Назад к списку
Телескоп — оптический прибор, позволяющий наблюдать отдаленные объекты. Он имеет особую конструкцию, которая собирает электромагнитное излучение, в результате чего формируется увеличенное изображение небесного тела.
Предыстория
Кто и когда изобрел телескоп до сих пор точно неизвестно, но предполагается, что это был голландский очковый мастер Иоанн Липперсгей.
Именно он впервые в 1607 году в Гааге показал прибор, который больше был похож на современную подзорную трубу, а такое изобретение давно ждали мореплаватели. Только в выдаче патента изобретателю отказали, так как точно такие же приборы уже были у Захария Янсена из Мидделбурга и Якоба Метиуса из Алкмара.
Задолго до этого изобретения самые первые чертежи были сделаны Леонардо да Винчи еще в 1509 году. Это были простые приборы, похожие на телескопы, с одной и двумя линзами.
Изобретение первого телескопа рефрактора
Полноценный прибор для наблюдения космических объектов был специально изобретен известным ученым Галилео Галилеем в 1609 году. Первый прибор изобретателя имел трехкратное, второй — 8-кратное, а третий — 32-кратное увеличение. При этом, пользуясь такими несовершенными телескопами, Галилео Галилей сделал много важных открытий, связанных с Космосом. В частности, он впервые рассмотрел:
- горы и кратеры на Луне;
- звезды Млечного Пути;
- пятна на Солнце;
- четыре спутника Юпитера;
- кольца Сатурна.
Настоящий телескоп получил свое название не сразу. В 1611 году известный математик Иоаннис Димисианос из Греции предложил данный прибор называть телескопом.
Так началась эра рефрактора в астрономии, открытая Галилео Галилеем.
Изобретение рефлектора Ньютоном
Телескоп постоянно пытались усовершенствовать, но не удавалось изготовить линзы больших размеров. Из-за этого приборы были длинными, неподъемными и с узким полем зрения. К ним в то время смогли только изобрести штативы.
Во второй половине ХVII века Христиан Гюйенс сделал телескоп длиной 7 метров, который увеличивал в 100 раз, при этом апертура была примерно 15 см. Сегодня примерно такой же прибор относят к любительским и рекомендуют начинающим астрономам.
Телескоп не один раз пытались усовершенствовать. К концу ХVII века был собран телескоп длиной 70 метров! Но как им управлять и настраивать его? При этом даже обычный ветер был помехой для наблюдений. Великие умы прилагали все усилия, чтобы улучшить его.
Совершенно новое изобретение стало принадлежать Исааку Ньютону. Его прибор позволял собирать и фокусировать лучи с помощью вогнутого зеркала. Таким образом, рефрактор Галилея «превратился» в рефлектор Ньютона. Здесь главной задачей было сделать для прибора зеркало хорошего качества.
Для него Ньютон применил сплав меди, олова и мышьяка, чем улучшил изображение в несколько раз, при этом добился 40-кратного увеличения. Телескоп так понравился королю, что Ньютон сразу стал членом Королевского общества. Это шел 1704 год, а значит, начало ХVIII века стало новой эрой рефлектора Ньютона.
Его самодельный телескоп до сих пор хранится в лондонском музее астрономии.
Телескопы стали удобнее и компактнее (чаще не более 2 метров в длину), но все равно громоздкими. Но хотя их можно было уже носить и брать с собой, куда угодно.
История развития рефрактора и рефлектора
Телескоп совершенно другого типа разработали в конце ХVIII века. Француз Кассегрен предложил вместо одного зеркала в приборе использовать два.
Но свою идею он не мог воплотить в жизнь, так как на тот момент не было возможности сделать нужные зеркала. Его изобретение реализовали в наше время в мощном телескопе Хаббл.
В нем установлены зеркала, работающие по принципу, который описал Кассегрен.
К сожалению, рефлекторы оказались дорогими, кроме этого, основные элементы — металлические зеркала — со временем теряли яркость и становились тусклыми. Поэтому телескоп-рефрактор продолжал совершенствоваться.
В 1758 году были изобретены два совершенно новых сорта зеркал: крон и флинт. Их удачно применил Дж. Доллонд в своем телескопе с двухлинзовой системой. Такой прибор впоследствии назвали доллондовым.
Успех рефрактора был однозначным!
Но астрономы-любители не забыли о рефлекторах.
Так, английский музыкант Вильям Гершель собрал собственный телескоп-рефлектор и в 1781 году совершил потрясающее открытие: в космическом пространстве он нашел новую планету — Уран, чем удивил всех.
Такой успех побудил любителя астрономии усовершенствовать телескоп и сделать его большего размера. Им был создан самый большой на то время рефлектор с диаметром зеркала 122 см. В результате были открыты еще 2 спутника Сатурна.
За Гершелем последовал английский лорд Росс, который собрал рефлектор с диаметром зеркала 182 см. Он сразу открыл неизвестные ранее спиральные туманности. Но и эти телескопы были несовершенны: тяжелые, с малым отражением света, а зеркала в них быстро тускнели.
Только в 1856 году французский физик Леон Фуко применил зеркало из посеребренного стекла. Этот опыт оказался удачным.
Русские ученые тоже не остались в стороне, они принимали участие в новых изобретениях: Я.В. Брюс разрабатывал металлические зеркала, М.В.Ломоносов (также как и Гершель) работал над новой конструкцией, которая уменьшала бы потери света.
Только в конце ХIХ века стали выпускать линзы со стеклянной поверхностью, обработанной серебром. Такие линзы отражали до 95% светового потока, что стало настоящим прорывом в области телескопостроения.
Л.Фуко создал рефлектор, применив параболическое зеркало, которое по тем временам было просто громадное 91 см.
В ХХ веке телескопы с огромными зеркалами стали не редкость. Например, прибор с диаметром 256 см установлен в обсерватории Моунт-Вильсон, а гигантский рефлектор с диаметром в 2 раза больше — в Калифорнии.
Телескопы ХХ века
Благодаря открытиям, сделанным в прошлых столетиях, и разработкам ХХ века телескопы вышли на совершенно иной уровень. Они стали давать качественное изображение и точную информацию о космических объектах. Все это сопровождается компьютерным ведением. Вот некоторые из них.
- В 1976 году советским ученым удалось смонтировать на Северном Кавказе телескоп, который получил название БТА — Большой Телескоп Азимутальный. В нем установлено шестиметровое 42-тонное зеркало. С помощью прибора сделано много важных открытий в области взаимодействия и эволюции Галактик. На тот момент это был единственный гигантский телескоп.
- Космический телескоп «Хаббл» — орбитальная обсерватория, имеющая все необходимое оборудование для астрономических наблюдений и исследований. Так как земная атмосфера не создает ему помех, снимки, сделанные им в Космосе, являются самыми качественными. Он выведен на орбиту в 1990 году и его планируют заменить после 2020 года.
- Два самых эффективных телескопа-близнеца KECK 1 и KECK 2 размером с 8-этажный дом установлены в 1993 — 1996 году на горе потухшего вулкана Мануа Кеа. Его угловые разрешения высокой точности позволили открыть экзопланеты и исследовать их.
Современные телескопы
У современных телескопов выросли размеры зеркал, точность изготовления, возросло количество диапазонов длин волн, в которых ведется наблюдение. Обсерватории работают в инфракрасном, ультрафиолетовом, рентгеновском, терагерцовом и других диапазонах. Они оснащены уникальными компьютерными программами, позволяющими накапливать данные и анализировать их.
- Большой Канарский телескоп-рефлектор установлен в 2007 году на вулкане Мучачос на высоте 2400 метров. Он позволяет изучать наиболее отдаленные объекты в космическом пространстве.
- В чилийской пустыне Атакама, расположенной на высоте 5100 метров над уровнем моря, где крайне сухой воздух, с 2005 года работает детектор CONDOR. С его помощью Вселенную изучают в терагерцовом диапазоне.
- Дорогостоящий комплекс из радиотелескопов, расположенный также в пустыне Атакама в Чили, начал научные наблюдения с 2011 года. С его помощью ученые попытаются воссоздать эволюционные процессы во Вселенной, в том числе зарождение звезд и Галактик.
Данные телескопы стали настоящим прорывом в изучении Космоса. Они позволяют заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной, разгадать загадки далеких звезд, планет и Галактик.
Какими бы гигантскими ни были современные телескопы, простых любителей астрономии все равно будет интересовать свой личный прибор, поэтому предлагаем заглянуть на страницы нашего сайта и выбрать оптимальный вариант телескопа лично для себя или в подарок близкому человеку!
Назад к списку
Зрительная труба. Подзорная труба. История подзорной трубы
Зрительная труба. Подзорная труба. История создания подзорной трубы.
- Подзорные трубы.
- Зрительная труба, или подзорная труба, — это оптический монокулярный прибор для визуального наблюдения удалённых объектов.
- Зрительная труба обычно состоит из объектива, окуляра и оборачивающей системы.
- История подзорной трубы.
Никто достоверно не знает, когда была изобретена первая подзорная труба. Известно только, что шумеры, египтяне, греки и майя еще до нашей эры пытались создать прибор, помогающий рассматривать мелкие и удаленные предметы.
Древние римляне заметили отклонение лучей, проходящих через сосуд с водой. Этот эффект попытались повторить, подобрав определённую форму стекла для увеличения изображения. Так появились линзы.
Известная нам история создания подзорной трубы начинается в XIII веке, когда английский монах францисканского ордена Роджер Бэкон ставил эксперименты над выпуклыми линзами и их сочетаниями с вогнутыми зеркалами. Наблюдения Бэкона подтолкнули его к созданию описания прототипа подзорной трубы уже в 1268 году.
В 1509 году Леонардо да Винчи разработал первую детальную схему подзорной трубы с двумя линзами, наглядно изобразив ход лучей в ней, а также изобрел станок для шлифования линз. Однако, в те годы его труды не смогли найти практического применения.
Несколько позже, в 1558 году, итальянец Джамбаттиста делла Порта в своей книге «Естественная магия» подробно описал использование выпуклых стекол для увеличения предметов, а вогнутых — для их отдаления. Подзорная труба Джамбаттисты была еще недостаточно мощным прибором, к примеру, для наблюдения за звездным небом.
В начале XVII века ученый Галилео Галилей также заинтересовался созданием подзорной трубы. Вскоре он разработал конструкцию своей подзорной трубы. Это произошло в 1608 году.
Ход лучей в подзорной трубе Галилея.
Одна из линз зрительной трубы Галилея была двояковыпуклой, вторая — двояковогнутой. С помощью своего изобретения Галилей сделал величайшие открытия, перевернувшие мировоззрение человечества.
Подзорная труба позволила Галилею наблюдать за небесными телами, вследствие чего он открыл пятна на Солнце, Юпитер и его спутники, и несколько звезд Млечного пути.
В 1624 году Галилео Галилей первым запустил серийное производство подзорных труб.
К сожалению, срок годности этого оптического прибора был коротким из-за того, что тубус в трубе был сделан из бумаги, и линзы из него часто выпадали. Несмотря на эти очевидные недостатки, подзорные трубы Галилея использовали по всей Европе, в особенности во время путешествий.
Почти одновременно с Галилеем ученый-астроном Кеплер в своей книге «Диоптрика» (1611 год) предложил свою конструкцию подзорной трубы с улучшенной конструкцией, которую назвали «Кеплеровой системой».
В отличие от Галилеевой трубы, зрительный прибор Кеплера давал гораздо большее увеличение, благодаря двум двояковыпуклым стеклам, первое из которых формировало изображение, а второе его увеличивало.
Минус Кеплеровой трубы был в том, что она давала перевернутое изображение, из-за чего использование этого прибора в наземном наблюдении было сложным и не практичным, а в наблюдении за небесными телами — пригодным (в астрономии не имеют значения положения «верх» и «низ»). Для того чтобы наблюдать за земными отдаленными предметами, в «Кеплерову систему» необходимо было добавлять еще одну двояковыпуклую линзу, что делало трубу очень длинной и не очень удобной в использовании.
В1665 году, в Богемии, монах Ширль разработал подзорную трубу , в которую добавил ещё две дополнительные линзы, с помощью которых стало возможным получать изображение в первозданном виде.
Такая подзорная труба сразу же завоевала популярность и стала использоваться в наземных целях. К тому же, этот монах первый дал название линзе, обращённой к предмету и обращённой к глазу.
Это объектив и окуляр.
- В 1850 году Порро для того чтобы получить неперевернутое изображение и сделать подзорную трубу более короткой, придумал систему призм, переворачивающих изображение, за счет того, что луч света проходил сквозь призмы и отражался от них четыре раза.
- Подзорные трубы используются и совершенствуются и в наши дни.
- Современные подзорные трубы.
Современная подзорная труба.
Современная подзорная труба.
- Современная подзорная труба.
- Примечание.
- Изобретение подзорной трубы, позволило создать бинокли и телескопы.
Подзорная труба. Зрительная труба. История подзорной трубы.
Женский сайт: Я-самая-красивая.рф (www.i-kiss.ru)
История телескопа: от Галилея до наших дней
Недавно в российских магазинах появился в продаже телескоп ТАЛ-35 ‒ копия рефлектора, созданного Исааком Ньютоном в 1668 году. Изобретение, в свое время ставшее прорывом в астрономии, в точности воспроизвели специалисты холдинга «Швабе».
Телескоп «Швабе» не отличается от оригинала ничем, кроме улучшенного качества изображения. Интересно, что принципиальные схемы телескопов были открыты еще в XVII веке и применяются до сих пор. Об эволюции телескопов и первооткрывателях телескопостроения – в нашем материале.
У истоков астрономии
410 лет назад, в 1609 году, итальянец Галилео Галилей, впервые наблюдая через телескоп небесные тела, смог разглядеть кратеры на Луне, отдельные звезды Млечного Пути и спутники Юпитера. Свои наблюдения Галилей описал в книге «Звездный вестник», которая произвела фурор в научной среде. Этот момент считается одним из поворотных в становлении астрономии как науки о Вселенной.
Галилео Галилей демонстрирует свой телескоп в Венеции. Фреска Джузеппе Бертини
Первые зрительные трубы, изучая которые Галилей собрал свой телескоп, были изготовлены в 1607 году в Голландии. Но до этого еще в 1509 году Леонардо да Винчи в своих записях сделал чертежи простейшего линзового телескопа и предлагал смотреть через него на Луну.
Устройство первых телескопов было достаточно простым. В трубе на расстоянии располагались две линзы: объектив − выпуклая линза с фокусным расстоянием в 10, 20 или 30 дюймов и окуляр – вогнутая рассеивающая линза. Недостатками такого устройства являлись малое поле зрения и слабая яркость картинки.
В 1611 году немецкий ученый Иоганн Кеплер предлагает свою конструкцию телескопа – с двумя собирающими линзами. Эта схема давала перевернутое изображение, но зато оно было более ярким, и при этом значительно расширялось поле зрения.
Первый телескоп по схеме Кеплера был сделан в 1613 году ученым-иезуитом Кристофом Шейнером.
Он же впервые использовал для наведения телескопа две взаимно перпендикулярные оси, одна из которых стоит под прямым углом к плоскости экватора, что помогало компенсировать вращение Земли при наблюдениях.
Рефлектор Ньютона и другие телескопы
Первый телескоп, собранный Галилеем, имел трехкратное увеличение. Позже ему удалось добиться 32-кратного приближения. В дальнейшем ученые поняли, что увеличение фокусного расстояния улучшает качество изображения и помогает избежать аберраций, или искажений. Размеры телескопов при этом стали достигать 100 метров.
Одним из существенных искажений, которые мешали работе пионеров астрономии, был хроматизм, когда изображение становилось нечетким и у него появлялись яркие цветные контуры. Чтобы избавиться от хроматических аберраций, англичанин Исаак Ньютон, экспериментировавший в 1660-е годы с оптикой, решает заменить выпуклую линзу на сферическое зеркало.
Для этого он добавляет в бронзу мышьяк и разрабатывает хорошо поддающийся шлифовке материал. Первый телескоп-рефлектор был построен Ньютоном в 1668 году. Длиной он был всего 15 см и диаметром 33 мм. Ученый смог добиться 40-кратного увеличения высокого качества.
Новый телескоп настолько понравился королю, что Ньютон был избран членом Королевского общества.
Оригинальный телескоп-рефлектор Исаака Ньютона. Фото Лондонского королевского общества
В 1672 году француз Лоран Кассегрен предложил двухзеркальную схему, где первое зеркало было параболическим, а в качестве второго рефлектора выступал выпуклый гиперболоид, располагающийся перед фокусом первого. Первый подобный телескоп был сделан в 1732 году. Таким образом, уже в конце XVII века были разработаны все основные схемы телескопов, которые совершенствовались в последующие годы.
Время гигантов
В середине XIX века появились первые фотографии, выполненные с помощью телескопов. В 1860-е годы произошло важное событие в мире астрономии – англичанин Уильям Хаггинс впервые использовал вместе с телескопом спектроскоп. Ученый исследовал спектры излучения звезд и доказал различия между галактиками и туманностями.
Если во второй половине XIX века моду задавали телескопы-рефракторы, то в XX веке лидерами стали зеркальные рефлекторы. И сегодня в большинстве телескопов используются зеркальные схемы.
Большой телескоп азимутальный. Руслан Зимняков/Flickr
В 1917 году в Калифорнии был построен зеркальный телескоп Хукера диаметром 100 дюймов (2,54 м), с помощью которого Эдвин Хаббл делал свои открытия. В 1948-м там же был запущен телескоп Хейла диаметром 5,15 м.
Он оставался самым крупным в мире до 1976 года, когда в СССР был открыт БТА (Большой телескоп азимутальный), установленный в Специальной астрофизической обсерватории на горе Семиродники около Нижнего Архыза. Это был первый телескоп с альт-азимутальной компьютеризованной монтировкой.
Основные работы по телескопу выполняли предприятия, входящие сегодня в холдинг «Швабе»: Лыткаринский завод оптического стекла и Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова. По сей день зеркало БТА диаметром 605 см является самым большим по массе.
С каждым десятилетием сложность и размеры телескопов растут. Так, самый большой в мире телескоп с цельным зеркалом диаметром 10 м находится на Гавайских островах.
На Канарских островах есть еще более крупный Большой Канарский телескоп диаметром 10,4 м. Но его первичное зеркало не является цельным − оно собрано из 36 зеркальных шестиугольных сегментов.
Применение ячеистых зеркал стало новым шагом в развитии телескопов.
Реплика от «Швабе»
Сегодня ощутить себя астрономами далекого прошлого можно благодаря ученым из столицы Сибири. В 2008 году на Новосибирском приборостроительном заводе (НПЗ) холдинга «Швабе» воссоздали телескоп-рефлектор, созданный Исааком Ньютоном в 1668 году.
Первые экземпляры устройства выпустили как памятные сувениры для гостей Новосибирска, приехавших посмотреть на полное солнечное затмение, так называемое русское.
Но спрос оказался таким высоким, что телескопы продолжали выпускать по единичным заказам, а потом и вовсе решили запустить серийное производство – под названием ТАЛ-35.
Чертежи телескопа создавали практически с нуля – на основе архивной информации. Оптическая труба ТАЛ-35 состоит из двух частей: подвижной и основной. Монтировка (подвижная опора телескопа) представляет собой деревянный шар. В рефлекторе Ньютона зеркало повернуто к оптической оси под углом 45 градусов, поэтому наблюдение ведется не с торца телескопа, а в боковой части.
Реплика телескопа Ньютона. «Швабе»
Детали телескопа Ньютона изготавливают на тех же линиях, где серийно производят линейку известных в мире телескопов ТАЛ. Единственное отличие копии от исторического оригинала – это качество изображения.
Если Ньютон использовал для отражения полированную бронзовую пластину, то реплику оснастили оптическим зеркалом, обработанным алюминием.
Таким образом, несмотря на сувенирное назначение, эти телескопы можно использовать и для наблюдений.
Астрономия – одна из важнейших наук, формирующих мировоззрение. Несколько лет назад она вернулась в обязательную школьную программу старших классов. Выпускаются новые учебники, в ЕГЭ добавляются астрономические вопросы.
Как отмечает генеральный директор НПЗ Василий Рассохин, в создании телескопа ТАЛ-35 новосибирцы руководствовались не только популярностью прибора как сувенира: «Мы уверены, что телескопы Ньютона станут первым шагом в большую науку для многих молодых людей».
Интересные факты о подзорных трубах
О том, как появилась первая подзорная труба, имеется немало легенд и версий.
Одна из таких легенд говорит об огромном зеркале, которое было установлено на Александрийском маяке для наблюдения за отплывающими из Греции кораблями.
В начале 17 века сразу четыре голландских изобретателя почти одновременно подали заявку на получение патента на изобретение устройства, во много раз увеличивающее предметы.
Это произошло в 1608 году, а буквально через год Галилео Галилей построил подзорную трубу с 32-кратным увеличением. Благодаря своим наблюдениям в эту трубу за небесными светилами, учёный сделал свои самые важные астрономические открытия: спутники Юпитера, некоторые звёзды в составе Млечного Пути и пятна на Солнце.
Именно с этого времени подзорные трубы начали своё распространение в Европе. А в 1614 году Галилеева труба впервые появилась на Руси. Её приобрёл царь Михаил Фёдорович, дед Петра.
Очень большой вклад в разработку подзорных труб и телескопов внёс Ломоносов. Им был написан трактат «Физическая задача о ночезрительной трубе» и преподнесён на рассмотрение Академии наук в 1758 году. Практическое применение подзорных труб в основном было в военном деле и они использовались как устройства для обозрения окрестностей и обзора достопримечательностей.
Сегодня современные подзорные трубы применяются более широко. Не только для визуального наблюдения за удалёнными объектами, но и для такого занятия как диджископинг. Это фотографирование объектов, расположенных на большом расстоянии при помощи фотоаппарата, который присоединён к подзорной трубе специальным адаптером.
Сейчас делают специальные подзорные трубы для охоты, для спортивной прицельной стрельбы, для орнитологов и т.д. Купить подзорную трубу доступно каждому желающему. Можно выбрать подзорную трубу даже для ребёнка. Такой подарок обязательно приведёт малыша в полный восторг.
Изобретение зрительной (подзорной) трубы
Ознакомившись по книгам с началами астрономии, читатель, весьма естественно, пожелает сам посмотреть на небесные светила.
Изучение звёздного неба хотя бы и невооружённым глазом помогает уяснению прочитанного и, в сущности, всегда должно было бы сопутствовать чтению книг по астрономии.
Ещё больше могут дать наблюдения с оптическими инструментами; они позволяют заметить небесные явления, труднодоступные или совсем недоступные невооружённому глазу.
Убедиться, например, в видимом суточном движении всех светил можно и невооружённым глазом при условии достаточно продолжительного (не менее получаса) наблюдения положения светил. Если же посмотреть на какое-нибудь светило через неподвижно установленную астрономическую трубу, то его передвижение станет заметным уже через несколько секунд.
Довольно широко распространено мнение, что ознакомление с небесными светилами не представляет интереса без применения астрономических труб с большим увеличением, но это мнение неверно. Не следует забывать, что основоположники современней астрономии производили свои первые научные наблюдения с очень небольшими инструментами.
Галилей в начале XVII столетия производил свои первые наблюдения небесных светил при помощи астрономической трубы, имевшей всего трёхкратное увеличение. Самая большая труба, которой он впоследствии пользовался, увеличивала в 33 раза.
Однако с этими трубами Галилей открыл четырёх спутников Юпитера, наблюдал подробности лунной поверхности, пятна на Солнце, большее число звёзд, чем видно невооружённым глазом. Любознательность к вопросам астрономии может быть различной.
Начав с первого общего знакомства с небом невооружённым глазом, астроном-любитель может перейти к наблюдению небесных светил при помощи оптических инструментов. Далее следуют наблюдения с этими инструментами, имеющие целью дать материал для выводов науки или, ещё более того, позволяющие самому сделать выводы и найти нечто новое, до того неизвестное.
Знакомство с небесными явлениями доступно всякому, кто имеет хотя бы небольшой оптический инструмент. Наблюдение неба в научных целях, на первый взгляд, как будто возможно лишь для специалистов-астрономов, имеющих в своём распоряжении мощные инструменты.
На самом деле такое предположение неправильно; ведь и специалисты ведут наблюдения с инструментами различной силы, и, однако, не только самые большие телескопы, но и значительно меньшие инструменты дают ценный для науки материал. Область изучения небесных явлений весьма обширна и разнообразна; имеются задачи, для решения которых необходимы гигантские телескопы.
Однако целый ряд задач успешно решается и с помощью небольших инструментов. Наука, кроме того, непрерывно развивается, выдвигаются всё новые и новые задачи и нередко некоторые из них могут быть решены опять-таки при помощи малых инструментов и даже невооружённого глаза.
Чтобы не быть голословными, обратимся к истории одной из важных отраслей современной астрономии к истории учения о переменных звёздах. В XVII столетии было замечено, что некоторые звёзды периодически меняют свой блеск.
Первые наблюдения этих звёзд делались невооружённым глазом. Первоначально их было известно лишь очень немного. С течением времени обнаруживалось всё большее число таких звёзд, и становилось всё более ясным, что изменение их блеска обусловлено физическими процессами, происходящими в звёздах.
Число переменных звёзд, известных в настоящее время, так велико, что астрономы, располагающие мощными инструментами, могут вести специальные наблюдения лишь немногих из них, и если бы дело ограничилось только работой специалистов, то для многих переменных звёзд был бы неизвестен характер изменения блеска.
Вот для такого рода наблюдений и понадобились даже и небольшие инструменты и массовые наблюдения любителей астрономии.
Действительно, из 11000 переменных звёзд, известных в настоящее время, более половины доступно небольшим инструментам, в частности биноклям, и любители астрономии в этом деле оказывают неоценимую помощь астрономам-специалистам, наблюдая изменения блеска звёзд и предоставляя результаты своих наблюдений в распоряжение учёных.
Эти результаты печатаются в специальных астрономических журналах, и работа эта никогда не потеряет своего значения, так как открываются всё новые переменные звёзды. Многие из переменных звёзд, уже известных по многочисленным наблюдениям, оказываются подлежащими и дальнейшим наблюдениям, так как характер изменений их блеска меняется с течением времени.
Мы остановились лишь на одном из тех многих примеров, которые можно было бы привести; этот пример показывает не только значение наблюдений с небольшими инструментами, но и значение коллективности наблюдений.
Наблюдатели переменных звёзд имеются во всех странах и в каждой стране они расположены в разных местах. Если в одном месте небо пасмурно, то в другом месте, там, где небо ясно, любитель астрономии сможет вести свои наблюдения.
В этом случае важна не только массовость наблюдений, но и их слаженность, коллективность в смысле общего плана и общих способов наблюдений.
В СССР организацию таких наблюдений взяли на себя астрономические общества, слившиеся во Всесоюзное астрономо-геодезическое общество (ВАГО), отделения которого находятся во многих городах СССР.
Коллектив наблюдателей при Московском отделении Общества (МОВАГО) с 1922 г. спланировал и организовал многие наблюдательные работы членов коллектива не только по наблюдению переменных звёзд, но и в других областях, например по наблюдению метеоров, солнечных пятен, комет, солнечных и лунных затмений.
Почти все результаты этих наблюдений напечатаны в изданиях ВАГО и вошли в сокровищницу науки. В то же время следует отметить, что эти наблюдения сделаны со скромными средствами: либо невооружённым глазом, либо (по большей части) с биноклем и лишь сравнительно немногие с небольшими астрономическими трубами.
Во всех случаях, когда читателю понадобятся более подробные указания о наблюдениях исследовательского характера, ему следует обращаться во Всесоюзное астрономо-геодезическое общество, которое издаёт специальные инструкции для наблюдений и может дать советы во всех особых случаях.
Бинокль в руках любителя астрономии может принести пользу и при ознакомлении с небесными светилами и при их исследовании — надо только знать его свойства и возможности и на основе этих знаний выбрать объекты наблюдений для ознакомления или для исследования соответственно своим желаниям.
Прежде всего надо знать свойства того инструмента, с которым предполагается вести наблюдения — знание этих свойств даст возможность даже и такого использования его, которое почему-то либо не описано в этой книге.
Бинокль представляет собой, в сущности, две соединённые зрительные трубы, поэтому мы прежде всего познакомимся с происхождением и развитием прародителей бинокля — зрительных труб, так как «во всяком деле надо знать историю его развития» (М. Горький).
Изобретение зрительной трубы
Первые зрительные трубы появились в Европе в 1608 г., в Голландии, где благодаря наличию хорошего дюнного песка было развито производство оптических стёкол для очков. Изобретение зрительной трубы приписывается Липперсгею, хотя, по многим данным, можно думать, что одновременно она была изобретена и другими.
Точно узнать кто изобрел зрительную трубу так и не получилось. Труба была двойная — для смотрения сразу двумя глазами; в таком виде зрительная труба продавалась под именем «голландской трубы».
«Голландские трубы» стоили недёшево, их устройство не было опубликовано, они имели ограниченное распространение и в странах, отдалённых от Голландии, об их существовании знали лишь по слухам.
В 1610 г. Галилей в своём сочинении «Звёздный Вестник» писал: «Около десяти месяцев назад дошёл до нас слух, что каким-то голландцем устроен инструмент, благодаря которому предметы, находящиеся на далёком расстоянии, кажутся как бы близ нас помещёнными».
В другом из своих произведений, вышедшем в 1623 г., Галилей, вспоминая изобретение трубы и слухи о ней, пишет: «Узнав об этом, я вернулся в Падую, где тогда проживал, и начал размышлять над этой задачей. В первую же ночь после моего возвращения я её решил, а на следующий день изготовил инструмент».
В дальнейшем повествовании Галилей рассказывает, как, зная свойства оптических стёкол, он пришёл к выводу, что труба должна состоять из двух стёкол: выпуклого и вогнутого. Первые трубы Галилея имели трёхкратное увеличение; впоследствии он строил трубы с увеличением в 33 раза.
При этом стёкла были не двояковыпуклые и двояковогнутые, а одно плосковыпуклое, другое плосковогнутое, и труба была одинарная — для смотрения одним глазом.
Таким образом, Галилей совершенно самостоятельно изобрёл зрительную трубу. В то время как обыватели, купив или смастерив «голландскую трубу», забавлялись рассматриванием отдалённых предметов, один Галилей понял важность изобретения зрительной трубы для научных исследований.
Он стал рассматривать те предметы, к которым нельзя подойти, как к земным, на близкое расстояние, т. е. навёл свою трубу на небесные светила. Тем самым Галилей положил начало новым методам астрономии.
После астрономических открытий Галилея, ставших известными всему культурному миру, эти трубы стали называть также и «галилеевыми». Так же как и Галилей, астроном Кеплер прослышал про «голландскую трубу» и в своём сочинении «Диоптрика» в 1611 г.
дал не только объяснение её устройства, но и предложил новую, более совершенную конструкцию, которая получила впоследствии название «кеплеровой системы».
Галилеева труба не давала больших увеличений. Кеплерова труба состояла из двух двояковыпуклых стёкол; подбирая эти стёкла, с кеплеровой трубой можно было получить значительно большие увеличения, чем с галилеевой.
Но кеплерова труба давала перевёрнутые изображения, что, конечно, затрудняло пользование ею для наблюдения земных предметов. Для астрономических наблюдений, в которых не имеют значения «верх» и «низ», она была вполне пригодна. В 1611 г.
Шейнер наблюдал солнечные пятна с астрономическими трубами системы Галилея и системы Кеплера и мог показывать изображение Солнца на белом экране сразу нескольким лицам.
Католическая церковь пыталась посеять недоверие к сделанным с трубами астрономическим открытиям, ибо они явно противоречили библейским легендам. Были даже и такие «учёные» монахи в Италии, которые принципиально не желали смотреть на небесные светила через трубу.
Поэтому применение экранных изображений для показывания Солнца нескольким лицам одновременно имело большую убедительность.
В последующее время трубы кеплеровой системы совершенствовались и постоянно применялись и в настоящее время продолжают применяться для астрономических наблюдений.
Даже и для наблюдений земных отдалённых предметов была использована та же самая кеплерова система, но для рассматривания земных предметов её приходилось дополнять одним двояковыпуклым стеклом (чтобы изображения не были перевёрнутыми). Такие земные зрительные трубы были очень длинными, состояли из многих колен и в них смотрели одним глазом.
До настоящего времени их продолжают выделывать в некоторых странах. Однако галилеева (голландская) труба, сослужив большую службу астрономии, не перестала существовать. Оптики, ввиду того, что эта труба даёт прямое изображение, стали изготовлять двойные трубы галилеевской системы с небольшими увеличениями. Это — современный театральный бинокль.
Галилеевы трубы не давали большого увеличения, но были удобны своими небольшими размерами.
Мастера и изобретатели долго старались так перестроить кеплерову трубу, чтобы она имела достоинства бинокля галилеевой системы (небольшой размер, прямые изображения) и в то же время могла давать большие увеличения.
Техническая задача сводилась к тому, чтобы перевернуть обратное изображение и одновременно сделать трубу короткой. В 1850 г. Порро была придумана система призм, которая переворачивала изображение; луч, идущий внутри призм, четыре раза отражался в небольшом пространстве.
Француз Буланже в 1859 г. применил эту систему для построения бинокля из двух кеплеровых труб.
Новый тип бинокля, названный «призменным», получил всеобщее признание и распространение. До революции в России призменные бинокли не выделывались, а если и были попытки их изготовления, то большей частью неудачные.
В Советском Союзе организовано изготовление призменных биноклей. Чтобы правильно использовать бинокль для астрономических наблюдений, нужно ясно понимать его устройство.
Поэтому, прежде чем рассказывать об астрономических наблюдениях, мы кратко ознакомимся с устройством кеплеровой и галилеевой труб.
Запись имеет метки: история созданияПерепечатка любых материалов сайта без активной ссылки запрещена!
Загрузка...
