统一般由反射镜和透镜组成。
反射镜是一种通过反射光线而形成像的光学组件。
它主要由一个镜面和一个支架组成。
当光线撞击镜面时,光线会被反射到支架上。
透镜则是一种通过折射光线而形成像的光学组件。
它主要由一个透明的玻璃或塑料制成,这样光线就可以穿过。
当光线穿过一个透镜时,它会被折射,并聚集在焦点上。
焦点是光线汇聚的地方,也是图像形成的地方。
望远镜的发展历程最早的望远镜是由伽利略·伽利莱于1609年发明的。
它由两个凸透镜组成,构成了一种叫做折射望远镜的光学装置。
伽利略在望远镜中看到了天上的物体,比如说月球、木星等,这些物体展示了一些对当时人们来说是颠覆性的观察结果。
随着科学技术的不断发展,望远镜也得到了不断的改进和升级。
在17世纪晚期,天文学者约翰·弥尔顿将望远镜的反射镜改为了凹面镜,从而创造了反射望远镜。
这种望远镜很快就超过了其它类型的望远镜,成为了天文学家研究天体学的工具。
在18世纪末和19世纪初期,发明家约翰·威廉·赫歇尔发明了一种能够扫描天空的反射式望远镜。
这种望远镜可以扫描整个天空,收集大量的数据,并进行自动处理。
这种设备的优点在于,与传统的望远镜相比,它能够收集到更多的观测数据。
20世纪初,美国天文学家乔治·埃尔斯·贝勒发明了一种名为干涉仪的光学仪器,用于测量天文物体的尺寸和形状。
干涉仪组合了不同尺寸的望远镜界面,令它们工作在一起,从而形成了一个大气压较低、分辨率更高的光学仪器。
望远镜的发展趋势现代望远镜已经经历了几个世纪的发展,其技术已经非常成熟。
望远镜的影响力与贡献
望远镜的影响力与贡献望远镜是一种科学工具,它通过放大远处物体的形象,使人们能够更清晰地观察天空中的星体。
自从望远镜的发明以来,它在科学研究、天文观测以及人类对宇宙的探索中发挥着重要的作用。
本文将探讨望远镜的影响力和贡献,从科学发现、天文学进步以及人类视野的拓展等方面展开论述。
一、科学发现与进步望远镜的出现为科学研究提供了新的工具和方法。
通过观察和研究天体现象,科学家们能够更加深入地理解宇宙和地球的运行规律,从而推动了科学的发展。
例如,伽利略·伽利莱使用望远镜观测到了木星的卫星和月球表面的山脉、山谷,证明了地心说的错误,支持了日心说,引领了天文学的革命。
望远镜还帮助科学家们观测到了众多的恒星、行星、宇宙射线等,为天文学家们研究宇宙的起源、演化等提供了重要的数据和证据。
二、天文学的进步望远镜对天文学的进步影响深远。
它使观测更加准确、精确,并开辟了新的观测领域。
通过望远镜,天文学家们能够观测到更远的星系和宇宙中更遥远的天体,扩大了我们对宇宙的认识。
例如,哈勃望远镜的发射使得天文学家能够观测到更遥远的星系,更详细地研究宇宙大爆炸和星系的形成演化。
望远镜还帮助科学家们探测到了黑洞、脉冲星以及各种宇宙现象,这些发现推动着天文学不断前进,使人类对宇宙的了解更加深入。
三、人类视野的拓展望远镜的发展和使用,拓展了人类的视野,使我们能够看到更多以往无法观测到的事物。
它为我们提供了观察和了解天空、星体、宇宙的机会,让我们感受到了宇宙的无限辽阔和神秘之处,激发了人们对宇宙的好奇和探索欲望。
望远镜不仅改变了人们对自然的认识,还激发了人们对宇宙存在意义的思考。
它让我们意识到地球只是一个微小的行星,人类只是宇宙中极其渺小的存在。
望远镜的影响力和贡献,扩大了人们的思维边界,使我们更加谦卑、冥思。
总结起来,望远镜的影响力与贡献多方面体现。
通过促进科学发现与进步,它推动了天文学的发展,为我们提供了更详尽的关于宇宙的认识。
天文望远镜研究报告
天文望远镜研究报告1. 望远镜的起源和发展人类早期使用的是肉眼进行天文观测,但随着科技的发展,望远镜的出现使得天文学得以迅速发展。
最早的望远镜出现在17世纪,由荷兰人发明。
随后,望远镜不断发展,逐渐变得更加精细和高效。
现代望远镜分为光学望远镜和射电望远镜两类,其中光学望远镜又分为折射式和反射式两种。
2. 光学望远镜的类型和应用折射式望远镜是最早的望远镜类型,其原理是利用透镜将光线折射,形成放大的图像。
反射式望远镜则是利用反射镜将光线反射,形成放大的图像。
现代光学望远镜应用广泛,包括天文观测、地球科学、军事侦察等领域。
3. 射电望远镜的类型和应用射电望远镜则是利用射电波进行天文观测,其原理是利用天线接收射电波并将其转化为电信号,再通过电子设备进行处理和分析。
射电望远镜应用于天文学、地球科学、通信技术等领域,具有较高的分辨率和灵敏度。
4. 现代望远镜的发展趋势现代望远镜的发展趋势是朝着更大、更精细、更高效的方向发展。
例如,现代光学望远镜采用自适应光学技术,可以消除大气扰动对观测的影响;大型射电望远镜采用多个天线组成的阵列,可以获得更高的分辨率和灵敏度。
此外,现代望远镜还越来越多地采用计算机技术和数据处理技术,以提高观测效率和数据分析能力。
5. 未来望远镜的展望未来望远镜的展望包括建造更大、更先进的望远镜,以便探索更遥远的宇宙和更微小的物质结构。
例如,欧洲极大望远镜计划建造一架口径为39米的望远镜,将成为世界上最大的光学望远镜;中国计划建造一架口径为500米的球面射电望远镜,将成为世界上最大的射电望远镜。
未来的望远镜还将采用更先进的探测技术和数据处理技术,以便更深入地探索宇宙的奥秘。
大型天文望远镜技术的创新与发展
大型天文望远镜技术的创新与发展自从人类拥有了眼睛,便开始了对天空的观测探索之旅。
从最初的裸眼观测到现在的高级望远镜,科技的发展让我们对宇宙更加深入的了解。
而其中,望远镜的发展一直是天文学领域不可或缺的一部分。
在现代科技的帮助下,大型天文望远镜的技术创新和发展正在以惊人的速度发展。
一、口径越大,分辨率越高大型天文望远镜,顾名思义,就是一种巨型的望远镜设备。
和通常的望远镜不同,大型天文望远镜的主体由多个反射镜或者透镜组成,从而能够显著提高观测效果。
其中,反射式的大型天文望远镜最为常见,以往美国的哈勃太空望远镜、智利的甚大望远镜等都是反射式望远镜,而中国天眼、欧洲极大望远镜则是反射式设备的升级版。
反射式的大型天文望远镜拥有极大的口径,口径越大,分辨率越高,观测范围也将更加广阔。
国际天文学界常常使用口径大小作为衡量天文望远镜观测能力的标准,越大的望远镜口径能够接受到更多的天体信息,观测数据更加精确、准确。
中国天眼直径为500米,是世界上口径最大的单口径射电望远镜,它具有出色的观测性能,让天文学家们得以观测到过去根本无法探测的宇宙现象。
二、自适应光学系统的发展除了反射式望远镜的口径大小,自适应光学系统也是大型天文望远镜的重要发展方向。
自适应光学系统能够实时调整望远镜设备的镜面形态,避免大气湍流对望远镜的影响。
随着自适应光学系统的不断发展,这种先进技术已经成为几乎所有大型天文望远镜的标配。
自适应光学系统可以提高望远镜的分辨率和探测能力。
过去的大型天文望远镜对于大气湍流的干扰很大,所以往往需要进行后期处理,使图像更加清晰。
而自适应光学系统可以在现实时间内实现干扰的补偿,显著提高图像质量,效果也更加稳定。
三、大型天文望远镜技术上的突破大型天文望远镜技术上最为显著的突破之一,就是超大口径望远镜的开发。
瑞典和加拿大天文学家正在研制一款口径为39米的超大口径望远镜,在接下来的几年里,这款望远镜将会建成,成为现有口径最大的望远镜。
天文学的未来:望远镜之路
天文学的未来:望远镜之路(正文起)随着科学技术的不断进步,人类对宇宙的探索也不断深入。
望远镜作为天文学的重要工具,扮演着观察和研究宇宙的关键角色。
在天文学的未来发展中,望远镜技术的进步将为我们揭示更多宇宙的秘密,从奇妙的星系到神秘的黑洞,更为了解宇宙的起源和演化。
一、先进望远镜技术的发展天文学领域中,望远镜的进化起到了至关重要的作用。
自伽利略时代的简单光学望远镜到现代的尖端电波望远镜,技术的改进使得我们可以更深入地研究宇宙。
1. 光学望远镜光学望远镜是最早使用的望远镜类型之一,通过收集和聚焦光线来观察远处的天体。
现代光学望远镜的镜面材料更加精细,光学系统也更为复杂,能够提供更清晰和详细的图像。
2. 射电望远镜射电望远镜利用收集射电波来探测和研究宇宙。
这种望远镜可以通过探测射电信号来识别星体的组成和性质,甚至捕捉来自遥远星系的微弱信号。
随着技术的不断发展,射电望远镜的灵敏度和分辨率逐渐提升,为宇宙研究带来了更多突破。
3. 空间望远镜空间望远镜是放置在地球轨道上的望远镜,它摆脱了地球大气的限制,能够提供更清晰和精确的观测结果。
例如,哈勃太空望远镜通过空气稀薄的环境,带来了许多深入的宇宙观测结果,揭示了宇宙中无数神秘的景象。
二、未来望远镜的前景展望随着技术的进步和需求的提高,未来的望远镜将迎来新的发展机遇和挑战。
1. 更大的望远镜未来的望远镜很可能会比现在的望远镜更大更复杂。
大型望远镜具有更高的分辨率和灵敏度,可以探测并观测更暗、更遥远的天体。
例如,欧洲极大望远镜(ELT)和美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)等大型望远镜项目将在未来为我们带来更多的惊喜。
2. 多波段观测未来的望远镜将越来越注重多波段观测。
通过观测多个波段的数据,天文学家可以更全面地了解天体的性质和演化。
例如,结合射电和红外观测,我们能够观察到尘埃背后的星系,揭示宇宙起源的谜团。
3. 搜索外星文明未来的望远镜还将致力于搜索外星文明的迹象。
天文望远镜的发展与自然科学的进步
海南大学《现代自然科学技术概论》考核姓名海南大学《现代自然科学技术概论》考核作业课程代码:974105学分:2.0学分学年度:2010-2011学年度姓名:曹国宝性别:男学号:20080W0102学院和班级:材料与化工学院08级理科实验班天文望远镜的发展与自然科学的进步曹国宝(海南大学材料与化工学院海口市570228)摘要:本文通过对各种天文望远镜的发明及简介,使大家了解天文望远镜的发展简史.并阐述其在自然科学发展史上所作出的贡献。
指出各种天文望远镜的优点和不足之处,最后研究了其未来发展趋势并作出展望。
关键词:自然科学天文望远镜光学望远镜射电望远镜空间望远镜Astronomical Telescopes’ Progress And NaturalScience’s Devel opementCao Guobao(Hai Nan University material and chemical college Hai Kou 570228) Abstracts: This article offer a brief introduction for various astronomical telescopes in different epoch and thus give a impression of the telescope’s history. Then point out how can the telescope pay a contribution for our science. Moreover, illustrate different kinds of astronomical tele scope’s strength and short backs. At last , how astronomical telescope will develop in the future is given.Keywords: natural science optical telescope astronomical optics telescope radio telescope space telescope一.引言1609年, 意大利物理和天文学家伽俐略首次使用望远镜观测到了人眼看不到的宇宙中的一些天体, 开创了天文学研究的新纪元. 随着自然科学技术的不断进步, 到牛顿时代, 人们可以研制出更大更复杂的望远镜, 使天文学研究进入了一个繁荣时期, 发现了很多微弱的恒星并计算出恒星之间的距离. 19世纪后, 人们利用光谱仪收集天体发出的光谱, 得出了有关天体运动和化学成分的信息. 进入20世纪后, 人们研制出越来越大、性能越来越好的望远镜, 可观测到更远距离的天体.在地面上使用光学望远镜观测时, 天体发出的光经过大气层, 会受到大气扰动的影响. 为了减小这一影响, 发展了自适应光学[1]。
收集人类建造天文望远镜探索宇宙历程的资料,就你喜欢的相关问题写一篇科学小短文
收集人类建造天文望远镜探索宇宙历程的资料,就你喜欢的相关问题写一篇科学小短文全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:人类对宇宙的探索历程可以说是漫长而又充满挑战的旅程。
自古以来,人类就对星空中的奥秘充满了好奇和向往。
为了更深入地了解宇宙,人类建造了各种天文望远镜,将视野延伸至宇宙深处,探索未知的宇宙奥秘。
最早的天文望远镜可追溯到17世纪。
当时,意大利天文学家伽利略·伽利莱发明了第一台望远镜,用于观测天体。
这一发明彻底改变了人类对宇宙的认知,也开启了人类探索宇宙的新篇章。
随着科技的发展,天文望远镜的功能和性能不断得到提升。
现代天文望远镜分为地面望远镜和空间望远镜两大类。
地面望远镜通过地面观测站点来观测天体,具有更高的观测灵敏度和空间分辨率;而空间望远镜则可以避免地面的大气干扰,观测精度更高。
人类建造天文望远镜的目的是多方面的。
天文望远镜可以帮助我们更好地了解宇宙的起源、演化和结构。
通过观测宇宙中的恒星、星系、星云等天体,科学家们可以揭示宇宙的规律和奥秘,拓展我们的认知。
天文望远镜可以帮助我们发现新的天体现象和物理现象,促进科学的发展。
人类通过望远镜观测到了黑洞、脉冲星等奇特天体现象,这些观测结果对于理解宇宙的结构和演化过程具有重要意义。
近年来,随着科技的不断进步,人类建造的天文望远镜也不断升级和更新。
美国NASA发射的哈勃空间望远镜是迄今为止最先进的空间望远镜之一,其高分辨率和灵敏度使得科学家们能够观测到宇宙中更加遥远和微弱的天体。
人类建造天文望远镜的探索历程仍在继续。
未来,随着科技水平的不断提高,我们将建造更加先进和精密的天文望远镜,进一步扩大我们对宇宙的观测范围和深度,探索更加神秘和未知的宇宙奥秘。
在这个探索的过程中,我们不断学习、摸索,不断挑战自我,希望能够揭示宇宙的更多奥秘,推动科学的发展。
相信随着时间的推移,人类将会更深入地了解宇宙,揭示更多宇宙的奥秘,更好地认识我们所处的宇宙。
天文望远镜的发展
天文望远镜的发展天文望远镜的发展是人类对宇宙探索的重要组成部分。
从人类最早开始观测星空至今,经历了漫长而辉煌的历史。
现代天文学的蓬勃发展离不开望远镜的不断升级和创新。
本文将从古代的天文观测起步,逐步探讨天文望远镜的发展历程。
1. 古代天文观测在没有望远镜的时代,古代人类通过观察星空,描绘星座和测量星体位置,积累了许多宝贵的天文观测数据。
人们利用肉眼观测日月星辰的运行轨迹,预测天象并编制农历,为古代农业生产和宗教仪式提供了重要参考。
古希腊天文学家托勒密的星体观测理论为后来天文学的发展奠定了基础。
2. 首个望远镜的发明在17世纪初,伽利略·伽利莱成功发明了首个望远镜,实现了对星体的放大观测。
伽利略的望远镜利用了凸透镜的原理,大大增强了观测的精度和清晰度。
他观测到了月球的山脉和撞击坑,证实了地心说的错误。
望远镜的发明开辟了新的观测领域,使人类能够更深入地研究宇宙。
3. 球面反射望远镜伽利略的望远镜采用凸透镜的设计,但凸透镜的球面畸变限制了其进一步的发展。
17世纪中期,牛顿发明了球面反射望远镜,利用了曲面镜的原理。
球面反射望远镜弥补了凸透镜球面畸变的不足,成为了后来望远镜的主要设计方案。
4. 折射望远镜除了反射望远镜,折射望远镜也在发展之中。
17世纪末,哈雷发明了第一台折射望远镜,采用了双凸透镜的设计。
折射望远镜具有色差小、透明度高等优点,在天文观测中得到广泛应用。
当代最著名的折射望远镜之一就是哈勃太空望远镜,它以其出色的成像质量和广泛的观测领域为天文学做出了重要贡献。
5. 现代天文望远镜随着科技的不断发展,现代天文望远镜变得更加先进和复杂。
光学望远镜、射电望远镜、X射线望远镜、γ射线望远镜等各类望远镜的产生和进步,使得科学家们能够更全面、深入地研究宇宙中的各种现象。
比如,赫歇尔太阳望远镜帮助我们了解了太阳的内部结构和活动规律,而查尔斯大型光学望远镜则为研究星系和行星提供了强大的观测工具。
6. 未来展望随着科学技术的不断进步,天文望远镜的发展还将迎来更多的突破。
天文望远镜研究报告
天文望远镜研究报告引言:天文望远镜是人类探索宇宙的重要工具之一,它们以其独特的观测能力和精确度,为我们揭示了宇宙的奥秘。
本篇文章将探讨天文望远镜的发展历程、不同类型的望远镜以及它们在天文学研究中的应用。
一、天文望远镜的发展历程天文望远镜的历史可以追溯到古代,最早的望远镜是使用凸透镜和凹透镜组合而成的光学仪器。
然而,真正的革命发生在17世纪,当时伽利略·伽利莱使用望远镜观测天体,发现了木星的卫星和月球表面的山脉。
从那时起,望远镜成为天文学家观测宇宙的主要工具。
二、不同类型的天文望远镜1. 光学望远镜:光学望远镜是最常见的望远镜类型,它使用凸透镜或凹透镜来聚焦光线,使我们能够清晰地观测天体。
其中,折射望远镜使用透镜来聚焦光线,反射望远镜则使用反射镜。
著名的望远镜包括哈勃太空望远镜和甚大望远镜。
2. 射电望远镜:射电望远镜通过接收和分析天体发出的射电波来研究宇宙。
射电波是电磁波的一种,具有非常长的波长,可以穿过大气层。
射电望远镜可以帮助我们观测宇宙中的星系、脉冲星和射电星等。
3. 红外望远镜:红外望远镜用于观测天体发出的红外辐射。
红外辐射是一种比可见光波长更长的电磁波,可以帮助我们探索宇宙中的恒星形成、行星大气和星际尘埃等。
4. X射线望远镜:X射线望远镜主要用于探测天体发出的X射线。
X 射线是高能量的电磁波,能够透过大气层,用于观测黑洞、中子星等高能天体。
三、天文望远镜在天文学研究中的应用1. 探索宇宙起源:天文望远镜帮助我们观测宇宙的辐射背景,了解宇宙的起源和演化过程。
例如,宇宙微波背景辐射的发现支持了宇宙大爆炸理论。
2. 研究恒星和行星:望远镜能够观测恒星的亮度和光谱,帮助我们了解它们的组成和演化。
同时,望远镜也能够探测行星的大气成分和表面特征,为行星科学研究提供重要数据。
3. 发现新的天体:望远镜可以发现新的行星、星系和恒星等天体,增加我们对宇宙的认识。
例如,望远镜发现了许多系外行星和遥远的星系。
望远镜技术发展历程及其最新进展
望远镜技术发展历程及其最新进展自古以来,人们就对宇宙的探索充满了好奇心。
但是由于宇宙的广袤和距离的遥远,人类无法用肉眼观察到宇宙的全部。
因此,望远镜在人类对宇宙的探索中发挥了重要的作用。
本文将探讨望远镜技术从诞生到发展的历程,并介绍望远镜技术的最新进展。
一、望远镜技术的诞生当年,古希腊的天文学家用肉眼观测天空中的天体,发现了恒星,而恒星之间有规律的移动,因而设想出天体经过恒星形成了星座。
公元1609年,日耳曼裔荷兰人吉尔斯·斯德望发明了基本的望远镜。
这种望远镜使用两个透镜将目标放大。
这种设备的被称为“荷兰人”。
并首次发现了月球表面的细节,如较大的环形山和山峰。
二、望远镜的进步望远镜技术不断发展,在各行各业都取得了巨大的成就,从长视距离的操作到便携式的望远镜式样,科技工程公司已经平推了诸多新品。
而随着技术的进步,望远镜的精度不断提高,逐渐能够探测到更加微小的星体。
三、现代望远镜技术的发展现代天文学需要更高分辨率和更高的灵敏度,因此,处理和分析天文数据的计算机技术和算法的发展与成熟需求完全契合。
现代望远镜技术的发展,主要可以分为两大类,即宇宙同步和地面望远镜。
1.宇宙同步望远镜技术宇宙同步望远镜技术是直接安装在宇宙空间中的望远镜。
如哈勃、钱卫星和斯皮策之类的望远镜都采用了这种技术,这些望远镜大部分是为了观测天体光谱和恒星颜色的变化而设计的。
哈勃望远镜是目前最出名的宇宙望远镜之一,它巡轮入交接区,察看恒星,星云和星系。
它具有高分辨率和高恒定度,可从地球的大气阻力中解放,从而提高成像的质量。
2.地面望远镜技术与宇宙同步望远镜技术不同,地面望远镜安装在地球表面。
它们的性能和设计因目的而异,有些望远镜被用于侦查太阳系外行星,有些望远镜被用于更深入地探测宇宙中的星系和黑洞。
最新的地面望远镜技术包括3D成像和自适应光学。
3D成像允许精确导航和建模非常远离地球的天体,而自适应光学使望远镜能够不受地球大气的影响,更准确地看到星际对象。
望远镜观测技术进步带来对宇宙科学重大发现
望远镜观测技术进步带来对宇宙科学重大发现随着科学技术的不断进步,望远镜观测技术的发展正在推动宇宙科学的重大突破和发现。
通过先进的望远镜观测技术,人类能够更加深入地探索宇宙的奥秘,揭示宇宙的起源、演化和结构,并获得前所未有的重要发现。
第一次使用望远镜观测天空是在17世纪,那时人们发现了众多令人惊叹的现象,例如星团、星系和行星。
然而,那时的望远镜观测技术受限于原始的设备和观测方法,无法深入研究宇宙的更多细节。
随着时代的发展,望远镜的观测技术得到了革命性的改进。
现代望远镜具备了更高的分辨率和更大的灵敏度,使科学家能够捕捉到更微弱和更遥远的信号。
这些技术突破带来了众多对宇宙科学重大发现的机会。
首先,望远镜观测技术的进步使得科学家能够更好地研究太阳系以外的行星系统。
例如,透过高分辨率望远镜观测,科学家发现了大量的系外行星,其中包括类地行星和宜居带行星。
这些发现为人类在宇宙中寻找外星生命提供了重要线索。
其次,望远镜观测技术的改进使得科学家能够更好地研究宇宙中的暗物质和暗能量。
暗物质和暗能量是构成宇宙的大部分物质和能量,但它们并不与电磁波相互作用,因此难以直接观测。
通过精密的望远镜观测技术,科学家能够通过观测宇宙微弱的引力效应来间接研究暗物质和暗能量。
这些研究有助于进一步理解宇宙的演化和结构。
此外,望远镜观测技术的进步还使得科学家能够更深入地研究宇宙中的黑洞。
黑洞是宇宙中最神秘的天体之一,其强大的引力场不允许光线逃逸,因此无法直接观测。
通过高分辨率的望远镜观测,科学家能够间接观测到黑洞周围的物质运动以及其对周围星系的影响。
这些观测结果为研究黑洞的本质和形成机制提供了重要线索。
另外值得一提的是,望远镜观测技术的发展也为宇宙射线观测提供了巨大的突破。
宇宙射线是高能粒子和辐射,其来源和性质一直是一个谜。
通过先进的望远镜观测技术,科学家能够精确测量宇宙射线的能量和来向,逐渐解开宇宙射线的起源之谜。
这对于研究宇宙的物理过程和粒子加速机制具有重要意义。
望远镜的发展史
望远镜的发展史望远镜的发展史是人类在探索宇宙和大自然的过程中一项重要的科技进步。
望远镜的发明和改进不仅推动了天文学的发展,也极大改变了我们对宇宙的认知。
1. 早期发明 (16世纪末)望远镜的发明一般归功于荷兰的眼镜制造商。
1608年,荷兰人汉斯·李普斯海(Hans Lippershey)最早申请了望远镜的专利,这种装置能够放大远处的物体。
然而,李普斯海可能并非唯一发明者,几乎同时期的其他工匠,如扎哈里亚斯·詹森(Zacharias Janssen)也有望远镜的设计。
2. 伽利略的改进 (1609年)意大利科学家伽利略·伽利莱(Galileo Galilei)是第一个将望远镜用于天文观测的人。
他在1609年改进了荷兰望远镜,制作出一个能够放大约20倍的望远镜,并用它观察月球表面、木星的卫星、金星的相位和太阳黑子。
这一系列观测为伽利略提供了证据,支持了哥白尼的日心说,挑战了地心说的传统天文学观念。
3. 开普勒式望远镜 (1611年)1611年,德国天文学家约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler)提出了一种改进的望远镜设计,后来被称为开普勒望远镜。
它使用了两个凸透镜,能够提供更大的视场和更清晰的图像,但图像是倒置的。
尽管这一设计在天文观测中具有优势,但倒置的图像限制了它在地面观测中的使用。
4. 反射望远镜的发明 (17世纪晚期)牛顿望远镜(Newtonian telescope)是艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在1668年发明的。
牛顿设计了一种反射式望远镜,使用凹面镜代替透镜以避免色差问题。
反射望远镜的发明标志着望远镜技术的重大突破,因为它克服了透镜的色差问题并能制造出更大的口径,适合观察更遥远的天体。
5. 大口径反射望远镜 (18世纪至19世纪)在18世纪和19世纪,天文学家不断改进反射望远镜,尤其是威廉·赫歇尔(William Herschel),他于1789年制造了当时世界上最大的望远镜,口径达到1.2米。
望远镜技术的发展历程与未来发展趋势
望远镜技术的发展历程与未来发展趋势长长的历史演变中,人类一直渴望观察天空,探索宇宙。
从最原始的肉眼观察,到望远镜的发明,望远镜技术的发展历程不仅改变了人类的天文观测方式,也使我们对宇宙的认知更加深入。
本文将论述望远镜技术的发展历程与未来发展趋势。
一、望远镜的起源望远镜的起源可以追溯到16世纪末,当时有两位科学家同时发明了望远镜,分别是荷兰人莱伯特和意大利人加利莫。
他们在望远镜里发现了原本肉眼无法看见的物体,比如卫星和星云。
这种新奇的感受让人类进一步深入了解了宇宙。
二、望远镜技术的发展望远镜的出现,彻底改变了我们对宇宙的认识,也开创了人类观测宇宙的新时代。
随着科学技术的不断发展,望远镜的技术也日益进步。
在17世纪,德国数学家开发出了望远镜的成像准确度,他成功地观测到了云层和季节对木星大气现象的影响,为后来的天文观测技术奠定了基础。
18世纪以及19世纪初期,德国和英国建立了许多设备齐全的天文台,研究员不断改良望远镜的工艺和透镜,以提高望远镜的成像质量。
20世纪,随着电气技术和计算机科学的发展,望远镜技术也得到了飞速发展。
人们发明了微波望远镜、射电望远镜、X 光望远镜、红外线望远镜等等,它们的成像精度和测量精度远远超越了早期的望远镜。
三、未来望远镜技术的发展趋势未来望远镜技术的发展趋势,将继续追求更高的精度和更复杂的功能。
看起来未来的望远镜将成为下一个排队上位的科技领域,以下是未来望远镜技术的几个发展方向:1. 巨型望远镜:这种望远镜的直径甚至超过当前的大型望远镜,将可以观测到更暗的星星和更远的星系。
太空望远镜:随着人类对宇宙的认知越来越深入,不同类型的望远镜都能看到不同的角度和切面。
2. 太空望远镜:这些望远镜将可以避免地球大气层的干扰,拍摄出更清晰更精确的图像。
3. 高分辨率望远镜:这些望远镜将能够在更低的辐射强度下进行成像,进一步提高在太空的探测能力。
4. 全天候望远镜:未来,人们将会使用大量小型望远镜进行监测。
从诞生到应用,望远镜改变人类宇宙观
科学之友2023-05 12“天外有天”在伽利略之前,沉迷于夜空世界的天文学者只能用他们的肉眼来观察天空。
伽利略自制的望远镜所放大的倍率在今天看来小得可怜,但在人类科学史上却引发了一场革命。
从那以后,望远镜口径的每一次增大都会使我们认识宇宙的眼界得到扩展。
人类对天空的关注同文明的历史一样久远。
为了知道日期、季节、何时播种、何时过冬,人们总是仰望苍穹,从闪闪的星空寻找答案。
为了便利地观测天象,古代天文学家修建了观象台,借助各种记录天体方位的仪器,记下了他们所看到的日月星辰的位置、运动以及日食、彗星等特殊天象。
1608年,荷兰人里帕席发明了一种能够把远处物体放大的“光管”,并为此申请了专利。
1609年,意大利物理学家伽利略听说此事后,经过研究独立制成一架口径4.4厘米、长1.2米、放大率32倍的望远镜。
当他把望远镜指向天空时,很快就发现银河原来是由数不清的星星组成1608年,一个荷兰眼镜商发明了第一架小望远镜。
次年,伽利略用自制的望远镜第一次观测星球,从此人类踏上了探索宇宙的新征程。
400余年来,从小口径到大口径,从光学望远镜到全电磁波段望远镜,从地面望远镜到空间望远镜,望远镜的发明、应用不仅使天文学发生了革命,而且深刻地影响了其他学科的发展乃至整个社会的进步,改变了人类的宇宙观。
从诞生到应用,望远镜改变人类宇宙观伽利略望远镜专题 13的,月亮并不像亚里士多德所说的那样完美,而是有山有谷,木星有4个围绕着它运转的卫星,而不是地心说主张的那样,所有天体都围绕着地球运行。
望远镜的威力来源于它收集光线的面积远远超过人眼的瞳孔,望远镜口径越大,看得就越远,也越清楚。
这就是后来望远镜越做越大的原因。
借助望远镜,荷兰人惠更斯发现了土星的最大卫星,而且他正确地观测到土星的光环是与土星分开的;1675年,法国天文学家卡西尼发现并确认土星光环中有个缝,这个环缝以他的名字命名为“卡西尼环缝”。
英国科学家牛顿使天文学发生了一场革命,他发现了万有引力定律和光的色散,发明了镜筒短、无色差、后来成为主流的反射式望远镜。
天文望远镜的发展史
天文望远镜的发展史天文望远镜是人类观测宇宙的关键工具之一,它们能够让我们深入探索宇宙的奥秘。
从最早的光学望远镜到如今的射电望远镜,天文望远镜的发展经历了漫长而精彩的历程。
本文将从历史的角度,探讨天文望远镜的发展过程和重要的里程碑。
1. 古代天文仪器在天文望远镜出现之前,人类通过肉眼观测天体的方式进行天文观测。
古代的天文学家使用了一系列仪器来帮助他们观测太阳、月亮和星星。
其中最为著名的是古代埃及人使用的阴影测量仪和巴比伦人使用的日晷。
这些仪器虽然并非真正的望远镜,但为天文学的发展奠定了基础。
2. 光学望远镜的诞生17世纪,光学望远镜的发明标志着现代天文学的起点。
伽利略·伽利莱是第一位使用望远镜观测天体的科学家。
他制作的天文望远镜具有较高的放大倍数,并观测到了月球表面的山脉和火星的沟壑。
伽利略的观测结果为地心说提供了有力的证据,同时也开启了望远镜观测时代的序幕。
3. 折射望远镜和反射望远镜光学望远镜进一步发展的一个重要里程碑是折射望远镜和反射望远镜的发明。
折射望远镜使用透镜进行光学放大和聚焦,其中最著名的是开普勒望远镜。
而反射望远镜则使用曲面镜取代透镜,达到相同的效果。
牛顿望远镜是最早使用反射原理的望远镜。
这两种新型望远镜的出现使得天文观测更加清晰和准确。
4. 大型天文望远镜随着科学技术的进步,天文望远镜的尺寸和能力不断增长。
18世纪和19世纪是大型望远镜建设的鼎盛时期。
大型折射望远镜,如威廉·帕森斯的利克望远镜和约翰·威廉·斯特拉特的耶拿望远镜,成为当时世界上最大和最先进的望远镜。
这些望远镜使得天文学家能够观测更遥远的天体,发现了许多重要的天文现象。
5. 射电望远镜的崛起20世纪,射电望远镜的发展引领了天文学的新浪潮。
射电望远镜使用射电波段来观测宇宙,并可以探测到其他波长不能观测到的天文现象。
朱利安·琼斯的洛夫尔望远镜和马丁·伽尔达的麦克斯韦望远镜是早期的射电望远镜代表。
天文学观测仪器的发展及其对天体科学研究的贡献
天文学观测仪器的发展及其对天体科学研究的贡献天文学观测仪器的发展被誉为人类探索宇宙奥秘的重要里程碑之一。
自古以来,人类对天空的探索和观测一直是人类文明的重要组成部分。
然而,在过去的几个世纪里,随着科学技术的进步和发展,天文学观测仪器的发展取得了巨大的突破,推动了天体科学研究的发展。
从古代的望远镜到现代的射电望远镜,天文学观测仪器的进步为我们提供了更加准确、详细的天体观测数据,并且探索了行星、恒星、星系以及整个宇宙的奥秘。
古代的望远镜是天文学观测仪器的起点。
公元1608年,荷兰眼镜商汉斯·利普兹制造了最早的望远镜,开创了天文观测仪器的先河。
这种早期的望远镜能够放大物体,使得天文学家们能够观测到更远处的天体,并且发现了众多的行星、卫星等天文现象。
然而,这些早期的望远镜并不够精确,测量误差较大,限制了天文学的发展。
到了17世纪末,伽利略望远镜的发明使得望远镜精度有了巨大的提升。
伽利略望远镜是通过凸透镜实现的,具有较低的像差和较大的视场,使得天文学家们能够观测到更多的天体,并且能够研究它们的表面特征。
这一时期的观测仪器对于行星、卫星以及太阳系等天体的研究做出了重要贡献。
19世纪末,天文学观测仪器迎来了一个重要的里程碑——光谱仪的发明。
光谱仪可以将光线按照波长进行分离,使得天文学家们能够研究天体的光谱特征。
通过光谱分析,天文学家们可以了解天体的化学成分、温度等重要信息,这对于理解宇宙的物质组成和演化过程起到了重要作用。
光谱仪的发明对于天体科学研究的进展产生了深远的影响。
20世纪初,射电望远镜的发明标志着天文学观测仪器的重要突破。
射电望远镜利用电磁波的特性进行观测,不仅可以观测宇宙中的星系和星团,还可以研究宇宙背景辐射等重要现象。
射电望远镜的发明和发展使得天文学家们对宇宙的认识达到了前所未有的高度,推动了宇宙学的发展。
近年来,随着科学技术的快速发展,天文学观测仪器取得了新的突破。
例如,X射线望远镜可以观测到高能量的X射线,揭示了黑洞和中子星等天体的奥秘。
天文望远镜技术的发展
天文望远镜技术的发展随着时代的进步,天文学家对于天空中的各种天体及其运动的探索和观测需求越来越大。
而观测天体的主要工具——望远镜也随着科技的进步而不断改进和发展。
本文将结合历史和现实,回顾和探讨天文望远镜技术的发展。
一、历史回顾1. 古代望远镜古代的望远镜多为透镜式,最早的可以追溯到公元前400年的古希腊,当时的望远镜限制了望远视野和清晰度等方面的问题。
公元16世纪末,伽利略教授用望远镜观察了天体,并发现了木星的四大卫星,这就是现代天文学的缘起之一。
2. 现代望远镜随着光学技术的进步,现代望远镜逐渐发展成为多种多样的形式,主要包括单光学望远镜、干涉仪、阵列望远镜、空间望远镜等。
二、现状分析1. 单光学望远镜单光学望远镜通常是指采用单个反射面或透镜来聚集并聚焦光的望远镜,适用于观测小尺度/弱光源。
现今大型地面望远镜有VLT, Keck望远镜、LSST望远镜等,其中欧洲南方天文台VLT拥有多台望远镜组成的阵列,具有高角分辨率,可做高分辨率成像和光谱观测。
2. 干涉仪干涉仪是通过对同一天体同时观测不同的望远镜来合并数据,以获得超高的像素角分辨率的技术。
国际上有很多干涉望远镜,如甚大天文台,阿塔卡马大毫秒阵,北美天文台亚米加干涉仪,在填补天体高精度测量与图像恢复领域的空白方面起着重要作用。
3. 阵列望远镜阵列望远镜是指多个光学望远镜分布在一个区域内构成了一个新的整体,利用光的干涉现象,可实现像元角分辨率更高的观测和图像恢复。
阵列望远镜有巨大的视场,并且可以在不同波段环境下工作,因此具有很大的科学应用潜力。
如中国的“天眼”(FAST大型单口径球面射电反射望远镜),就是近年来兴建的世界最大射电望远镜。
4. 空间望远镜由于地球大气对成像和探测天体有影响,空间望远镜是一种更为优秀的方案。
Hubble 空间望远镜是世界上最著名和成功的空间望远镜之一。
通过它,我们发现了很多的星系、行星和宇宙中其他的地方。
最近,NASA的James Webb太空望远镜即将发射,它将是有史以来最大的空间望远镜,将与哈勃望远镜、Spitzer太空望远镜形成“大三角”太空望远镜蓝图布局在太阳系以外的天文观测领域。
天文望远镜发展史
天文望远镜发展史太古时代,人类对天空的探索始于肉眼观察。
早期的天文观察是通过裸眼观察天体的运动和变化来了解宇宙的奥秘。
古代时期,人们开始使用光学工具来增强天文观察的能力。
最早的光学观测工具是使用千里镜原理的简单望远镜,通过凸透镜来聚焦光线,使观察者能够更清晰地观察天体。
随着科学的发展,17世纪出现了更为先进的折射望远镜。
这种望远镜使用凹透镜取代了凸透镜,大大提高了观测的清晰度和准确性。
这一时期,著名的天文学家伽利略·伽利莱使用望远镜发现了木星的卫星和月球的山脉,开创了现代天文学的先河。
18世纪是望远镜发展的黄金时期。
约瑟夫·冯特·夫科等科学家改进了折射望远镜的设计,使得镜片的制造更为精密,观测效果更佳。
他们还发明了望远镜的大光圈,使得观测更加明亮和清晰。
19世纪,望远镜的发展进入了新的阶段。
约翰·赫歇尔尔发明了反射式望远镜,通过反射镜取代了折射镜,解决了折射望远镜由于色差而带来的问题,大大提高了观测的质量。
20世纪,望远镜发展迎来了重大突破。
哈勃望远镜作为第一台搭载在太空中的望远镜,拥有无与伦比的清晰度和灵敏度,极大地拓宽了人类的视野。
近年来,随着技术的不断进步,大型天文望远镜和干涉仪等新型观测设备相继问世,使得天文学家们能够更深入地研究宇宙的奥秘。
今天,天文望远镜的发展已经进入了高度精密和多元化的阶段。
从地面望远镜到太空望远镜,从光学望远镜到射电望远镜,各种望远镜设备的发展为天文学家们开辟了更广阔的研究领域。
未来,随着科技的不断进步,我们有理由相信,天文望远镜仍将继续在揭示宇宙奥秘中发挥不可替代的作用。
天文望远镜的进化历程
天文望远镜的进化历程天文望远镜是人类观察宇宙的重要工具,其发展历程经历了漫长而丰富多样的进化过程。
从最早的光学望远镜到现代的空间望远镜,天文望远镜在不断进化的同时,也为人类揭示了宇宙的奥秘。
本文将详细介绍天文望远镜的进化历程。
一、早期光学望远镜的发展早在17世纪初,伽利略·伽利雷就发明了最早的小型光学望远镜。
这种望远镜利用凸透镜和凸物镜的焦距差异来放大远处物体的图像。
伽利略望远镜的问世开启了人们对宇宙观测的新篇章,使得天文学得以向前发展。
随后,众多科学家纷纷改进了光学望远镜的设计和性能。
荷兰科学家胡克、牛顿等人的工作,进一步提高了光学望远镜的成像质量。
通过改进透镜的镜面形状以及使用多层镀膜技术等,光学望远镜逐渐实现了更高的分辨率和更清晰的图像。
二、射电望远镜的崛起20世纪初,人们开始意识到,除了可见光以外,宇宙中还存在着其他形式的辐射。
射电波是一种电磁波,可以像光波一样被聚焦和接收。
于是,人们开始研制射电望远镜,以探测和研究射电波的特性。
在射电望远镜的发展过程中,史上最早的射电望远镜是在20世纪30年代由美国天文学家卡尔·约翰斯基发明的,它利用了折射和反射原理,将射电波聚焦到接收器中。
自此以后,随着技术的飞速发展,射电望远镜的规模逐渐扩大,并开始拥有更高的灵敏度和分辨率。
三、空间望远镜的崛起与发展尽管光学望远镜和射电望远镜已经取得了突破性的进展,但地球大气的干扰仍然对其观测能力产生了一定限制。
为了摆脱地球大气的影响,人们开始将望远镜送入空间,这就是空间望远镜的诞生。
1989年,美国航天局发射了哈勃空间望远镜,它是史上第一个被送入太空进行观测的光学望远镜。
哈勃望远镜的发射使得人类可以在避免大气干扰的情况下进行更高分辨率的观测,从而为天文学研究提供了更为清晰的图像和数据。
除了哈勃望远镜,人类还发射了一系列的空间望远镜,如斯皮策空间望远镜、查德拉空间望远镜等。
每一台空间望远镜都在不同波段和不同观测指标上创造了新的突破,并为天文学家提供了丰富而珍贵的观测数据,推动了天文学的进一步发展。
望远镜:窥探星际的神奇工具
望远镜:窥探星际的神奇工具望远镜,作为一种用来观测远处物体的光学仪器,被广泛运用于天文学领域。
它的发明和运用,极大地拓展了人类对宇宙的认知范围,让我们能够窥探星际的奥秘。
望远镜的发展历程、种类和作用,都让人着迷不已。
一、望远镜的发展历程望远镜的历史可以追溯到古代。
公元前1608年,荷兰眼镜制造商汉斯·卢伽尔发明了最早的望远镜,这一发明被认为是现代望远镜的雏形。
随后,伽利略·伽利莱在1609年对望远镜进行了改进,使其成为一种真正意义上的科学仪器。
伽利略用望远镜观测到了月球表面的山脉、木星的卫星等天体现象,这一发现对当时的天文学界产生了巨大影响。
随着科学技术的不断进步,望远镜也在不断发展。
17世纪,牛顿发明了反射望远镜,使望远镜的观测距离和清晰度得到了提升。
18世纪,哈雷发现了哈雷彗星,这也是望远镜在天文学研究中的重要应用之一。
19世纪,随着望远镜光学技术的进步,人类对宇宙的认知达到了一个新的高度。
二、望远镜的种类根据原理和结构的不同,望远镜可以分为折射望远镜和反射望远镜两大类。
折射望远镜是利用透镜的折射原理来观测远处物体的望远镜,常见的折射望远镜有双筒望远镜、单筒望远镜等。
反射望远镜则是利用反射镜的反射原理来观测远处物体的望远镜,常见的反射望远镜有纽顿望远镜、卡西格林望远镜等。
除了按照原理和结构分类外,望远镜还可以根据其用途和观测对象的不同进行分类。
例如,天文望远镜用于观测天体,显微镜用于观测微小物体等。
不同种类的望远镜在不同领域都有着重要的应用价值。
三、望远镜的作用望远镜在天文学研究中发挥着不可替代的作用。
通过望远镜,人类可以观测到遥远星系、行星、恒星等天体,深入研究宇宙的起源、演化和结构。
望远镜还可以帮助科学家发现新的天体现象,探索未知的宇宙奥秘。
除了在天文学领域,望远镜在其他领域也有着广泛的应用。
例如,望远镜在军事侦察、航海导航、地质勘探等领域都发挥着重要作用。
望远镜的发展不仅促进了科学技术的进步,也为人类认识世界和探索未知提供了重要工具。
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海南大学《现代自然科学技术概论》考核作业课程代码:974105学分:2.0学分学年度:2010-2011学年度姓名:曹国宝性别:男学号:20080W0102学院和班级:材料与化工学院08级理科实验班天文望远镜的发展与自然科学的进步曹国宝(海南大学材料与化工学院海口市570228)摘要:本文通过对各种天文望远镜的发明及简介,使大家了解天文望远镜的发展简史.并阐述其在自然科学发展史上所作出的贡献。
指出各种天文望远镜的优点和不足之处,最后研究了其未来发展趋势并作出展望。
关键词:自然科学天文望远镜光学望远镜射电望远镜空间望远镜Astronomical Telescopes’ Progress And NaturalScience’s Devel opementCao Guobao(Hai Nan University material and chemical college Hai Kou 570228) Abstracts: This article offer a brief introduction for various astronomical telescopes in different epoch and thus give a impression of the telescope’s history. Then point out how can the telescope pay a contribution for our science. Moreover, illustrate different kinds of astronomical telescope’s strength and short backs. At last , how astronomical telescope will develop in the future is given.Keywords: natural science optical telescope astronomical optics telescope radio telescope space telescope一.引言1609年, 意大利物理和天文学家伽俐略首次使用望远镜观测到了人眼看不到的宇宙中的一些天体, 开创了天文学研究的新纪元. 随着自然科学技术的不断进步, 到牛顿时代, 人们可以研制出更大更复杂的望远镜, 使天文学研究进入了一个繁荣时期, 发现了很多微弱的恒星并计算出恒星之间的距离. 19世纪后, 人们利用光谱仪收集天体发出的光谱, 得出了有关天体运动和化学成分的信息. 进入20世纪后, 人们研制出越来越大、性能越来越好的望远镜, 可观测到更远距离的天体.在地面上使用光学望远镜观测时, 天体发出的光经过大气层, 会受到大气扰动的影响. 为了减小这一影响, 发展了自适应光学[1]。
与此同时人类对宇宙的探测不但从平地转移到高山地带, 同还借助气球、飞机、火箭和卫星将天文望远镜带到大气层的上部和大气层以外。
应该说人类探索宇宙奥秘和自然科学发展的过程就是天文望远镜不断发展完善的过程, 这个过程没有结点, 因此人类的技术进步也就没有终极。
天文望远镜的发展始终和技术的发展和进步密切的联系着。
天文望远镜的技术一直代表着当时的自然科学技术发展的最高水平。
本文将通过对天文望远镜的分类的介绍,使大家了解各种天文望远镜的发展历史, 现状和发展趋势。
并通过对国内外各个著名天文望远镜的简单介绍来说明天文望远镜的各种先进技术以及发展焦点。
通过本文的总结,使大家能对天文望远镜的过去和现状有更清晰的认识,能为大家了解和研究天文望远镜有所帮助, 为其它科学的技术发展提供借鉴。
二.天文望远镜的分类一般来说, 光学望远镜、射电望远镜、空间望远镜被称为天文望远镜的三个里程碑。
所有的天文望远镜均可以看作为微弱电磁辐射的收集器[1]。
由于地球大气有选择地吸收天体辐射, 只透过某些波段的天体辐射而使其到达地面, 因此, 地面观测到的只是大气“窗口”波段范围内的天体辐射, 若要观测天体在其他波段的辐射,则需到高空和太空进行。
为了观察电磁波所有频段的天文信息,人类必须在地球上的不同高度来进行观察。
因此, 由于工作范围以及空间位置的不同, 天文望远镜分为地面望远镜和空间望远镜。
由于工作频段的不同,天文望远镜分为光学望远镜、红外望远镜、紫外望远镜、射电望远镜、x 射线和, 伽马射线望远镜等[2]。
三.光学望远镜无疑,早期天文望远镜的发展主要是涉及光学望远镜的发展。
而光学望远镜又主要分为反射式和折射式望远镜[3]。
(一).反射式望远镜1608年,荷兰眼镜商人汉斯·里帕席为海军制造出世界上第一架望远镜,帮助政府击退来犯的西班牙侵略者。
次年,也就是1609年,近代自然科学的开创者伽利略制造了一架6倍望远镜。
接着,他又将自制的20倍望远镜的物镜对准夜空。
就这样,伽利略成为天文望远镜的发明者,他也从自己制作的望远镜观察了月球陨石坑,木星的卫星以及成千上万其他星体,动摇了当时错误的“地心说”和“日心说”,因此1609年也成为近代天文学的起点。
伽利略把望远镜指向月球,看见月球上坑坑洼洼,表面布满了环形山。
就在地球近旁,便有一个与之相仿的世界,这无疑降低了地球在宇宙中的特殊地位。
他又看见太阳上不时出现的黑斑——太阳黑子,日复一日地从太阳东边缘移向西边缘。
这就明白地告诉人们,巨大的太阳在不停地自转着,那么,远比太阳小得多的地球也在自转还有什么可大惊小怪的呢?伽利略从望远镜里看到,银河原来是由密密麻麻的大片恒星聚集在一起形成的,而且他还看见了前人从未见过的大量比6等星更暗的星星,这就雄辩地说明了古希腊天文学家并不通晓有关宇宙的全部知识,所以不应盲目接受古希腊人的地心宇宙体系。
看来,宇宙远比任何前人可能想到的更加浩瀚和复杂。
接着,伽利略又把他的望远镜指向行星。
1610年1月,他从望远镜中看到木星附近有4个光点,夜复一夜,它们的位置在木星两侧来回移动,但总是大致处在一条直线上,并且始终离木星不远。
伽利略断定,这些小亮点都在稳定地环绕木星转动,犹如月球绕着地球转动一般。
不久,开普勒听到这一消息,就把这些新天体称为“卫星”,英语中称为satellite,此词源于拉丁语,原指那些趋炎附势以求宠幸之徒。
也许,开普勒觉得它们老是围在大神朱匹特——木星身旁,活像一些攀附权贵的小人。
如今,这4个天体依然统称为“伽利略卫星”。
伽利略卫星是人类在太阳系中发现的第一批新天体。
古希腊人关于一切天体都环绕地球转动的想法显然是错了。
保守分子们硬说这是透镜的瑕疵造成的假象。
但是,不久就有一位名叫西蒙?马里乌斯的德国天文学家宣布,他也通过望远镜看见了这些卫星。
马里乌斯沿袭用神话人物命名天体的古老传统,按离木星由近到远的次序,依次将这4颗卫星命名为伊俄(Io)、欧罗巴(Europa)、加尼米德(Ganymede)和卡利斯托(Callisto)。
他们都是希腊神话中的人物,深受大神宙斯宠爱。
如今在汉语中,它们依次称为木卫一、木卫二、木卫三和木卫四。
伽利略的望远镜以光线的折射为基础,称为“折射望远镜”。
利用光线的反射现象制成的,则称为“反射望远镜”。
人们发现,通过折射望远镜观测天体时,星像周围会出现一种彩色的环,它使观测目标变得模糊了。
这种现象叫做色差,伽利略不明白它的起因,当时也无法消除它。
直到1757年,杜隆通过研究玻璃和水的折射和色散,建立了消色差透镜的理论基础,并用冕牌玻璃和火石玻璃制造了消色差透镜。
从此,消色差折射望远镜完全取代了长镜身望远镜。
但是,由于技术方面的限制,很难铸造较大的火石玻璃,在消色差望远镜的初期,最多只能磨制出10厘米的透镜。
威廉.歇尔于1773年用买来的透镜造出了自己的第一架折射望远镜,焦距1.2米、可放大40倍。
接着,他又造了一架9米多长的折射望远镜,并且租了一架反射望远镜来进行对比,结果对后者极为满意。
从此,他就潜心于制造反射望远镜了。
到1776年,威廉已经制造出焦距3米和6米的反射望远镜。
有了精良的武器,他便从1779年开始“巡天”观测。
他特别关注近距双星,即天空中看起来靠得特别近的两颗星。
两年后他编出第一份双星表,共列有269对双星。
1781年3月13日,威廉在人类历史上破天荒地发现了一颗比土星更遥远的新行星——天王星。
乔治三世为自己的汉诺威同乡取得如此辉煌的成就满心欢喜,便宽恕了赫歇尔早年擅离军队的过错,并任命其为御用天文学家,从此威廉就不再靠音乐谋生而专致于天文研究了。
1782年下半年,威廉应国王邀请,移居位于伦敦西面、温莎东侧的白金汉郡达切特。
4年后,他编制出第二份双星表,其中包含434对新的双星。
他努力研究恒星的空间分布,成了研究银河系结构的先驱。
他于1784年向皇家学会宣读了论文《从一些观测来研究天体的结构》,首次提出银河系形状似盘,银河就是盘平面的标志。
在广阔无垠的恒星世界中,太阳系只是微不足道的沧海一粟。
早先,哥白尼将地球逐出了“宇宙的中心”;如今,赫歇尔又将太阳逐出了这一特殊地位。
1786年,他发表了《一千个新星云和星团表》,除了梅西叶和其他人已列出的以外,还收录了他本人的全部新发现。
在所有这些繁重的工作中,威廉都得到了卡罗琳的全力帮助。
移居达切特后,卡罗琳便完全从事天文工作了。
威廉亲自教她观测,并给她一具小望远镜去搜索彗星。
在反射式望远镜发明后的近200年中,反射材料一直是其发展的障碍:铸镜用的青铜易于腐蚀,不得不定期抛光,需要耗费大量财力和时间,而耐腐蚀性好的金属,比青铜密度高且十分昂贵。
1856年德国化学家尤斯图斯·冯·利比希研究出一种方法,能在玻璃上涂一薄层银,经轻轻的抛光后,可以高效率地反射光。
这样,就使得制造更好、更大的反射式望远镜成为可能。
1918年末,口径为254厘米的胡克望远镜投入使用,这是由海尔主持建造的。
天文学家用这架望远镜第一次揭示了银河系的真实大小和我们在其中所处的位置,更为重要的是,哈勃的宇宙膨胀理论就是用胡克望远镜观测的结果。
二十世纪二、三十年代,胡克望远镜的成功激发了天文学家建造更大反射式望远镜的热情。
1948年,美国建造了口径为508厘米望远镜,为了纪念卓越的望远镜制造大师海尔,将它命名为海尔望远镜。
从设计到制造完成海尔望远镜经历了二十多年,尽管它比胡克望远镜看得更远,分辨能力更强,但它并没有使人类对宇宙的有更新的认识。
正如阿西摩夫所说:"海尔望远镜(1948年)就象半个世纪以前的叶凯士望远镜(1897年)一样,似乎预兆着一种特定类型的望远镜已经快发展到它的尽头了"。
在1976 年前苏联建造了一架600厘米的望远镜,但它发挥的作用还不如海尔望远镜,这也印证了阿西摩夫所说的话。