в каком году изобрели первый телескоп
Кто на самом деле был первым изобретателем телескопа?
Одним из важнейшим инструментом для астрономов, конечно, является телескоп. Большинство людей считают, что это замечательное устройство придумал Галилей, но это не так. Конечно, он сконструировал телескоп и впервые посмотрел сквозь него на ночное небо. Но, оказывается, он не был первым изобретателем телескопа. Тогда кто его впервые создал?
Ганс Липперсгей
Именно из-за того, что Галилей впервые использовал телескоп для наблюдений ночного неба у большинства людей и закрепилась мысль о том, что он был первым изобретателем данного устройства. На самом деле телескоп, а вернее зрительную трубу, ещё в 1608 году впервые продемонстрировал голландский очковый мастер Ганс Липперсгей в Гааге. Однако в выдаче патента ему было отказано, в силу того что и другие мастера, такие как Захарий Янсен из Миддельбурга и Якоб Метиус из Алкмаара, уже владели похожими подзорными трубами.
В своей зрительной трубе Ганс использовал две стеклянные линзы в трубке для увеличения удалённых предметов. Он, несомненно, является ведущим кандидатом в изобретатели телескопа, однако, Липперсгей, возможно, не был первым, кому пришла эта идея. По крайней мере ещё двое голландских оптиков также работали над той же концепцией в то же время. Тем не менее, именно Липперсгею приписывают изобретение телескопа, поскольку именно он подал заявку на патент на него первым.
Галилео Галилей
Галилео Галилей узнав об этом изобретении, в 1609 году создал свою собственную зрительную трубу с трёхкратным увеличением. В том же году он усовершенствовал свою систему, создав трубу длиной около полуметра с восьмикратным увеличением. Позже им была создана труба, которая давала уже 32-кратное увеличение, что было в то время рекордом.
В окончательной версии длина его телескопа составляла около метра, а диаметр объектива — 4,5 см. Это был очень несовершенный инструмент, обладавший всеми возможными аберрациями, но в то время это было большое достижение. Галилей с помощью этого устройства смог сделать целую серию замечательных открытий, а именно: фазы Венеры, горы и кратеры на Луне, спутники Юпитера, пятна на Солнце, звёзды в Млечном Пути.
Кстати, само название “телескоп” предложил в 1611 году греческий математик Джованни Демизиани для одного из инструментов Галилея. Сам Галилей использовал для своих телескопов термин «perspicillum» (очки).
Леонард Диггес
Что интересно, многие люди думают, что первым изобретателем телескопа был известный математик и геодезист 16 века Леонард Диггес. Значительная часть его работ была опубликована его сыном Томасом Диггесом. Заметки Томаса Диггеса 1570 года, содержат описание того, как Леонард Диггес использовал “пропорциональное стекло” для наблюдений удалённых объектов. Некоторые учёные, например, астроном и историк Колин Ронан, утверждают, что здесь описывается отражающий или преломляющий телескоп, построенный между 1540 и 1559 годами, но его расплывчатое описание и заявленные характеристики делают его сомнительным.
Таким образом миф о том, что именно Галилей является первым изобретателем телескопа держится именно из-за его большого вклад в совершенствование этой технологии и использования прибора для наблюдения небесных тел. Но на самом деле историки астрономии не совсем уверены в том, кто был первым изобретателем телескопа и главным претендентом до сих пор остается голландский очковый мастер Ганс Липперсгей.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш канал материально можно через patreon .
Изобретение телескопа
Телескоп (от др.-греч. «далеко смотрю») — прибор, с помощью которого можно наблюдать отдалённые объекты путём сбора электромагнитного излучения (например, видимого света).
Существуют телескопы для всех диапазонов электромагнитного спектра:
Кроме того, детекторы нейтрино часто называют нейтринными телескопами. Также телескопами могут называть детекторы гравитационных волн.
Ещё в 385 г. до н.э. Демокрит объявил, что Млечный Путь состоит из множества звезд. Некоторые специалисты утверждают, что к такому выводу можно прийти только с помощью телескопических наблюдений. Другие указывают на сохранившиеся греческие и римские тексты в которых описывается некий оптический инструмент, похожий на сегодняшний телескоп.
Первые попытки изобретения телескопа
Самые первые чертежи простейшего линзового телескопа были обнаружены в записях Леонардо Да Винчи датируемых 1509-м годом. Сохранилась его запись: «Сделай стекла, чтобы смотреть на полную Луну» («Атлантический кодекс»).
Чертежи телескопа Леонардо да Винчи
В последнее время изобретение первого телескопа приписывают Гансу Липпершлею из Голландии. Но мало кто знает, что задолго до него Томас Диггес, астроном, который в 1450 году попытался увеличить звезды с помощью выпуклой линзы и вогнутого зеркала.
Однако у него не хватило терпения доработать устройство, и полу-изобретение вскоре было благополучно забыто. Сегодня Диггеса помнят за описание гелиоцентрической системы. Скорее всего, заслуга Липпершлея состоит в том, что он первый сделал новый прибор телескоп популярным и востребованным. А также именно он подал в 1608 году заявку на патент на пару линз, размещенный в трубке. Он назвал устройство подзорной трубой. Однако его патент был отклонен, поскольку его устройство показалось слишком простым.
К концу 1609 года небольшие подзорные трубы, благодаря Липпершлею, стали распространены по всей Франции и Италии. В августе 1609 года Томас Харриот доработал и усовершенствовал изобретение, что позволило астрономам рассмотреть кратеры и горы на Луне.
Галилео Галилей и телескоп
Большой прорыв произошел, когда итальянский математик Галилео Галилей узнал о попытке голландца запатентовать линзовую трубу. Вдохновленный открытием, Галлей решил сделать такой прибор для себя. В августе 1609 года именно Галилео изготовил первый в мире полноценный телескоп.
Сначала, это была всего лишь зрительная труба — комбинация очковых линз, сегодня бы ее назвали рефрактор. До Галилео, скорее всего, мало кто догадался использовать на пользу астрономии эту развлекательную трубку.
Благодаря прибору, сам Галилей открыл горы и кратеры на Луне, доказал сферичность Луны, открыл четыре спутника Юпитера, кольца Сатурна и сделал множество других полезных открытий.
Сегодняшнему человеку телескоп Галилео не покажется особенным, любой десятилетний ребенок может легко собрать гораздо лучший прибор с использованием современных линз. Но телескоп Галилео был единственным реальным работоспособным телескопом на тот день с 20-кртным увеличением, но с маленьким полем зрения, немного размытым изображением и другими недостатками. Именно Галилео открыл век рефрактора в астрономии — 17 век.
XVII век в истории наблюдений за звездами
Время и развитие науки позволяло создавать более мощные телескопы, которые давали видеть много больше. Астрономы начали использовать объективы с большим фокусным расстоянием. Сами телескопы превратились в большие неподъемные трубы по размеру и, конечно, были не удобны в использовании. Тогда для них изобрели штативы.
Телескоп Яна Гевелия
Это был «воздушный телескоп» без трубы и без жёсткой связи объектива и окуляра. Телескоп подвешивался на столбе при помощи системы канатов и блоков. Для управления такими телескопами использовались специальные команды из отставных матросов, знакомых с обслуживанием такелажа.
Телескопы постепенно улучшали, дорабатывали. Однако его максимальный диаметр не превышал нескольких сантиметров — не удавалось изготавливать линзы большого размера. К 1656 году Христиан Гюйенс сделал телескоп, увеличивающий в 100 раз наблюдаемые объекты, размер его был более 7 метров, апертура около 150 мм.
Этот телескоп уже относят к уровню сегодняшних любительских телескопов для начинающих. К 1670-х годам был построен уже 45-метровый телескоп, который еще больше увеличивал объекты и давал больший угол зрения.
Исаак Ньютон и изобретение рефлектора
Со временем телескоп стал расти в длину. Первооткрыватели, пытаясь выжать максимум из этого прибора, опирались на открытый ими оптический закон — уменьшение хроматической аберрации линзы происходит с увеличением ее фокусного расстояния. Недостатки рефракторов заставили великие умы искать решения к улучшению телескопов. Ответ и новый способ был найден: собирание и фокусировке лучей стала производиться с помощью вогнутого зеркала. Рефрактор переродился в рефлектор, полностью освободившийся от хроматизма.
Двухзеркальная система в телескопе предложена французом Кассегреном. Реализовать свою идею в полной мере Кассегрен не смог из-за отсутствия технической возможности изобретения нужных зеркал, но сегодня его чертежи реализованы.
Интересно,что космический телескоп Хаббл работает как раз по принципу телескопа Кассегрена. А фундаментальный принцип Ньютона с применением одного вогнутого зеркала использовался в Специальной астрофизической обсерватории в России с 1974 года.
Заслуга эта целиком и полностью принадлежит Исааку Ньютону, именно он сумел дать новую жизнь телескопам с помощью зеркала. Его первый рефлектор имел диаметр всего четыре сантиметра. А первое зеркало для телескопа диаметром 30 мм он сделал из сплава меди, олова и мышьяка в 1704 году. Изображение стало четким. Кстати, его первый телескоп до сих пор бережно хранится в астрономическом музее Лондона.
Но еще долгое время оптикам никак не удавалось делать полноценные зеркала для рефлекторов.
Годом рождения нового типа телескопа принято считать 1720 год, когда англичане построили первый функциональный рефлектор диаметром в 15 сантиметров.
Это был прорыв. В Европе появился спрос на удобоносимые, почти компактные телескопы в два метра длиной. О 40-метровых трубах рефракторов стали забывать.
К концу 18 века компактные удобные телескопы пришли на замену громоздким рефлекторам. Металлические зеркала тоже оказались не слишком практичны — дорогие в производстве, а также тускнеющие от времени. К 1758 году с изобретением двух новых сортов стекла: легкого — крон и тяжелого — флинта, появилась возможность создания двухлинзовых объективов. Чем благополучно и воспользовался ученый Дж. Доллонд, который изготовил двухлинзовый объектив, впоследствии названный доллондовым.
Телескопы и их усовершенствование в XVIII-XIX веках
После изобретения ахроматических объективов победа рефрактора была абсолютная, оставалось лишь улучшать линзовые телескопы. О вогнутых зеркалах забыли. Возродить их к жизни удалось руками астрономов-любителей.
Уильям Гершель, английский музыкант, в 1781 году открывший планету Уран. Его открытию не было равным в астрономии с глубокой древности. Причем Уран был открыт с помощью небольшого самодельного рефлектора.
Телескоп У. Гершеля
Успех побудил Гершеля начать изготовление рефлекторов большего размера.
Гершель собственноручно в мастерской сплавлял зеркала из меди и олова. Главный труд его жизни – большой телескоп с зеркалом диаметром 122 см.
Благодаря этому телескопу, Гершель открыл шестой и седьмой спутники планеты Сатурн.
Другой астроном-любитель английский землевладелец лорд Росс изобрел рефлектор с зеркалом с диаметром в 182 сантиметра. Благодаря телескопу, он открыл ряд неизвестных спиральных туманностей.
Телескопы Гершеля и Росса обладали множеством недостатков. Объективы из зеркального металла оказались слишком тяжелыми, отражали лишь малую часть падающего на них света и тускнели. Требовался новый совершенный материал для зеркал. Этим материалом оказалось стекло. Французский физик Леон Фуко в 1856 году попробовал вставить в рефлектор зеркалом из посеребренного стекла. И опыт удался. Уже в 90-х годах астроном-любитель из Англии построил рефлектор для фотографических наблюдений со стеклянным зеркалом в 152 сантиметра в диаметре. Очередной прорыв в телескопостроении был очевиден.
Этот прорыв не обошелся без участия русских ученых. Я.В. Брюс прославился разработкой специальных металлических зеркал для телескопов. Ломоносов и Гершель, независимо друг от друга, изобрели совершенно новую конструкцию телескопа, в которой главное зеркало наклоняется без вторичного, тем самым уменьшая потери света.
Немецкий оптик Фраунгофер поставил на конвейер производство и качество линз. И сегодня в Тартуской обсерватории стоит телескоп с целой, работающей линзой Фраунгофера. Но рефракторы немецкого оптика также были не без изъяна – хроматизма.
В конце 19 века Кросслей, астроном-любитель, обратил свое внимание на алюминиевые зеркала. Купленное им вогнутое стеклянное параболическое зеркало диаметром 91 см сразу было вставлено в телескоп.
Сегодня телескопы с подобными громадными зеркалами устанавливаются в современных обсерваториях. В то время как рост рефрактора замедлился, разработка зеркального телескопа набирала обороты. С 1908 по 1935 года различные обсерватории мира соорудили более полутора десятков рефлекторов. Самый большой телескоп установлен в обсерватории Моунт-Внльсон, его диаметр 256 сантиметров. И даже этот предел соврем скоро превзойден вдвое. В Калифорнии смонтирован американский рефлектор-гигант, на сегодня его возраст более двадцати лет.
Новейшая история телескопов
В дальнейшем телескопы продолжали расти в размерах и совершенствоваться изнутри. Более 40 лет назад в 1976 году ученые СССР построили 6-метровый телескоп БТА — Большой Телескоп Азимутальный. До конца 20 века БРА считался крупнейшим в мире телескопом.
Большой Телескоп Азимутальный
Изобретатели БТА были новаторами в оригинальных технических решениях, таких как альт-азимутальная установка с компьютерным ведением. Сегодня это новшества применяются практически во всех телескопах-гигантах. В начале 21 века БТА оттеснили во второй десяток крупных телескопов мира. А постепенная деградация зеркала от времени — на сегодня его качество упало на 30% от первоначального — превращает его лишь в исторический памятник науке.
К новому поколению телескопов относятся два больших телескопа 10-метровых близнеца KECK I и KECK II для оптических инфракрасных наблюдений. Они были установлены в 1994 и 1996 году в США. Их собрали благодаря помощи фонда У. Кека, в честь которого они и названы. Он предоставил более 140 000 долларов на их строительство.
Телескопы KECK I и KECK II
Эти телескопы размером с восьмиэтажный дом и весом более 300 тонн каждый, но работают они с высочайшей точностью. Принцип работы — главное зеркало диаметром 10 метров, состоящее из 36 шестиугольных сегментов, работающих как одно отражательное зеркало. Установлены эти телескопы в одном из оптимальных на Земле мест для астрономических наблюдений — на Гаваях, на склоне потухшего вулкана Мануа Кеа высотой 4 200 м. К 2002 году эти два телескопа, расположенных на расстоянии 85 м друг от друга, начали работать в режиме интерферометра, давая такое же угловое разрешение, как 85-метровый телескоп.
В 1999 году на орбиту был выведен телескоп Хаббл. Это совместный проект НАСА и Европейского космического агентства и входит в число Больших обсерваторий НАСА.
Космический телескоп Хаббл
Размещение телескопа в космосе даёт возможность регистрировать электромагнитное излучение в диапазонах, в которых земная атмосфера непрозрачна; в первую очередь — в инфракрасном диапазоне. Благодаря отсутствию влияния атмосферы разрешающая способность телескопа в 7—10 раз больше, чем у аналогичного телескопа, расположенного на Земле.
За 15 лет работы на околоземной орбите «Хаббл» получил 1,022 млн изображений небесных объектов — звёзд, туманностей, галактик, планет.
А в июне 2019 года NASA планирует вывести на орбиту уникальный инфракрасный телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) с 6,5-метровым зеркалом.
История телескопа прошла долгий путь – от итальянских стекольщиков до современных гигантских телескопов-спутников. Современные крупные обсерватории давно компьютеризированы. Однако любительские телескопы и многие аппараты, типа Хаббл, все еще базируются на принципах работы, изобретенных Галилеем.
Последние достижения
В 2019 году в Китае был создан самый большой телескоп в мире, его диаметр составляет 500 метров. Строительство продолжалось около 8 лет.
Стоимость радиотелескопа составляет 180 млн долларов. При этом специалисты указывают, что до этого самым крупным телескопом в мире был радиотелескоп в Пуэрто-Рико, построенный более 50 лет назад, однако его диаметр составляет чуть больше 300 метров. Китайское изобретение может серьёзно ускорить процесс открытия самых разных явлений в космосе. Также ученые отмечают, что самый большой радиотелескоп в мире будет способен обнаружить отдаленные экзопланеты только по их радиоизлучению. Кроме того, специалисты подчеркнули, что китайский радиотелескопсможет обнаружить тысячи пульсаров.
Также в китайской обсерватории будут фиксировать радиовсплески, исходящие от неизвестных источников. Китайский радиотелескоп способен улавливать даже самые слабые сигналы.
Видео
Первые телескопы и их создатели
Любознательному человеку, который желает стать астрономом-любителем, наверняка захочется узнать о том, кто придумал телескоп и как складывалась история этого удивительного инструмента. Сразу нужно сказать, что с изобретением телескопа связана целая плеяда имён мастеров и учёных — как известных, так и не пользующихся широкой популярностью.
Кто изобрёл телескоп первым: загадка эпохи Возрождения
Несмотря на многочисленные версии, никто до сих пор точно не может назвать имя изобретателя первого телескопа. История свидетельствует о том, что первые инструменты (если говорить точнее, примитивные подзорные трубы) появились в 16 веке.
Рис.1. Английский астроном Томас Диггес.
В каком году изобрели телескоп? Известно, что первые попытки рассмотреть звёздное небо были предприняты английским астрономом Томасом Диггесом ещё в 1450 году. Он пытался использовать для этих целей линзу и зеркало, но попытка успехом не увенчалась.
Рис.2. Итальянский художник Леонардо да Винчи.
Чуть позже великий итальянский художник Леонардо да Винчи изготовил первые чертежи линзового телескопа. Эта работа датируется 1509 годом. Дальше события разворачиваются ещё интереснее. Известно, что в начале 17 века в Нидерландах жили два талантливых мастера, которые занимались изготовлением очков. Их звали Захария Янсен и Иоганн Липперсгей. Янсен даже стал персонажем популярной истории о том, что местный герцог, вдохновлённый его подзорными трубами, даже заказал у него целую партию этих приспособлений для военных и моряков.
Рис.3. Голландский мастера немецкого происхождения Захария Янсен и Иоганн Липперсгей
Говорят, что Янсен и Липперсгей постоянно конкурировали друг с другом, но дать точную оценку того, кто из них был лучшим мастером, было непросто. Как бы там ни было, именно Липперсгей принял попытку запатентовать изобретение первой подзорной трубы, но поскольку она не была доведена до идеального рабочего состояния, его предложение было отклонено.
Галилей — знаток оптики и математики
Рис.4. Итальянский физик, астроном, математик Галилео Галилей
Итальянец Галилео Галилей, будучи отличным математиком, сумел применить на практике известные к тому времени законы оптики. Ему удалось сделать то, что не получилось у его голландских предшественников, а именно: усовершенствовать подзорную трубу так, чтобы ею можно было пользоваться для серьёзных наблюдений за небесными объектами. Конечно, первый телескоп Галилея тоже был далёк от совершенства. Увеличение он давал небольшое, а картинка получалась размытой, но для того времени это стало серьёзным прорывом в науке.
Рис.5. Первый телескоп Галилея
Телескоп Галилея, сделанный в 1609 году, представлял собой конструкцию, состоявшую из нескольких линз, заключённых в трубу из свинца. Именно Галилея традиционно считают первым человеком, направившим в небо подзорную трубу, пригодную для астрономических исследований. Галилей был несказанно удивлён и восхищён, обнаружив на Луне горы и кратеры, а в созвездии Плеяд — большое количество звёзд, ранее неизвестных астрономам.
Галилей был первым человеком, которому выпало счастье наблюдать за «лунами Юпитера» (его спутниками). Рассмотрев Венеру, учёный обнаружил, что она очень напоминает Землю и не является звездой, как люди думали раньше.
Интересно, что сам Галилей не употреблял в своём лексиконе слова «телескоп». Подзорную трубу он называл «окуляром». Слово «телескоп» впервые было применено к инструменту коллегой и современником Галилея, итальянским астрономом и математиком Демесиани. В переводе с греческого языка «телескоп» означает «смотрю вдаль».
От Кеплера до Ньютона: как совершенствовали телескоп
Рис.6. Математик, астроном Иоганн Кеплер
Усовершенствование линзового телескопа-рефрактора датируется 1610 годом, когда немецкий астроном Иоганн Кеплер впервые применил двояковыпуклые линзы для объектива и окуляра инструмента. Именно по такому принципу и сейчас конструируют современные рефракторы, работа которых основана на преломлении световых лучей. В дальнейшем мастерам удалось создать более мощные трубы с увеличением объектов до 100 крат. При этом, фокусное расстояние телескопа составляло 40 метров. В 1664 году астроном по фамилии Оз установил своеобразный рекорд, создав телескоп с длиной трубы 98 метров.
Рис.7. Английский математик, физик, астроном Исаак Ньютон
Проблему тяжёлых и громоздких телескопов удалось решить Исааку Ньютону, создателю первых зеркальных инструментов. Их основу составляли вогнутые металлические зеркала. Их работа основывалась на отражении (рефлексии) объектов. Отсюда и произошло название зеркального телескопа — рефлектор.
Рис.8 Первый телескоп рефлектор Исаака Ньютона
Первый рефлектор Ньютон построил в 1672 году, а его схему телескопостроители также применяют и по сей день.
Усовершенствованием ньютоновских рефлекторов занимался великий российский учёный М.В. Ломоносов, а Уильям Гершель построил один из выдающихся зеркальных инструментов, который в 19 веке считался одним из лучших.
Роль любительской астрономии в нашей жизни
Сейчас, когда человечество запускает в небо космические телескопы (такие, как, например «Хаббл» или «Кеплер»), небольшие любительские телескопы кому-то могут показаться устаревшими. На самом деле, это не так. Именно любительская астрономия из века в век вдохновляла людей на первые шаги в изучении звёздного неба и стала отправной точкой для совершения множества полезных открытий, результатами которых человечество пользуется и сейчас.