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

　　海尔生于1868年6月29日，从小爱读文学名著和诗。他意志坚强又娴于辞令，在他的不断游说下，叶凯士不由得把钱一点一点地掏出了腰包。最后这位金融家为新望远镜和安装它的新天文台提供的款项总额达到了349000美元。这个数字的实际价值要比今天高得多！

　　海尔在芝加哥西北约130千米处选了一个地点，叶凯士天文台就建在那里。1895年10月，年逾花甲的小克拉克为海尔磨好了102厘米的透镜，它重达230千克，装在一架长逾18米的望远镜里。整个望远镜重达18吨，但是平衡极佳，用很小的推力就可以让它转动并瞄准天空的任何部分。

　　1897年5月21日，这架折射望远镜首次启用。小克拉克在目睹折射望远镜的这一辉煌胜利之后三个星期去世了。今天，叶凯士望远镜和利克望远镜依然在世界上保持着折射望远镜的冠军和亚军称号。

　　事实上，折射望远镜已经达到它的巅峰，它的路也走到了尽头。首先，极难得到可供制造透镜的尺寸很大而又完美无暇的光学玻璃。整个19世纪和20世纪的技术进展，并未使造出一块足以超越叶凯士折射望远镜的透镜玻璃变得更容易些。其次，因为光线必须透过整块玻璃，所以透镜只能在边缘上支承。巨型透镜分量很重，得不到支撑的透镜中央部分就会往下凹陷，整块透镜就会变形。透镜的尺寸越大，问题也就越严重。

　　那么，另一方面，反射望远镜的情形又如何呢？

　　从“列维亚森”到帕洛马山

　　“列维亚森”的时代

　　威廉.赫歇尔的金属镜面大型反射望远镜尚“健在”时，就有人决心要在这方面超过他，后者就是爱尔兰人威廉?帕森斯。

　　威廉?帕森斯1800年6月17日生于英国的约克，1841年，他子袭父位，成为第三代罗斯伯爵，后世天文学家普遍称他为罗斯。1845年，爱尔兰将他选进上议院。他是一位真正的贵族，在著名天文学家中，出自如此“高贵门第”的人为数极少。

　　罗斯的最大嗜好，就是建造世界上最大的望远镜。他有足够的金钱，有充裕的时间，有必要的技术知识，还可以训练佃户来干活。他将望远镜安置在自家的领地上，那里的地名叫比尔，几乎位于爱尔兰岛的正中央。遗憾的是，当地气候不佳，故对天文观测很不相宜。

　　罗斯花了5年时间，才研究出一种适合制造反射镜的铜锡合金。他从1827年开始，先造了一面直径38厘米的反射镜，接着又造了直径61厘米的，1840年又造出一面91厘米的反射镜。1842年，罗斯开始铸造一块直径1.84米的反射镜，它的面积是赫歇尔那架最大的望远镜的2.25倍。那年4月13日，反射镜铸成，然后缓慢地冷却了16个星期。镜面磨好后，刚要装到望远镜上就开裂了。罗斯只好重新铸造，直到第五次才大功告成。

　　这架望远镜的镜筒用厚木板制成，并用铁箍加固。镜筒长17米，直径2.4米。为了挡风，镜筒安置在两道高墙之间。每道墙高17米，长22米，沿南北走向，因此望远镜基本上只能沿南北方向观测，在东西方向最多只能偏转15o。

　　这块反射镜重达3.6吨，把它装进镜筒很不容易，直到1845年2月才能测试和使用。为了与赫歇尔一比高下，罗斯观测了赫歇尔曾经研究过的各种星云。他发现梅西叶表中的M51看上去像是旋涡状的，遂使人们在1845年知道了第一个“旋涡星云”。1848年，罗斯发现梅西叶表中的头号天体M1内部贯穿着许多不规则的明亮细线。罗斯觉得它很像一只螃蟹，故称其为“蟹状星云”，这个名字一直沿用至今。日后的事实证明，这两项发现都具有头等重要的意义。

　　罗斯这架巨大的望远镜，通常以“列维亚森”(Leviathan)著称。“列维亚森”原是《圣经?旧约》中描述的一种海怪，中文版《圣经》将它译为“鳄鱼”。它鳞甲坚固，牙齿可畏，鼻孔冒烟，刀枪不入，力大无穷；它视铁为干草、铜为烂木，实为水族之王。后来，英语中就用“列维亚森”来称呼那些庞然大物，例如巨型轮船、强大的国家或极有权势的人。