اختراع التلسكوب البصري . التلسكوب الأول

تواصل الإنسانية إنشاء المزيد والمزيد من النماذج المتقدمة حتى يومنا هذا. انها تسمح لك أن ترى كل جزء من الجميع الأجرام السماويةأراضٍ خارج نطاق الحياة الأرضية. ولكن لا يزال السؤال حول من هو الخالق لا يزال ذا صلة بالمجتمع الحديث.

بالنسبة الى بعض المراجع التاريخيةتم اختراع التلسكوب الأول على يد العالم جون ليبرهي عام 1608. كيف سيعتقدون أن هذا رجل درس علم الفلك لكنه في الحقيقة كان أستاذاً عادياً في إنتاج النظارات لتصحيح الرؤية.

تم اختراع الاختراع بالكامل عن طريق الصدفة، وظهرت فكرة إنشائه أثناء قضاء أوقات الفراغ المشتركة مع الأطفال، الذين كانوا يستخدمون النظارات المكبرة لفحص مباني المنازل الواقعة على مسافة. وبعد أن توصل إلى الاستنتاجات المناسبة، بدأ في صنع التلسكوب. تم تصميم هذا الجهاز لفحص الأجسام البعيدة في الفضاء.

ثم أخذها لعرضها في لاهاي ليتسلم الوثيقة المناسبة لتأكيد اختراعه. ما الذي تم حرمانه منه؟ ولكن بعد مرور بعض الوقت على وفاته، تم تسليم هذه الوثيقة إلى عالم آخر يانسن، ولكن تبين لاحقًا أن أول تلسكوب اخترعه العالم الهولندي جون ليبرهي.

وعلى الرغم من ذلك، كان هناك علماء آخرون حاولوا الإبداع أيضًا هذا النوعمنتجات. ومن بينهم عالم فلك عظيم مثل جاليليو جاليلي، الذي يمكن اعتباره المصمم والمبدع الأول للجهاز حجم كبير، تهدف إلى النظر في الأجرام السماوية على وجه التحديد. تتمتع القوة البصرية للعدسات بنظام أكثر تطورًا لمراقبة الأجسام غير الأرضية.

بعد ذلك بقليل، في عام 1656، طور العالم كريستيان هوينز معدات حيث كانت قوة العدسات مقارنة بالأعمال السابقة تتمتع بقوة متزايدة للعدسات المكبرة.

إسحاق نيوتن، الذي شارك أيضًا في هذا النوع من النشاط، اقترح استخدام زجاج المرآة جنبًا إلى جنب مع عدسات بصرية. لا تزال هذه التقنية لإنتاج التلسكوبات مستخدمة حتى يومنا هذا.

جيل جديد

يحصل العلماء على كمية كبيرة من البيانات الفضائية بفضل التقنية الحديثةتصنيع التلسكوبات. النماذج الشائعة بشكل خاص هي Speedzer، والتي تعمل باستخدام الأشعة تحت الحمراء. ومؤخرًا، تم اختراع تلسكوب آخر ذو تأثير مماثل لنفس الغرض - وهو تلسكوب ويبا الشهير هذه اللحظةتحتل المرتبة الأولى بين سابقاتها المذكورة أعلاه.

إنه اختراع جديد نسبيًا في عصرنا، ويخططون لاستخدامه في سبتمبر 2015. يريدون إرساله إلى الفضاء باستخدام سفينة فضائيةأريان 5.

منذ البداية، نشأت هذه الفكرة في عام 2000، وبعد ذلك تم تأجيل الإطلاق حتى عام 2007، ولكن بسبب عدد من المشاكل التي نشأت، تم تأجيله لأن تلسكوب ويب كان به بعض العيوب في تصميمه. ولكن حتى في عام 2007 لم يتم الإطلاق. ولكن كما يقول العلماء، بمجرد تحقيق ذلك، سيبقى في الفضاء حتى عام 2020.

تلسكوب دوبسونيان، وهو اسم آخر لجبل دوبسونيان، ويعني الحامل المصمم لتركيب المعدات باستخدام التكنولوجيا النيوتونية. جاء اسم التلسكوب الدوبسوني إلينا بفضل جون دوبسون، الذي ولد في بكين في سبتمبر 1915. كان دوبسون مهتمًا ببنية الكون حتى عندما كان طفلاً.

وفي وقت لاحق، أصبحت هذه هوايته المفضلة، والتي تطورت إلى نشاطه الرئيسي، حيث بدأ يتنقل حول المدن إلى المؤسسات التعليمية لإلقاء محاضرات في علم الفلك. لقد كان سعيدًا جدًا باختراعه لدرجة أنه عرضه في شوارع المدينة، ودعا كل شخص يمر به للنظر إلى السماء به، وبعد ذلك سألهم عما رأوه هناك وأخبرهم عنه بكلماتهم الخاصة. .

من الممكن أنه بعد عقدين آخرين، لاستبدال النماذج الحالية للأجهزة البصرية لاستكشاف الفضاء، سيتوصل علماء الفضاء إلى نماذج أحدث أخرى لها تصميم أكثر تعقيدًا في مجموعتها. فبينما نستمتع بالاكتشافات، نحلم بالكواكب والمريخ.

منكسر غاليليو (1609)

على الرغم من أنه تم اختراعه من قبل شخص آخر، إلا أن جاليليو جاليلي قام بتحسينه، مما زاد من قدراته بشكل كبير. بالإضافة إلى ذلك، كان جاليليو أول من أدرك أنه يمكن استخدامه ليس فقط للتكبير البصري للأشياء البعيدة على الأرض، ولكن أيضًا لدراسة السماء.

تُظهر الصورة جاليليو وهو يعرض أحد تلسكوباته لحكام البندقية في أغسطس عام 1609. وفي غضون سنوات قليلة من ذلك، قام جاليليو بعدد من الملاحظات الرئيسية، بما في ذلك اكتشاف أربعة أقمار كبيرة لكوكب المشتري.

عاكس نيوتن (1668)

ومع ذلك، نظرًا للجودة الرديئة للمرآة، فإن مرآة نيوتن الأولى شوهت الصورة وأظلمتها بشدة. أصبحت المرايا العاكسة شائعة بين علماء الفلك بعد أكثر من قرن من الزمان، عندما تم تقديم مرايا مصقولة بشكل أفضل وتمتص قدرًا أقل من الضوء.

يعد مرصد غرينتش الملكي المنظمة الفلكية الرئيسية في بريطانيا العظمى منذ عام 1675. تم تنظيمها من قبل الملك تشارلز الثاني للأغراض الملاحية والأبحاث ذات الصلة وكان مقرها في غرينتش، إحدى ضواحي لندن. في ذلك الوقت، كانت إنجلترا أكبر قوة بحرية، والتي كانت تحتاج إلى أدوات دقيقة للغاية لتحديد موقع السفينة، والملاحة في البحر، ورسم الخرائط، وما إلى ذلك. تقرر اعتبار خط الطول الذي يمر عبر غرينتش صفرًا في بريطانيا العظمى ومستعمراتها، ومنذ عام 1884، تم حساب التوقيت القياسي منه في جميع أنحاء العالم.

هنا، في مرصد غرينتش، بدأ أول عالم فلك ملكي، جون فلامستيد، بمراقبة النجوم والقمر في عام 1676. ل نهاية القرن التاسع عشرفي القرن العشرين، كان لدى مرصد غرينتش عاكس 76 سم، وكاسرات 71 سم، و66 سم، و33 سم والعديد من الأدوات المساعدة. في عام 1953، تم نقل جزء من المرصد مسافة 70 كم إلى الجنوب الغربي، إلى قلعة هيرستمونسيوكس في أواخر العصور الوسطى.

العالم الروسي العظيم M. V. لم يخترع لومونوسوف ويبني أكثر من اثني عشر جديدًا بشكل أساسي الأجهزة البصريةولكنه أنشأ أيضًا المدرسة الروسية للبصريات العلمية والتطبيقية. ومن اختراعاته اختراع جعل من الممكن الرؤية ليلاً، وهو ما أطلق عليه لومونوسوف "التلسكوب الليلي"، ونوع جديد من التلسكوب العاكس، والذي استخدمه هيرشل فيما بعد في تلسكوبه الشهير.

تحت قيادة لومونوسوف، في عام 1761، صنع أخصائي البصريات إيفان إيفانوفيتش بيليايف "أنبوب السماء" الذي يزيد طوله عن 12 مترًا، مع مرايا معدنية كبيرة وعدسة شيئية. هذا نطاق الإكتشافكونها ثابتة، جعلت من الممكن مراقبة النجوم والكواكب المتحركة. في وقت لاحق، في عام 1764، نفس بيليايف، وفقا لرسومات لومونوسوف، صنع ثلاثة أنابيب مخصصة لساعات الشفق. كان لهذه الأنابيب جسم نحاسي وأربعة أكواب. وقبل ذلك، كانت "أنابيب الرؤية الليلية" تعتبر مستحيلة، وتعرضت فكرة لومونوسوف للسخرية في الأوساط العلمية.

قام جون فريدريك ويليام هيرشل ببناء أول منزل له في عام 1774، باستخدام أفكار وحسابات لومونوسوف كأساس (وفقًا لمصادر أخرى، توصل هيرشل ولومونوسوف بشكل مستقل إلى الأنظمة البصريةبنفس مبادئ التشغيل). قام هيرشل بتحسين تصميم التلسكوب عدة مرات، وفي النهاية قام ببناء تلسكوب بطول 20 قدمًا (6 أمتار). لقد كانت أداة ضخمة إلى حد ما، وتتطلب تشغيلها أربعة عمال. لعدة عقود، ظل هذا هو الأكبر في العالم.

قام هيرشل بتجميع كتالوج ضخم من النجوم والسدم وقام بملاحظات قيمة عن الكواكب النظام الشمسيوعلى وجه الخصوص، أكد في عام 1781 أن أورانوس كوكب وليس نجمًا، واكتشف أيضًا قمرين تابعين لأورانوس وقمرين تابعين لزحل. شارك ابن هيرشل أيضًا بنشاط في البصريات السماوية وقضى عدة سنوات فيها جنوب أفريقياحيث قام ببناء واحد مماثل لدراسة سماء نصف الكرة الجنوبي.

مرصد بولكوفو (كامل اسم رسمي"المرصد الفلكي الرئيسي (بولكوفو) التابع للأكاديمية الروسية للعلوم"، والمختصر باسم GAO RAS) هو حاليًا المرصد الفلكي الرئيسي للأكاديمية الروسية للعلوم. تقع على بعد 19 كم جنوب مدينة سانت بطرسبرغ على مرتفعات بولكوفو.

تم الافتتاح الكبير للمرصد، الذي تم إنشاؤه بقرار من أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم، في 7 (19) أغسطس 1839. كان إنشاء المرصد بقيادة عالم الفلك المتميز فاسيلي ياكوفليفيتش ستروف، الذي أصبح أول مدير له. كان مرصد بولكوفو يمتلك أحد أكبر المنكسرات في العالم في ذلك الوقت (38 سم). مثل مرصد غرينتش، كان الهدف من مرصد بولكوفو هو تطوير الملاحة ودراسة السماء والقياسات الجيوديسية وما إلى ذلك. في عام 1847، كتب مدير مرصد غرينتش أنه لا يمكن لأي فلكي أن يعتبر نفسه عالما فلكيا إلا إذا كان قد تعرف على مرصد بولكوفو. كل ذلك قبل عام 1884 الخرائط الجغرافيةكان لروسيا خط الطول بولكوفو كنقطة مرجعية لها. المرصد، دمر تقريبا خلال العظمى الحرب الوطنيةتم ترميمه وإعادة افتتاحه في عام 1954.

واليوم، تغطي الأنشطة العلمية للمرصد جميع المجالات ذات الأولوية تقريبًا بحث أساسيعلم الفلك الحديث: الميكانيكا السماوية وديناميكيات النجوم، والقياس الفلكي (المعلمات الهندسية والحركية للكون)، والشمس والاتصال بين الشمس والأرض، والفيزياء وتطور النجوم، والمعدات والأساليب الملاحظات الفلكية.

تأسس مرصد القرم للفيزياء الفلكية في بداية القرن العشرين بالقرب من قرية سيميز على جبل كوشكا، كمرصد خاص لهواة علم الفلك نيكولاي مالتسوف. وفي عام 1912، تم التبرع به لمرصد بولكوفو، وبعد ذلك بدأ يتحول إلى مركز علمي متكامل يقوم بقياس الضوء للنجوم والكواكب الصغيرة. في عام 1926، تم تركيب عاكس إنجليزي بطول متر، وهو أحد أكبر المنكسرات في ذلك الوقت، في مرصد القرم. تم تدمير مرصد القرم، مثل مرصد بولكوفو، بالكامل تقريبًا خلال الحرب العالمية الثانية، ولكن تم ترميمه وتحسينه لاحقًا.

يعد مرصد القرم الآن مجمعًا بحثيًا متطورًا يجري أبحاثًا في مجالات فيزياء النجوم والمجرات، والفيزياء الشمسية، وعلم الفلك الراديوي، وعلم فلك أشعة جاما، والفيزياء الفلكية التجريبية، والإنتاج البصري. اكتشف موظفو مرصد القرم حوالي 1300 كويكب و3 مذنبات. حاليًا، يتعرض المرصد للتهديد بالتدمير بسبب التطوير غير القانوني لأراضيه إلى مجتمع ريفي به مجمعات ترفيهية بدأ في مارس 2009.

هيلا 200 بوصة (1948)

ويستخدم تلسكوب هيل مرايا عملاقة مصنوعة من زجاج بيركس خاص جديد لا يتغير شكله أو حجمه بسبب تقلبات درجات الحرارة. وتعكس المرآة الموجودة أسفل أنبوب التلسكوب ضوء النجوم، وتقع مقصورة الراصد في الأعلى. يمكن للمرآة الإضافية أن تعكس الضوء من خلال فتحة في وسط المرآة الرئيسية.

هابل الفضائي (هابل، 1990)

سمي تلسكوب هابل على اسم عالم الفلك الشهير إدوين باول هابل. كان لهذا العالم تأثير كبير على مشكلة تحديد حجم كوننا وصاغ القانون: "المجرات تطير بعيدًا بسرعة تتناسب مع المسافة بينها". بالمناسبة، أجرى هابل العديد من ملاحظاته باستخدام تلسكوبات هيل.

كان إطلاق تلسكوب هابل، الذي حدث في أبريل 1990، بمثابة اختراق حقيقي لعلم الفلك. ولأول مرة تم إخراجه خارج الغلاف الجوي وتحرره من التشوهات الناشئة عن مرور الضوء عبر الغلاف الجوي للأرض. بمساعدة تلسكوب هابل، تم تحديد معدل توسع الكون بشكل أكثر دقة، وتم اكتشاف العديد من النجوم والسدم الجديدة، وتم اكتشاف المادة المظلمة، التي كانت موجودة سابقًا فقط في حسابات الفيزيائيين الفرديين. أصبح هابل أول جسم فضائي من أصل اصطناعي، مصمم لإجراء الصيانة الوقائية والإصلاحات الروتينية مباشرة في الفضاء. تم إجراء الإصلاح الخامس والأخير حتى الآن لهبل في 11 مايو 2009، وسيكون الإصلاح التالي في عام 2014 تقريبًا.

WMAP (مسبار ويلكنسون لتباين الموجات الدقيقة، 2001)

WMAP هي مركبة فضائية تابعة لناسا مصممة لدراسة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي الذي ينتجه .الانفجار العظيم. بالمعنى الدقيق للكلمة، هذا ليس قمرًا صناعيًا للأبحاث. بمساعدة WMAP، تم إنشاء أول خريطة واضحة للسماء في نطاق الموجات الميكروية، وتم توضيح عمر الكون (13.7 مليار سنة)، وتم قياس تكوين الكون (بواسطة على الأقلأقرب منطقة). حوالي 72% من الكون عبارة عن طاقة مظلمة، و23% مادة مظلمة، و5% فقط مادة عادية.

في 14 مايو 2009، تم إطلاق خليفة WMAP، وهو القمر الصناعي بلانك. من الناحية النظرية، حساسية أدوات بلانك أعلى بعشر مرات والاستبانة الزاوية أعلى بثلاث مرات من حساسية أدوات WMAP.

تلسكوب سويفت (سويفت، 2004)

صُممت تقنية سويفت للأشعة السينية المدارية لدراسة الظواهر الكونية السريعة التي تسمى انفجارات أشعة جاما، والتي يُعتقد أنها تحدث عندما يموت نجم ضخم أو يجتمع جسمان كثيفان معًا، مثل النجوم النيوترونية. قبل إطلاق سويفت في عام 2004، احتاج علماء الفلك إلى حوالي 6 ساعات لتسجيل جميع معلماته بعد اكتشاف انفجار أشعة غاما. يستطيع Swift البدء في تسجيل جميع البيانات المتعلقة بتدفق جاما في مدة لا تزيد عن دقيقة بعد تسجيل الدفق. لقد سجل سويفت بالفعل بيانات من مئات من انفجارات أشعة جاما، وفي أبريل 2009 اكتشف تيارًا من أشعة جاما وصل إلينا من أبعد جسم فضائي تم تسجيله على الإطلاق.

نشكر الموارد NewScientist وAstronomer.ru وWikipedia على المعلومات المقدمة.

في أوائل السابع عشرالخامس. أعلن العديد من مصنعي النظارات في مدينة ميدزلبورغ الهولندية أنهم مخترعو "أجهزة الرؤية البعيدة". والادعاءات الأكثر تبريرًا هي ادعاءات هانز ليتشرز، الذي حاول في عام 1608 الحصول على امتياز تصنيع التلسكوبات. ويُزعم أن ليبرشي رأى ذات يوم كيف كان أطفاله يستخدمون عدسات محدبة ومقعرة، وينظرون إلى برج جرس الكنيسة.

ومن خلال تجميع العدستين معًا، تمكنوا من رؤية ريشة الطقس في الأعلى بالتفصيل. قام ليبرشي بإدخال العدستين في علبة أسطوانية وبالتالي أنشأ أول تلسكوب. ألهم هذا العالم الإيطالي جاليليو جاليلي في عام 1609 لبناء تلسكوبه الخاص، والذي ساعده في تحقيق العديد من الاكتشافات الفلكية المهمة: فقد وصف تفاصيل المشهد القمري، ورأى حلقات زحل وأربعة أقمار صناعية كبيرة لكوكب المشتري.

صورة مستقيمة ومقلوبة

كان تلسكوب جاليليو مضغوطًا للغاية، حيث كان الطول الهندسي للأنبوب يساوي الفرق في الأطوال البؤرية للعدسة والعدسة. تمر أشعة الضوء عبر العدسة قبل أن تصل إلى النقطة البؤرية للعدسة، مما ينتج عنه صورة مستقيمة غير مقلوبة. لا تزال مناظير المسرح مصممة باستخدام هذا المبدأ. ويتكون التلسكوب، الذي صممه عالم الفلك الألماني يوهانس كيبلر عام 1611، من عدستين متقاربتين، وطول الأنبوب يساوي مجموع أطوالهما البؤرية. سيعطي مثل هذا الجهاز صورة مقلوبة، لكن هذا ليس مهما بالنسبة للملاحظات الفلكية. تتيح لك العدسات أو المنشورات الملتفة الإضافية الموضوعة في التلسكوب الحصول على صورة مباشرة، وهو أمر مرغوب فيه للغاية، على سبيل المثال، عند الصيد، ولكنها تقلل من الطاقة، مما يجعل من الصعب للغاية مراقبة الأبراج البعيدة.

النظر إلى اللانهاية

في عام 1663، اكتشف الاسكتلندي جيمس غريغوري مبدأ التلسكوب المرآة (العاكس). في نظامه، تقوم المرآة الرئيسية بجمع شعاع من الضوء، وتقوم مرآة مساعدة أصغر بعكس الأشعة إلى بؤرة المرآة الرئيسية، حيث تظهر الصورة. تم إنشاء أول تلسكوب انكسار لوني في عام 1729 من قبل عالم الفلك الإنجليزي الهاوي تشيستر مور هول. في القرنين التاسع عشر والعشرين، مع تحسين الأساس النظري وظهور النظارات الخاصة، أصبحت التلسكوبات أكثر قوة.

1614: اخترع ديميستيان كلمة "تلسكوب" (من الكلمة اليونانية "tele" - "المسافة" و"skopein" - "للنظر").

1645: قام أنطون ماريا شيرلي دي ريتا ببناء أحد التلسكوبات الأولى.

1789: قام ويليام هيرشل ببناء تلسكوب مرآة بصري بقطر مرآة 122 سم.

1894: ابتكر إرنست آبي أول منظار ثنائي المجال سهل الاستخدام.

في كثير من الأحيان اختراعيُنسب التلسكوب الأول إلى هانز ليبرشلي من هولندا، 1570-1619، لكنه من المؤكد أنه لم يكن مكتشفه. على الأرجح، تكمن ميزته في أنه كان أول من جعل جهاز التلسكوب الجديد شائعًا ومطلوبًا. وكان أيضًا هو الذي تقدم بطلب للحصول على براءة اختراع في عام 1608 لزوج من العدسات الموضوعة في أنبوب. أطلق على الجهاز اسم المنظار. ومع ذلك، تم رفض براءة اختراعه لأن جهازه بدا بسيطًا للغاية.

وقبله بفترة طويلة، حاول عالم الفلك توماس ديجز، تكبير النجوم عام 1450 باستخدام عدسة محدبة ومرآة مقعرة. ومع ذلك، لم يكن لديه الصبر لوضع اللمسات النهائية على الجهاز، وسرعان ما تم نسيان نصف الاختراع بسهولة. يُذكر اليوم Digges لوصفه لنظام مركزية الشمس.

بحلول نهاية عام 1609 صغيرا التلسكوبات، بفضل ليبرشلي، انتشر على نطاق واسع في جميع أنحاء فرنسا وإيطاليا. في أغسطس 1609، قام توماس هاريوت بتحسين الاختراع وتحسينه، مما سمح لعلماء الفلك برؤية الحفر والجبال على القمر.

جاليليو جاليلي والتلسكوب

وجاء الإنجاز الكبير عندما علم عالم الرياضيات الإيطالي جاليليو جاليلي بمحاولة هولندي للحصول على براءة اختراع لأنبوب العدسة. مستوحاة من هذا الاكتشاف، قرر هالي أن يصنع مثل هذا الجهاز لنفسه. في أغسطس 1609، كان جاليليو هو من صنع أول تلسكوب كامل في العالم. في البداية، كان مجرد نطاق اكتشاف - مزيج عدسات النظاراتاليوم سوف يطلق عليه المنكسر. قبل غاليليو، على الأرجح، لم يفكر سوى عدد قليل من الناس في استخدام هذا الأنبوب الترفيهي لصالح علم الفلك. بفضل الجهاز، اكتشف جاليليو بنفسه الجبال والحفر على القمر، وأثبت كروية القمر، واكتشف أربعة أقمار صناعية لكوكب المشتري، وحلقات زحل، وقام بالعديد من الاكتشافات المفيدة الأخرى.

لن يبدو تلسكوب جاليليو خاصًا لشخص اليوم، حيث يمكن لأي طفل يبلغ من العمر عشر سنوات تجميع الكثير بسهولة أفضل جهازباستخدام العدسات الحديثة. لكن تلسكوب غاليليو كان التلسكوب الوحيد العامل الحقيقي في ذلك الوقت مع تكبير 20x، ولكن مع مجال رؤية صغير، وصورة ضبابية قليلاً وأوجه قصور أخرى. كان جاليليو هو من افتتح عصر المنكسر في علم الفلك - القرن السابع عشر.

القرن السابع عشر في تاريخ مراقبة النجوم

لقد أتاح الوقت وتطور العلوم إنشاء تلسكوبات أكثر قوة جعلت من الممكن رؤية المزيد. بدأ علماء الفلك في استخدام العدسات ذات الأطوال البؤرية الأطول. تحولت التلسكوبات نفسها إلى أنابيب كبيرة وثقيلة الحجم وبالطبع لم تكن ملائمة للاستخدام. ثم تم اختراع حوامل ثلاثية القوائم لهم. تم تحسين التلسكوبات وصقلها تدريجيًا. ومع ذلك، فإن الحد الأقصى لقطرها لم يتجاوز عدة سنتيمترات، ولم يكن من الممكن إنتاج عدسات كبيرة.

بحلول عام 1656 كريستيان جوينزصنع تلسكوبًا كبر الأشياء المرصودة 100 مرة، وكان حجمه أكثر من 7 أمتار، وكانت فتحة العدسة حوالي 150 ملم. يعتبر هذا التلسكوب بالفعل على مستوى تلسكوبات الهواة للمبتدئين اليوم. بحلول سبعينيات القرن السابع عشر، تم بالفعل بناء تلسكوب بطول 45 مترًا، مما أدى إلى تكبير الأشياء بشكل أكبر وتوفير زاوية رؤية أوسع.

إسحاق نيوتن واختراع العاكس

ولكن حتى الرياح العادية يمكن أن تكون بمثابة عقبة أمام الحصول على صورة واضحة وعالية الجودة. بدأ التلسكوب في النمو في الطول. اعتمد المكتشفون، الذين يحاولون تحقيق أقصى استفادة من هذا الجهاز، على القانون البصري الذي اكتشفوه - يحدث انخفاض في الانحراف اللوني للعدسة مع زيادة البعد البؤري لها. وللقضاء على التداخل اللوني، صنع الباحثون تلسكوبات ذات أطوال لا تصدق. يصل طول هذه الأنابيب، التي كانت تسمى آنذاك التلسكوبات، إلى 70 مترًا وتسببت في الكثير من الإزعاج في العمل بها وتركيبها. أجبرت عيوب المنكسرات العقول العظيمة على البحث عن حلول لتحسين التلسكوبات. الإجابة و طريق جديدتم العثور على: بدأ تجميع الأشعة وتركيزها باستخدام مرآة مقعرة. لقد ولد العاكس من جديد ليصبح عاكسًا، وتحرر تمامًا من اللونية.

يذهب هذا الائتمان بالكامل إلى إسحاق نيوتنكان هو الذي تمكن من العطاء حياة جديدةالتلسكوبات باستخدام المرآة. كان عاكسه الأول يبلغ قطره أربعة سنتيمترات فقط. وصنع أول مرآة للتلسكوب بقطر 30 ملم من سبيكة النحاس والقصدير والزرنيخ عام 1704. الصورة أصبحت واضحة. بالمناسبة، لا يزال تلسكوبه الأول محفوظًا بعناية في المتحف الفلكي في لندن.

لكن أيضا لفترة طويلةلم يتمكن أخصائيو البصريات من صنع مرايا كاملة للعاكسات. تعتبر سنة ميلاد نوع جديد من التلسكوب هي 1720، عندما قام البريطانيون ببناء أول عاكس وظيفي بقطر 15 سم. لقد كان طفرة. وفي أوروبا، هناك طلب على التلسكوبات المحمولة والمدمجة تقريبًا بطول مترين. بدأوا في نسيان الأنابيب المنكسرة التي يبلغ طولها 40 مترًا.

وبحلول نهاية القرن الثامن عشر، حلت التلسكوبات المدمجة والمريحة محل العاكسات الضخمة. كما تبين أن المرايا المعدنية ليست عملية للغاية - فهي مكلفة في الإنتاج وتتلاشى أيضًا بمرور الوقت. بحلول عام 1758، مع اختراع نوعين جديدين من الزجاج: الضوء - التاج والصوان الثقيل - أصبح من الممكن إنشاء عدسات ذات عدستين. وهو ما نجح العالم في الاستفادة منه جي دولوندالذي صنع عدسة ذات عدستين، سميت فيما بعد بعدسة دولون.

تلسكوبات هيرشل وروس

بعد اختراع العدسات اللونية، كان انتصار المنكسر مطلقًا، ولم يتبق سوى تحسين عدسات التلسكوب. لقد نسوا المرايا المقعرة. لقد تم إعادتهم إلى الحياة على أيدي علماء الفلك الهواة. ويليام هيرشل، موسيقي إنجليزي اكتشف كوكب أورانوس عام 1781. ولم يكن اكتشافه متساويا في علم الفلك منذ العصور القديمة. علاوة على ذلك، تم اكتشاف أورانوس بمساعدة صغير عاكس محلي الصنع. دفع النجاح هيرشل إلى البدء في صنع عاكسات أكبر. قام هيرشل بنفسه بدمج المرايا من النحاس والقصدير في ورشته. كان العمل الرئيسي في حياته عبارة عن تلسكوب كبير بمرآة يبلغ قطره 122 سم، وهو قطر أكبر تلسكوب لديه. ولم تستغرق الاكتشافات وقتًا طويلاً، فبفضل هذا التلسكوب اكتشف هيرشل القمرين الصناعيين السادس والسابع لكوكب زحل. اخترع عالم فلك هواة آخر، وهو مالك الأرض الإنجليزي اللورد روس، عاكسًا بمرآة يبلغ قطرها 182 سم. وبفضل التلسكوب، اكتشف عددًا من السدم الحلزونية غير المعروفة. كان لتلسكوبي هيرشل وروس العديد من العيوب. تبين أن العدسات المعدنية المرآة ثقيلة جدًا، ولا تعكس سوى جزء صغير من الضوء الساقط عليها وتصبح باهتة. كانت هناك حاجة إلى مادة مثالية جديدة للمرايا. وتبين أن هذه المادة عبارة عن زجاج. حاول الفيزيائي الفرنسي ليون فوكو إدخال مرآة مصنوعة من الزجاج الفضي في العاكس عام 1856. وكانت التجربة ناجحة. بالفعل في التسعينيات، قام عالم فلكي هاوٍ من إنجلترا ببناء عاكس للملاحظات الفوتوغرافية بمرآة زجاجية يبلغ قطرها 152 سم. كان الاختراق الآخر في بناء التلسكوب واضحًا.

ولم يكن من الممكن أن يحدث هذا الاختراق لولا مشاركة العلماء الروس. موافق. اشتهر بروس بتطوير مرايا معدنية خاصة للتلسكوبات. ابتكر لومونوسوف وهيرشل، بشكل مستقل عن بعضهما البعض، تصميمًا جديدًا تمامًا للتلسكوب، حيث تميل المرآة الأساسية دون مرآة ثانوية، وبالتالي تقليل فقدان الضوء.

وضع أخصائي البصريات الألماني فراونهوفر إنتاج وجودة العدسات على الحزام الناقل. واليوم يوجد في مرصد تارتو تلسكوب مزود بعدسة فراونهوفر السليمة العاملة. لكن منكسرات أخصائي البصريات الألماني لم تكن أيضًا خالية من الخلل - اللوني.

صعود علم الفلك المنكسر

تم اقتراح نظام المرآة المزدوجة في التلسكوب من قبل الفرنسي كاسيجرين. ولم يتمكن كاسيجرين من تنفيذ فكرته بشكل كامل بسبب عدم القدرة الفنية على اختراع المرايا اللازمة، ولكن اليوم تم تنفيذ رسوماته. تعتبر التلسكوبات النيوتونية والكاسجرينية أول التلسكوبات "الحديثة" التي تم اختراعها في نهاية القرن التاسع عشر. بالمناسبة الكونية تلسكوب هابلإنه يعمل تمامًا وفقًا لمبدأ تلسكوب Cassegrain. وقد تم استخدام مبدأ نيوتن الأساسي باستخدام مرآة مقعرة واحدة في المرصد الفيزيائي الفلكي الخاص في روسيا منذ عام 1974. حدثت ذروة علم الفلك المنكسر في القرن التاسع عشر، عندما زاد قطر العدسات اللونية تدريجيًا. إذا كان القطر في عام 1824 لا يزال 24 سم، فقد تضاعف حجمه في عام 1866، وفي عام 1885 أصبح القطر 76 سم (مرصد بولكوفو في روسيا)، وبحلول عام 1897 تم اختراع المنكسر إيركا. ويمكن حساب أنه على مدار 75 عامًا، زادت العدسة بمعدل سنتيمتر واحد في السنة.

بحلول نهاية القرن التاسع عشر اخترعوا أسلوب جديدإنتاج العدسة. بدأت معالجة الأسطح الزجاجية بفيلم فضي، تم تطبيقه على مرآة زجاجية عن طريق تعريض سكر العنب لأملاح نترات الفضة. عكست هذه العدسات الجديدة بشكل أساسي ما يصل إلى 95% من الضوء، على عكس العدسات البرونزية القديمة التي عكست 60% فقط من الضوء. قام L. Foucault بإنشاء عاكسات ذات مرايا مكافئة، مما أدى إلى تغيير شكل سطح المرايا. في أواخر القرن التاسع عشر، حول كروسلي، وهو عالم فلك هاوٍ، انتباهه إلى المرايا المصنوعة من الألومنيوم. تم إدخال المرآة المكافئة الزجاجية المقعرة التي يبلغ قطرها 91 سم والتي اشتراها على الفور في التلسكوب. اليوم، يتم تركيب التلسكوبات ذات هذه المرايا الضخمة في المراصد الحديثة. وبينما تباطأ نمو الكاسر، اكتسب تطوير التلسكوب العاكس زخما. من عام 1908 إلى عام 1935، قامت مراصد مختلفة حول العالم ببناء أكثر من دستة ونصف من العاكسات ذات عدسة أكبر من عدسة ييرك. تم تركيب أكبر تلسكوب في مرصد جبل ويلسون، ويبلغ قطره 256 سم. وحتى هذا الحد سوف يتضاعف قريبا. تم تركيب عاكس أمريكي عملاق في كاليفورنيا، عمره اليوم أكثر من عشرين عاما.

التاريخ الحديث للتلسكوبات

منذ أكثر من 40 عامًا، في عام 1976، قام علماء اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ببناء تلسكوب BTA بطول 6 أمتار - تلسكوب السمت الكبير. حتى نهاية القرن العشرين، كان BTA يعتبر أكبر تلسكوب في العالم، وكان مخترعو BTA مبتكرين في الحلول التقنية الأصلية، مثل تركيب السمت البديل الموجه بالكمبيوتر. واليوم، تُستخدم هذه الابتكارات في جميع التلسكوبات العملاقة تقريبًا. وفي بداية القرن الحادي والعشرين، تم دفع BTA إلى ثاني عشرة تلسكوبات كبيرة في العالم. والتدهور التدريجي للمرآة بمرور الوقت - انخفضت جودتها اليوم بنسبة 30٪ من قيمتها الأصلية - يحولها فقط إلى نصب تذكاري تاريخي للعلم.

نحو جيل جديدتشتمل التلسكوبات على تلسكوبين مزدوجين كبيرين بطول 10 أمتار KECK I وKECK II للمراقبة البصرية بالأشعة تحت الحمراء. تم تركيبها في عامي 1994 و 1996 في الولايات المتحدة الأمريكية. وقد تم جمعها بفضل مساعدة مؤسسة دبليو كيك، ومن ثم تم تسميتهم على اسمهم. لقد قدم أكثر من 140 ألف دولار لبنائها. ويبلغ حجم هذه التلسكوبات حجم مبنى مكون من ثمانية طوابق، ويزن كل منها أكثر من 300 طن، ولكنها تعمل بأعلى دقة. مبدأ التشغيل هو مرآة رئيسية بقطر 10 أمتار، مكونة من 36 قطعة سداسية، تعمل كمرآة عاكسة واحدة. تم تركيب هذه التلسكوبات في أحد الأماكن المثالية على الأرض للرصد الفلكي - في هاواي، على منحدر بركان خامديبلغ ارتفاع مانوا كيا 4200 متر، وبحلول عام 2002، بدأ هذان التلسكوبان، الواقعان على بعد 85 مترًا، العمل في وضع مقياس التداخل، مما يعطي نفس الدقة الزاويّة مثل تلسكوب قطره 85 مترًا.

وفي يونيو 2019، تخطط ناسا لإطلاق تلسكوب فريد يعمل بالأشعة تحت الحمراء (JWST) مزودًا بمرآة يبلغ قطرها 6.5 متر.

لقد مر تاريخ التلسكوب لمسافات طويلة- من صانعي الزجاج الإيطاليين إلى التلسكوبات الفضائية العملاقة الحديثة. لقد تم حوسبة المراصد الكبيرة الحديثة منذ فترة طويلة. ومع ذلك، فإن تلسكوبات الهواة والعديد من الأجهزة مثل هابل لا تزال تعتمد على مبادئ التشغيل التي اخترعها غاليليو.

ايرينا كالينا 15/04/2014
تحديث: تاتيانا سيدوروفا، 11/02/2018
يحظر الاستنساخ دون رابط نشط!

يُعتقد أن أول تلسكوب في العالم تم بناؤه عام 1608. ويقال إن صبيين كانا يلعبان في متجر لتصنيع النظارات ولاحظا بالصدفة أن الأشياء تبدو أكبر وأقرب إذا تم وضع عدسة واحدة (عدسة مكبرة من النظارات) في أمام الآخر، نفس واحد. حدث ذلك في مدينة ميدلبورغ بهولندا.

من اخترع التلسكوب

ربما لم يحدث هذا بالضبط، لكن الأرجح أن صانع العدسات المكبرة الهولندي يوهان (أو هانز) ليبرشي (1570-1619) (ولد في ألمانيا: موطنه مدينة فيسل في ألمانيا) هو الذي كان أول من حصل على براءة اختراع الجهاز الذي يمكن أن يوفر صورة مكبرة من ثلاثة إلى أربعة أضعاف للكائن المعني. وبعد حوالي عام، في عام 1609، أظهر العالم الإيطالي الشهير جاليليو جاليلي (1564-1642) اختراعًا مشابهًا لمجلس الشيوخ الفينيسي.

يعتقد المؤرخون أن جاليليو، إذا لم يخترع، قام بتحسين التلسكوب. علاوة على ذلك، تبين أن جهازه أفضل بكثير من جهاز الهولندي: فقد أعطى التلسكوب الذي أنشأه جاليليو تكبيرًا قدره 30 مرة، مما سمح لجاليليو بدراسة السماء.

يعتمد تصميم التلسكوب على حقيقة أن الشعاع الذي يمر عبر الحدود بين الوسائط البصرية (الهواء وزجاج العدسة) ينحرف. وتسمى هذه الظاهرة انكسار الضوء، أو الانكسار، وتسمى التلسكوبات المشابهة لأدوات ليبرشي وجاليليو بالمنكسرات. يستخدمون نظام العدسات لجمع الضوء. في التلسكوب الكاسر، تمر أشعة الضوء أولاً عبر الصف الأول من العدسات (الهدف)، الذي يضغط الأشعة إلى شعاع ضيق، والصف الثاني من العدسات من نفس الأشعة يبني صورة مرئية للعين البشرية.

الأكبر في العالم تلسكوب الانكساريبلغ قطر العدسة أكثر من متر، وتم بناؤها في مرصد يركس في ويسكونسن (الولايات المتحدة الأمريكية). اخترع الإيطالي نيكولو زوتشي (1586-1670) نوعًا مختلفًا من التلسكوب - العاكس. في العاكس، يتم بناء الصورة عن طريق عكس الضوء من المرايا المنحنية، وترسل المرآة الأخيرة الصورة المتكونة إلى المراقب (أو إلى جهاز ما، مثل شاشة بها شاشة). في عام 1616، لاحظ زوتشي السماء باستخدام تلسكوب من تصميمه الخاص. يعد بناء العاكس أسهل من بناء العاكس المنكسر وينتج صورة أكثر تفصيلاً. تلسكوب عاكس بأكبر مرآة (قطر 6.1 م) - تم تركيب تلسكوب السمت الكبير (BTA) في القوقاز، في المرصد الفيزيائي الفلكي الخاص في زيلينشوك.