望远镜史

“望远镜的历史”可以追溯到已知最早的望远镜发明之前，该望远镜于1608年出现在荷兰，当时眼镜制造商汉斯·利普塞提交了专利。尽管利普塞没有获得专利，但这项发明的消息很快就传遍了整个欧洲。这种早期折射望远镜的设计由凸透镜的物镜和凹透镜的目镜组成。伽利略在次年改进了这一设计并将其应用于天文学。1611年，约翰内斯·开普勒描述了如何使用凸透镜物镜和目镜来制造更有用的望远镜。到1655年，克里斯蒂安·惠更斯等天文学家正在建造带有复合目镜的倍数更高但视野不大的开普勒望远镜。

艾萨克·牛顿于1668年建造了第一架反射望远镜，其设计包含一个小型平面对角镜，将光线反射到安装在望远镜侧面的目镜上。洛朗·卡塞格兰 在1672 年描述了一种带有小凸面副镜的反射望远镜，将主镜反射的光再反射通过主镜中央上小孔的设计。

消色差透镜大大减少了物镜的色差，首次出现在贾斯特·摩尔·霍尔于1733年制造的望远镜中。它允许制作更短、功能更强大的望远镜，但霍尔没有公开它。约翰·多伦德得知霍尔的发明，从1758 年开始商业化生产和使用它的望远镜。

反射望远镜的重要发展是约翰·哈德利在1721年生产了更大的抛物面镜；莱昂·傅科于1857年引入玻璃镜镀银的工艺；1932年在反射镜上采用持久的镀铝涂层。卡塞格林反射镜的变体，里奇-克雷蒂安望远镜是在1910年左右发明的，但直到1950年之后才被广泛采用；许多现代望远镜，包括哈伯太空望远镜都使用这种设计，它比经典的卡塞格林镜提供了更宽的视野。

在1850年至1900年期间，反射望远镜的金属反射镜出现了问题，还建造了相当多的大折射镜，口径从60公分到1米，最终在1897年以叶凯士天文台的折射镜达到顶峰；然而，从1900年代初期开始，建造了一系列使用玻璃镜的更大反射望远镜，包括威尔逊山60英寸（1.5米）、100英寸（2.5米）虎克望远镜（1917年）和200英寸（5米）海尔望远镜（1948年）；自1900年以来，基本上所有主要的研究望远镜都是反射镜。1975年至1985年间，许多4米级（160英寸）望远镜建在包括夏威夷和智利沙漠在内的海拔较高的地点。1970年代计算机控制的经纬仪支架和 1980年代主动光学的发展，使新一代更大的望远镜成为可能，从1993/1996 年的10米（400英寸）凯克望远镜开始，以及一些8米望远镜，包括ESO的甚大望远镜、双子望远镜和昴星团望远镜。

电波望远镜（以及无线电天文学）的时代随着卡尔·央斯基于1931年机缘巧合发现天文电波源而诞生。20世纪开发了多种类型的望远镜，适用于从无线电到伽马射线的广泛波长。1960年后，太空望远镜的发展允许进入到几个无法从地面观测到的电磁频谱，包括X射线和波长更长的红外线波段。

## 光学望远镜

### 光学基础

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类似透镜的物体可以追溯到4,000年前，虽然未知它的功用，可能用在其它的光学用途，也可能只是装饰；来自岩石结晶的简单透镜在历史上也早就有记载。希腊对充满水的球体有许多光学上的解释（公元前5世纪），之后的许多世纪也有光学的著作，包括托勒密著作的光学 (托勒密)（公元2世纪）就写了包括反射、折射和颜色的光学性质；接续还有10世纪的依本萨尔和11世纪的海什木。

大约12世纪，对欧洲出现的阅读石（放在阅读材料前面的放大镜镜头），以及做为取火镜的透镜，都有着翔实的文献。人们普遍认为实际使用的透镜，可以追溯到13世纪。做为矫正远视的眼镜与凸透镜，在13世纪晚期和14世纪初期诞生于意大利的北部；而在意大利北部广泛制造和使用的眼镜，利用凹透镜矫正近视眼，被归因为库萨的尼古拉在1451年的发明。因此，这意味着从13世纪至16世纪，早期有关透镜的知识和应用，以及结合凹透镜和凸透镜的望远镜原理，可能是许多人个别的发现；在13世纪，罗伯特·格罗斯泰斯特在1230年和1235年的几篇科学著作，包括De Iride（提到彩虹），他说：

"这一部分的光学，在有相当了解后，显示我们如何可以将远处的事物好像放置在很近之处，以及近处的大物体显得非常小，以及我们如何将小东西放在一个距离上，而呈现出我们想要的任何大小，所以这或许能让我们在令人难以置信的距离，来读出最小的字母……"

罗杰·培根是罗伯特·格罗斯泰斯特在牛津大学的学生，频繁的陈述了在13世纪具有放大功能的一种装置，然而还不能确定他是否建立了一个工作模型。

### 发明

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望远镜的第一个纪录于1608年来自荷兰。它是米德尔的眼镜制造商汉斯•利普塞于1608年10月2日向荷兰国会申请”可以将远方物体看成就在附近的仪器”。几周后，另一家荷兰仪器制造商，Jacob Metius也申请类似的专利。因为这种仪器的知识似乎已经无所不在，因此国会没有给予专利；但是荷兰政府给予利普塞的一个合约，以复制他的设计。

最初的荷兰望远镜由一个凸透镜和一个凹透镜组成，以这种方式制造的望远镜影像不会反转。利普塞的原始只有放大3倍。这种望远镜发明之后不久，在荷兰旧有相当数量的望远镜被制造出来，并迅速的扩散到欧洲各处。

#### 最早发明的宣称

在1655年，荷兰外交官William de Boreel试图解开望远镜发明者的谜团。他在米德尔有一位童年的玩伴，后来成为地方上的长官（行政兼司法），在成人后的早期回忆有一位称为"汉斯"（Hans）的奇观制造者，是他记得的望远镜发明者。这位长官曾与当时的一位不明地宣称者联系，米德尔的眼镜制造商Johannes Zachariassen作证说，他的父亲Zacharias Janssen早在1590年就发明望远镜和显微镜。这个证词似乎令Boreel信服，他现在回忆说Zacharias 和他的父亲，Hans Martens，一定是他记忆中的人。Boreel的结论是Zacharias Janssen比另一位眼镜制造商汉斯·利普塞更早发明望远镜，并被Pierre Borel收录在他于1656年的书《De vero telescopii inventore》中 Boreel调查的差异和Zachariassen的证词不符合（包括Zachariassen谎报他的出生日期和在这项发明中的角色），导致一些历史学家认为此一说法可疑。"Janssen"的宣称持续了多年，并加入了Zacharias Snijder在1841年提出4根铁管与透镜，宣称是Janssen在1590年发明的望远镜复制品；同时历史学家Cornelius De Waard在1906年宣称在1608年在法兰克福书展试图将破望远镜卖给天文学家西门·马里乌斯的那个人一定就是Janssen。

## 参考资料

- Fizeau, H. 1868 C. R. Hebd. Seanc. Acad. Sci. Paris 66, 932
- Lindberg, D. C. (1976), Theories of Vision from al-Kindi to Kepler, Chicago: University of Chicago Press
- Michelson, A. A. 1891 Publ. Astron. Soc. Pac. 3, 274
- Michelson, A. A. & Pease, F. G. 1921 Astrophys. J. 53, 249
- Ryle, M. & Vonberg, D., 1946 Solar radiation on 175Mc/s, Nature 158 pp 339

## 外部链接

History of optics articles

- Best Idea; Eyes Wide Open

History of telescope articles

- The Galileo Project - The Telescope by Al Van Helden
- 400th Anniversary of the Invention of the Telescope
- Articles on the history of the telescope and related subjects
- The Prehistory of the Invention of the Telescope
- A Brief History of the Telescope and Ideas for Use in the High School Physics Classroom
- A History Of The Telescope
- Physics 1040 - Beginning Astronomy - The Telescope
- An early history of the telescope - From 3500 B.C. until about 1900 A.D.
- Reflecting telescopes Historical Introduction - The Early Period (1608–1672)

Other media

- "Eyes on the Skies" - documentary available online about the history and future of the telescope

Other possible telescope inventors

- Leonard Digges (1520–1559) Did the reflecting telescope have English origins? Leonard and Thomas Digges by Colin A Ronan, M.Sc., F.R.A.S. - originally published in the Journal of the British Astronomical Association, 101, 6, 1991
- Juan Roget (died before 1624) - Historian Nick Pelling says Juan Roget, a Burgundian spectacle maker who died between 1617 and 1624 could have invented an early telescope. Controversy over telescope origin - BBC News 16 September 2008