主題 : 光學望遠鏡的時代

 二、光學望遠鏡的震撼 

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折射式望遠鏡和反射式望遠鏡

望遠鏡的發明故事

望遠鏡觀天帶來的震撼

新式大型望遠鏡帶來的新觀念




 折射式望遠鏡和反射式望遠鏡 


         數千年來,人類只能以肉眼觀看宇宙,後來望遠鏡發明了,而我們對天空的看法也永遠的改變了。隨著望遠鏡的發明,天文科學家誕生了,這項儀器使得遙遠的物體看起來更近、更大、更亮。1609 年,義大利人伽利略首先將其應用於天空。伽利略的望遠鏡是利用透鏡聚集光,且將其會聚於一點,產生放大的影像,他是應用著光線穿過玻璃時會彎曲(透鏡折射)的原理,所以伽利略的望遠鏡被稱為「折射式望遠鏡」。六十年後,英國科學家牛頓發明了以反射面鏡取代的望遠鏡,他是應用著凹(向內彎曲的)面鏡將光反射於一點上,並產生放大的影像,所以牛頓的望遠鏡被稱為「反射式望遠鏡」。接下來許多偉大的天文學家又精研、改進此二項設計

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 望遠鏡的發明故事 

         望遠鏡的發明傳說故事很多,或許也可以說是一種無意中的發現。一則頗為流傳的故事說:約在十七世紀初期,荷蘭有位名叫漢斯的眼鏡製造商,有一天他的徒弟無意中拿取磨好的一片凹透鏡和一片凸透鏡玩時,當他把兩片透鏡疊在一起,他發現透過組合鏡片看到遠方的景物,仿如位在近處,東西被拉近了、被變大了、清礎多了。漢斯聽到後,意識到這是個重大發現,他配備了一根金屬管,一端嵌上凸透鏡、另一端嵌上凹透鏡,這樣就成了一個望遠鏡了。

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 望遠鏡觀天帶來的震撼 


         伽利略第一個將研製出的透鏡望遠鏡朝向天空,促使著天文望遠鏡成為觀測天象、瞭解星空的利器。夜晚利用望遠鏡觀看星空,在歐洲成了一股熱潮。人們從望遠鏡中所看到的景觀大大地改變了他們既往的想法,他們相信了自己從望遠鏡所看到的一切,他們建立起「眼見為憑」的信念、「觀測和實驗」等親身體驗的科學態度,因而開始挑戰著教廷的權威說法。

         伽利略使用望遠鏡觀天,有了許許多多的新發現;他把這些發現匯總成《星空使者》一書,造成了當時很大的震撼。接著在 1632 年,他出版了劃世紀的巨擘《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》,書中以人物的對話方式,系統地討論托勒密體系和哥白尼體系的差異,並以伽利略自己的天文觀測新發現和力學研究的新發展成果,來論證哥白尼體系的正確和托勒密體系的錯誤。確立了哥白尼體系的學說。

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 新式大型望遠鏡帶來的新觀念 

         經過了三百多年來的光學望遠鏡改良,我們不但對於太陽系的行星有了大略的瞭解,對於銀河系等螺旋狀星系、星雲有了更多的認識。直到最近五十年來,電腦的出現,促使了新一代效能更佳的望遠鏡之來臨。憑藉著電腦的輔助而突破了以往大口徑、材質、高效能的造鏡限制,造就出『多面反射鏡組成單一影像』、『拼嵌式』望遠鏡、立體攝影等高解析、高畫質影。再加上電子藕合裝置 (CCD) 配合電腦的問世對天文學產生了深遠的影響,強化的影像促使我們對於所觀測的結果形成許多不同的新見解、新觀念。另外,環繞地球運行和觀測的哈柏太空望遠鏡,可免除了地球的混濁大氣層的視野干擾和觀測點條件選擇的限制,成為有始以來最具威力的望遠鏡,它讓我們觀看宇宙的視野起了革命性的改變。新近的電腦網際網路的發展,更使得遠方遙控觀測和天文智識的普及推廣起了劃時代的資訊擁擠之局面。

         身處於觀測科技如此發達的我們,經常需面對著觀測上的新發現 、資訊影像處理上的新突破、造成了理論上的新見解,你我該如何對待呢?是尚存著排斥新知識衝擊的心態,或是消極地等待著未來新觀念的洗禮,還是希望憑藉熟悉新近科技的發展、能在新世紀裡熱烈地參與探索大自然的行動。期望本文能幫你『知往鑑來』,引發你對天文科學的興趣。

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作者 : 陳輝樺 (NMNS)
主編 : 陳輝樺               
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