坐观星河：天文望远镜发展简史(组图)
2008-6-12 10:32:55   中国国家天文

　　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，这4个前所未知的天体不是正在绕着木星打转吗？

　　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。

守不住的秘密

　　守不住的秘密

　　1666年，牛顿用三棱镜分解了太阳光，这使他认识到白光乃由不同颜色的光混合而成。白光经过三棱镜，就会像彩虹那样呈现为一种“红—橙—黄—绿—蓝—靛—紫”的色序。这称为“光谱”，英语为spectrum，它源自一个拉丁词，原意是“幻象”或“幽灵”。

　　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。

　　玻璃对不同颜色的光具有不同的折射能力，这叫做色散。红光的折射最少，所以它通过凸透镜后，聚焦在离透镜较远的地方；橙、黄、绿、蓝、靛、紫光则依次聚焦在离透镜越来越近的地方。如果望远镜做得使红光的聚焦最好，那么在红光的焦点处，其他颜色的光已经越过了各自的焦点，物像周围就出现一道稍带蓝色的环边；如果望远镜对紫光聚焦良好，那么在到达紫光的焦点时，其余颜色的光尚未到达各自的焦点，于是物像四周形成一个稍带橙色的环。无论你怎样调焦，都不能完全甩掉这种色环。

　　然而，色差并非不可战胜。设想用两种不同类型的玻璃来制造透镜：先用一块凸透镜使光线会聚，再用一块凹透镜使光线微微发散。光通过这两块透镜后聚集到焦点。当然，由于凹透镜的作用，这时的光线将不如仅仅通过头一块凸透镜时会聚得那么厉害。

　　现在假定，用以制造凹透镜的这种玻璃的色散本领比制造凸透镜的那种玻璃大，也就是它能使红光与紫光分得更开。于是，这块凹透镜发散光线的能力虽然不足以抵消光线穿过凸透镜后的会聚，但是由于其色散大，却可以抵消凸透镜造成的各种颜色的分离。换言之，用两种不同玻璃制成的复合透镜有可能消除色差。