伽利略望远镜

意大利天文学家、物理学家伽利略 1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。

伽利略使用的这种望远镜比较简单，属于折射望远镜，管子两端放置两个透镜。

伽利略在1609年秋天首次使用它来观测月球，然后观察木星的卫星以及太阳的黑子等。

据《科学美国人》网站报道， 意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。他先观测到了月球的高地和环形山投下的阴影，接着又发现了太阳黑子，此外还发现了木星的4个最大的卫星。 自那以后，科学技术已经获得了长足进步，光学技术的腾飞促使科学仪器不断更新。当今最先进的地面望远镜具有庞大的结构，直径达10米的灵活转动镜片。然而，现代高级的天文望远镜都是在前人基础上发展起来的。

1609年5月，正在威尼斯作学术访问的伽利略偶然间听到一则消息：荷兰有人发明了一种能望见远景的“幻镜”，这使他怦然心动，他很快找了个借口匆匆结束行程，回到大学，一头钻进了实验室。

不到3个月的时间，这位45岁的教授已经仿造出了两架仪器，更不同寻常的是，他不光是把它们当作文人墨客、富商巨贾们寻欢作乐的玩具，只是看看远山风景，而是把它指向了星空！

8月，他首先用它观察了月球。不想，人们眼中的那个千娇百媚、美仑美奂的银盘，在他的望远镜中却成了一张千疮百孔、丑陋不堪的“大麻脸”！于是他把那些四周边缘高耸突出的圆状命名为“环形山”，而管较平坦的暗黑区域称之为“海”。更重要的是，他由此知道，月球并非是上帝创造的尤物，天堂中的东西也不一定是尽善尽美的，他相信月球和地球一样，是个有着实地的世界，说不定，在那些山洞内还可能栖息着神秘的“月球人”呢。

接着，伽利略又把目标指向了灿烂的星星，尽管在望远镜内“星星还是那个星星”，但明显地变得更加明亮了，而且还出现了众多原先肉眼无法见到的小星，由此他也成为世界上最早识破漫漫银河奥秘的人——这不是“牛奶路”，而是无数星体交织在一起的光辉！这一切也使他相信，哥白尼所说的“恒星离我们极其遥远”可能是句至理名言，不然为什么望远镜无法把它们放大呢。

从那年年底起，伽利略的目光又投向了行星。1月7日，他已见到了木星那淡黄色的小小圆面，这说明行星确实比恒星近得多。同时他马上又发现木星旁边始终有4个更小的光点，它们几乎排成一条直线，连续几个月的跟踪使他确信，像月亮绕地球那样，它们都在绕木星转动，应当是木星的卫星。这说明，不是所有天体都在绕地球！所以也就成为哥白尼日心说的第一个观测依据。

为了纪念伽利略这个发现，后人还把这4个比较大的木星卫星称为“伽利略卫星”。现在知道，除了木卫二略小于月球外，其他3颗都比月亮还大，而木卫二则是目前天文学家的掌上明珠，因为它上面有着真正的水的海洋，许多迹象表明，木卫二上很可能是太阳系中第二个存在生命的星球！所以当年野蛮审讯伽利略的教皇后来发出“只要木星的光芒还在天空中闪耀，人们就不会忘记伽利略”的哀叹，成了对他最好的评价。

1610年8月，伽利略对金星的兴趣大增，因为他在望远镜内见到了它呈弯月般的形状，为了探明究竟，做进一步的研究，但他又怕被别人抢先发表出来，所以他把观测结果的那句话，重新排列成一组字谜公开（当时这也是一种保护发明权的时尚做法）。

“Hace immature a me iam frustra leguntur, O.Y.”直译的意思是“枉然，这些东西被我今天不成熟地收获了。”这35个字母的古怪句子究竟意味着什么？伽利略到底“收获”了什么？局外人是很难从中猜出端倪的。直到当年12月，伽利略才公布了他的谜底：

“Cynthiae figures aemulatur mater amorum.”——“爱神的母亲仿效狄安娜的位相”。熟悉希腊神话的人都知道，爱神的母亲正是维纳斯，也就是金星，而狄安娜又正是月神的罗马名。

为什么金星会如月球那样有位相变化？这只能说明，金星不是在绕地球运动，只有它在绕太阳运转，而且距太阳比地球更近才能解释这一奇怪的天象。

此外他还发现了太阳表面上的黑子，证明太阳本身在自转着。

这一切，都为埋葬“地心说”奠定了基础。而当时人们盛行的话是：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。”

伽利略使用的这种望远镜比较简单，属于折射望远镜，管子两端放置两个透镜。伽利略在1609年秋天首次使用它来观测月球，然后观察木星的卫星以及太阳的黑子等。随后，伽利略将他的发现写成24页的《星座信使》(Sidereus Nuncius)，并公之于众，但当时并未被迅速接受，因为当时望远镜的原理尚未明确，伽利略也无法详细说明自己的科研成果。一部分学者和教会人士认为望远镜里的景象不过是光影上的幻觉，是望远镜的瑕疵造成的。到了1611年，德国天文学家开普勒出版了《天文光学》，阐述了望远镜的原理，“幻觉说”才渐渐消失。伽利略的发现也得到了证实。

物镜是会聚透镜而目镜是发散透镜的望远镜。光线经过物镜折射所成的实像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上，这像对目镜是一个虚像，因此经它折射后成一放大的正立虚像。伽利略望远镜的放大率等于物镜焦距与目镜焦距的比值。其优点是镜筒短而能成正像，但它的视野比较小。把两个放大倍数不高的伽利略望远镜并列一起、中间用一个螺栓钮可以同时调节其清晰程度的装置，称为“观剧镜”；因携带方便，常用以观看表演等。伽利略发明的望远镜在人类认识自然的历史中占有重要地位。它由一个凹透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜）构成。其优点是结构简单，能直接成正像。

你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。从文化用品商店买一块直径、焦距大一些的眼镜片作为物镜和一块焦距、直径较小的透镜作为目镜。用胶水和小槽把两块镜片装在硬纸筒内，再做一个简单的台座，于是一架能够看到月亮上的群山、银河中的繁星和木星的卫星的望远镜便制成了。想想看，伽利略就是用这个发现的。但是切记，不要通过望远镜直接观察太阳，以免高温灼伤眼睛！伽利略的折射望远镜有一个令人讨厌的缺点，就是在明亮物体周围产生“假色”。“假色”产生的症结在于通常所谓的“白光”根本不是白颜色的光，而是由组成彩虹的从红到紫的所有色光混合而成的。当光束进入物镜并被折射时，各种色光的折射程度不同，因此成像的焦点也不同，模糊就产生了。

1611年，另一位天文学家开普勒用两片双凸透镜分别作为物镜和目镜，使放大倍数有了明显的提高，以后人们将这种光学系统称为开普勒式望远镜。现在人们用的折射式望远镜还是这两种形式。但是“假色”问题仍然未能解决。

利珀希不是天文学家，从未想过把自己的新装置对准天空。但是没过多久，关于他的发现的消息传开了。幸运地是，意大利的帕多瓦大学教授伽利略得知了此事。伽利略很快就制造了一台折射望远镜。他以平凸透镜作为物镜，凹透镜作为目镜。从待研究的物体发出的光照射到望远镜物镜的一个玻璃透镜上，物镜使光线折射并把它集中于称为焦点的一点上，在那里便形成了发光体的像。这个像被目镜的透镜放大，进入人眼。