ใครเป็นผู้สร้างกล้องโทรทรรศน์ การประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์แบบใช้แสง

เป็นการยากที่จะบอกว่าใครเป็นผู้คิดค้นกล้องโทรทรรศน์เป็นคนแรก เป็นที่ทราบกันดีว่าแม้แต่คนสมัยก่อนก็ยังใช้แว่นขยาย ตำนานยังมาถึงเราด้วยว่า Julius Caesar ที่ถูกกล่าวหาว่าในระหว่างการจู่โจมอังกฤษจากชายฝั่งกอลได้มองดูดินแดนอังกฤษที่เต็มไปด้วยหมอกผ่านกล้องโทรทรรศน์ Roger Bacon หนึ่งในนักวิทยาศาสตร์และนักคิดที่น่าทึ่งที่สุดแห่งศตวรรษที่ 13 อ้างในบทความเรื่องหนึ่งของเขาว่าเขาคิดค้นเลนส์ผสมกันโดยช่วยให้วัตถุที่อยู่ห่างไกลปรากฏอยู่ใกล้เมื่อมองดู

ไม่ทราบว่าเป็นกรณีนี้จริงหรือไม่ อย่างไรก็ตามไม่อาจโต้แย้งได้ว่าในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 ในฮอลแลนด์ ช่างแว่นตาสามคนประกาศการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ - Lippershey, Mecius และ Jansen เกือบจะพร้อมกัน พวกเขาบอกว่าลูก ๆ ของช่างแว่นตาคนหนึ่งกำลังเล่นเลนส์อยู่ โดยบังเอิญวางตำแหน่งเด็กสองคนไว้โดยไม่ได้ตั้งใจ จนหอระฆังที่อยู่ห่างไกลออกไปดูเหมือนอยู่ใกล้กัน อาจเป็นไปได้ว่าภายในสิ้นปี 1608 กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกได้ถูกผลิตขึ้นและมีข่าวลือเกี่ยวกับเครื่องมือทางแสงใหม่เหล่านี้แพร่กระจายอย่างรวดเร็วไปทั่วยุโรป

ในเมืองปาดัวในเวลานี้ กาลิเลโอ กาลิเลอี ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยในท้องถิ่น ผู้พูดจาไพเราะ และผู้สนับสนุนคำสอนของโคเปอร์นิคัสอย่างกระตือรือร้น เป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางอยู่แล้ว เมื่อได้ยินเกี่ยวกับเครื่องมือเกี่ยวกับการมองเห็นแบบใหม่ กาลิเลโอจึงตัดสินใจสร้างกล้องโทรทรรศน์ด้วยมือของเขาเอง เขาเองก็พูดถึงเรื่องนี้แบบนี้:

“สิบเดือนที่แล้วเป็นที่รู้กันว่าเฟลมมิ่งคนหนึ่งได้สร้างมุมมองขึ้นมาด้วยความช่วยเหลือจากสิ่งนี้ วัตถุที่มองเห็นได้ซึ่งอยู่ไกลจากตาก็มองเห็นได้ชัดเจนเหมือนอยู่ใกล้ นี่คือเหตุผลว่าทำไมฉันจึงหันไปหาเหตุผลและแนวทางในการประดิษฐ์เครื่องดนตรีที่คล้ายคลึงกัน หลังจากนั้นไม่นาน อาศัยหลักคำสอนเรื่องการหักเหของแสง ฉันจึงเข้าใจแก่นแท้ของสสารและทำท่อตะกั่วก่อน จากนั้นจึงวางแว่นสายตา 2 อันไว้ที่ปลายด้านหนึ่ง โดยด้านหนึ่งแบนทั้งสองข้าง และอีกด้านหนึ่งมีกระจกนูน 1 อัน -ทรงกลมเว้าอีกอัน”

เทคโนโลยีกล้องส่องทางไกลรุ่นแรกนี้เพิ่มขึ้นเพียงสามเท่าเท่านั้น ต่อมากาลิเลโอสามารถสร้างเครื่องมือขั้นสูงที่ขยายได้ 30 เท่า แล้ว ยังไงกาลิเลโอเขียนว่า “เมื่อละทิ้งกิจการทางโลกแล้ว ข้าพเจ้าก็หันไปหาสิ่งที่สวรรค์”

7 มกราคม 1610 จะคงอยู่ตลอดไป วันที่น่าจดจำในประวัติศาสตร์ของมนุษยชาติ ในตอนเย็นของวันนี้ กาลิเลโอนำกล้องโทรทรรศน์ที่เขาสร้างขึ้น) ขึ้นสู่ท้องฟ้าเป็นครั้งแรก เขาเห็นสิ่งที่ไม่สามารถคาดเดาล่วงหน้าได้ ดวงจันทร์ซึ่งเต็มไปด้วยภูเขาและหุบเขา กลายเป็นโลกที่คล้ายกันอย่างน้อยก็เพื่อบรรเทาทุกข์ให้กับโลก ดาวเคราะห์ดาวพฤหัสปรากฏตัวต่อหน้าต่อตากาลิเลโอที่ประหลาดใจเป็นดิสก์เล็ก ๆ ที่มีดาวแปลก ๆ สี่ดวงโคจรรอบ - ดาวเทียมของมัน ภาพนี้มีขนาดเล็กคล้ายกัน ระบบสุริยะตามความคิดของโคเปอร์นิคัส เมื่อสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ ดาวเคราะห์ดาวศุกร์กลายเป็นเหมือนดวงจันทร์ดวงเล็ก มันเปลี่ยนระยะซึ่งบ่งบอกถึงการปฏิวัติรอบดวงอาทิตย์ บนดวงอาทิตย์ (ปิดตาด้วยกระจกสีเข้ม) กาลิเลโอมองเห็นจุดดำ ดังนั้นจึงหักล้างคำสอนที่ยอมรับโดยทั่วไปของอริสโตเติลเกี่ยวกับ "ความบริสุทธิ์ที่ขัดขืนไม่ได้ของสวรรค์" จุดเหล่านี้เคลื่อนตัวสัมพันธ์กับขอบดวงอาทิตย์ ซึ่งกาลิเลโอสรุปได้อย่างถูกต้องว่าดวงอาทิตย์หมุนรอบแกนของมัน

ในคืนที่มืดมิดและโปร่งใส ดาวหลายดวงที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตาเปล่าสามารถมองเห็นได้ในขอบเขตการมองเห็นของกล้องโทรทรรศน์กาลิลี จุดพร่ามัวบางจุดบนท้องฟ้ายามค่ำคืนกลายเป็นกระจุกดาวที่ส่องสว่างจางๆ ปรากฏว่ากลุ่มดาวพลุกพล่านจำนวนมากกลายเป็น ทางช้างเผือก- แถบสีขาวสว่างจางๆ ล้อมรอบท้องฟ้าทั้งหมด

ความไม่สมบูรณ์ของกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกทำให้กาลิเลโอไม่สามารถมองดูวงแหวนของดาวเสาร์ได้

ข้าว. 11. กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ

แทนที่จะเห็นวงแหวน เขาเห็นอวัยวะแปลก ๆ สองอันที่ทั้งสองด้านของดาวเสาร์ และใน "Starry Messenger" ของเขา - ไดอารี่ของการสังเกต - กาลิเลอีถูกบังคับให้เขียนว่า " ดาวเคราะห์ที่สูงที่สุด“(คือดาวเสาร์) เขา “สังเกตสามเท่า”

การค้นพบของกาลิเลโอเป็นรากฐาน ดาราศาสตร์กล้องส่องทางไกลแต่กล้องโทรทรรศน์ของเขา (รูปที่ 11) ซึ่งในที่สุดก็ยอมรับโลกทัศน์ใหม่ของโคเปอร์นิกันนั้นไม่สมบูรณ์มาก ในช่วงชีวิตของกาลิเลโอ พวกมันถูกแทนที่ด้วยกล้องโทรทรรศน์ประเภทที่แตกต่างกันเล็กน้อย ผู้ประดิษฐ์เครื่องดนตรีชนิดใหม่นี้คือ Johannes Kepler ซึ่งคุ้นเคยกับเราอยู่แล้ว ในปี ค.ศ. 1611 ในบทความเรื่อง Dioptrics เคปเลอร์บรรยายถึงกล้องโทรทรรศน์ที่ประกอบด้วยเลนส์สองนูนสองด้าน เคปเลอร์เองซึ่งเป็นนักดาราศาสตร์ตามทฤษฎีทั่วไป จำกัดตัวเองอยู่เพียงแต่อธิบายการออกแบบกล้องโทรทรรศน์ใหม่เท่านั้น และคนแรกที่สร้างกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวและใช้มันเพื่อจุดประสงค์ทางดาราศาสตร์ก็คือ เยสุอิต ไชเนอร์ ฝ่ายตรงข้ามของกาลิเลโอในการโต้วาทีอย่างเผ็ดร้อนเกี่ยวกับธรรมชาติ จุดแดด.

พิจารณารูปแบบการมองเห็นและหลักการทำงานของกล้องโทรทรรศน์กาลิเลียนและเคปเปิล เลนส์ เอ, หันหน้าไปทางวัตถุที่สังเกตเรียกว่า เลนส์, และเลนส์นั้น ใน ซึ่งผู้สังเกตได้เพ่งมองดู- ช่องมองภาพ ถ้าเลนส์อยู่ตรงกลางหนากว่าที่ขอบจะเรียกว่า โดยรวม หรือเชิงบวก มิฉะนั้น - กระจายตัว หรือเชิงลบ โปรดสังเกตว่าในกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอเอง เลนส์เป็นเลนส์ระนาบนูน และเลนส์ใกล้ตาเป็นเลนส์ระนาบเว้า โดยพื้นฐานแล้ว กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอเป็นต้นแบบของกล้องส่องทางไกลโรงละครสมัยใหม่ ซึ่งใช้เลนส์แบบนูนสองด้านและเลนส์แบบโค้งสองเหลี่ยม ในกล้องโทรทรรศน์เคปเลอร์ ทั้งวัตถุประสงค์และช่องมองภาพเป็นเลนส์เลนติคูลาร์ที่เป็นบวก

ข้าว. 12. กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอ (ด้านบน) และกล้องโทรทรรศน์เคเมโรโว (แผนภาพ)

ลองจินตนาการถึงเลนส์ที่มีเหลี่ยมนูนสองด้านที่ง่ายที่สุด ซึ่งมีพื้นผิวทรงกลมที่มีความโค้งเท่ากัน เรียกว่าเส้นตรงที่เชื่อมระหว่างจุดศูนย์กลางของพื้นผิวเหล่านี้ แกนแสงเลนส์ หากรังสีที่ตกลงขนานกับแกนแสงตกบนเลนส์ดังกล่าว รังสีเหล่านั้นซึ่งหักเหในเลนส์จะถูกรวบรวมที่จุดบนแกนแสงที่เรียกว่า จุดสนใจเลนส์ ระยะห่างจากศูนย์กลางเลนส์ถึงโฟกัสเรียกว่าทางยาวโฟกัส ไม่ใช่เรื่องยากที่จะเข้าใจว่ายิ่งความโค้งของพื้นผิวของเลนส์สะสมมากเท่าไร ความยาวโฟกัสก็จะสั้นลงเท่านั้น เมื่อโฟกัสของเลนส์ดังกล่าวมันจะเปิดออกเสมอ จริงรูปภาพของวัตถุ

เลนส์เนกาทีฟที่แยกออกมีพฤติกรรมแตกต่างออกไป พวกมันกระจายลำแสงที่ตกลงมาบนพวกมันขนานกับแกนแสงและไม่ใช่ตัวรังสีเอง แต่เป็นส่วนขยายของพวกมันที่มาบรรจบกันที่โฟกัสของเลนส์ดังกล่าว ดังนั้นเลนส์ที่แยกออกจึงมีอย่างที่พวกเขาพูดกันว่า จินตภาพมุ่งเน้นและให้ จินตภาพภาพ.

ในรูป รูปที่ 12 แสดงเส้นทางของรังสีในกล้องโทรทรรศน์กาลิเลียน เนื่องจากในทางปฏิบัติแล้ว เทห์ฟากฟ้านั้น "อยู่ที่อนันต์" จึงได้ภาพเหล่านั้นมา ระนาบโฟกัส,นั่นคือในระนาบที่ผ่านโฟกัส เอฟและตั้งฉากกับแกนแสง ระหว่างโฟกัสกับเลนส์ กาลิเลโอวางเลนส์ที่แยกออกไป ซึ่งให้ จินตภาพ ตรง และขยายภาพ มน.

ข้อเสียเปรียบหลักของกล้องโทรทรรศน์กาลิลีคือมีขนาดเล็กมาก มุมมอง- เป็นชื่อที่ตั้งให้กับเส้นผ่านศูนย์กลางเชิงมุมของวงกลมท้องฟ้าที่มองเห็นได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ ด้วยเหตุนี้กาลิเลโอจึงเป็นเรื่องยากมากที่จะชี้กล้องโทรทรรศน์ไปที่เทห์ฟากฟ้าและสังเกตดู ด้วยเหตุผลเดียวกัน กล้องโทรทรรศน์กาลิลีจึงไม่ได้ใช้ในดาราศาสตร์หลังจากนักประดิษฐ์เสียชีวิต และกล้องส่องทางไกลโรงละครสมัยใหม่ก็ถือได้ว่าเป็นของที่ระลึก

ในกล้องโทรทรรศน์เคปเปลเรียน (ดูรูปที่ 12) ซีดีมันกลายเป็นของจริง ขยายใหญ่ และ ฤvertedษีเหตุการณ์สุดท้ายซึ่งไม่สะดวกเมื่อสังเกตวัตถุบนโลกนั้นไม่สำคัญในดาราศาสตร์ - ท้ายที่สุดแล้วไม่มีส่วนบนหรือส่วนล่างที่แน่นอนในอวกาศ ดังนั้นเทห์ฟากฟ้าจึงไม่สามารถ "คว่ำ" ด้วยกล้องโทรทรรศน์ได้

ข้อได้เปรียบหลักประการแรกจากสองประการของกล้องโทรทรรศน์คือการเพิ่มมุมรับภาพที่เราเห็นวัตถุท้องฟ้า ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว ดวงตาของมนุษย์สามารถแยกวัตถุสองส่วนออกจากกันได้ หากระยะห่างเชิงมุมระหว่างส่วนทั้งสองนั้นไม่น้อยกว่าส่วนโค้งหนึ่งนาที ตัวอย่างเช่น บนดวงจันทร์ด้วยตาเปล่าสามารถแยกแยะได้เฉพาะรายละเอียดขนาดใหญ่ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเกิน 100 เท่านั้น กม.ในสภาวะที่เอื้ออำนวย เมื่อดวงอาทิตย์ถูกปกคลุมไปด้วยเมฆหมอก จะสามารถมองเห็นจุดดับที่ใหญ่ที่สุดบนพื้นผิวได้ ด้วยตาเปล่าไม่เห็นรายละเอียดอื่นๆ บนเทห์ฟากฟ้า กล้องโทรทรรศน์เพิ่มมุมมองเป็นสิบหรือหลายร้อยเท่า

ข้อได้เปรียบประการที่สองของกล้องโทรทรรศน์เมื่อเปรียบเทียบกับดวงตาก็คือ กล้องโทรทรรศน์จะรวบรวมแสงได้มากกว่ารูม่านตามนุษย์มาก ซึ่งแม้ในที่มืดสนิทก็มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 8 มม.เห็นได้ชัดว่าปริมาณแสงที่กล้องโทรทรรศน์รวบรวมไว้นั้นมากกว่าปริมาณที่ดวงตารวบรวมได้หลายเท่าเนื่องจากพื้นที่ของเลนส์มากกว่าพื้นที่รูม่านตา กล่าวอีกนัยหนึ่ง อัตราส่วนนี้เท่ากับอัตราส่วนของกำลังสองของเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์และรูม่านตา

แสงที่กล้องโทรทรรศน์รวบรวมไว้จะโผล่ออกมาจากช่องมองภาพเป็นลำแสงที่มีความเข้มข้น ส่วนที่เล็กที่สุดเรียกว่า นักเรียนออก- โดยพื้นฐานแล้ว นักเรียนออกคือภาพของเลนส์ที่สร้างขึ้นโดยช่องมองภาพ สามารถพิสูจน์ได้ว่ากำลังขยายของกล้องโทรทรรศน์ (นั่นคือ การเพิ่มขึ้นของมุมมองเมื่อเปรียบเทียบกับตาเปล่า) เท่ากับอัตราส่วน ทางยาวโฟกัสเลนส์ถึงทางยาวโฟกัสของเลนส์ตา ดูเหมือนว่าการเพิ่มทางยาวโฟกัสของเลนส์และลดทางยาวโฟกัสของเลนส์ตาจะทำให้สามารถขยายภาพได้ ตามทฤษฎีแล้วสิ่งนี้เป็นจริง แต่ในทางปฏิบัติแล้วทุกอย่างดูแตกต่างออกไป ประการแรก ยิ่งใช้กำลังขยายในกล้องโทรทรรศน์สูงเท่าใด ขอบเขตการมองเห็นก็จะยิ่งเล็กลงเท่านั้น ประการที่สอง เมื่อกำลังขยายเพิ่มขึ้น การเคลื่อนไหวของอากาศจะสังเกตเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น ไอพ่นอากาศที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันจะเปื้อน ทำให้ภาพเสีย และบางครั้งสิ่งที่มองเห็นได้เมื่อใช้กำลังขยายต่ำก็จะหายไปเมื่อใช้กำลังขยายสูง ในที่สุด ยิ่งกำลังขยายสูง ภาพท้องฟ้าก็จะยิ่งซีดลง (เช่น ดวงจันทร์) กล่าวอีกนัยหนึ่ง ด้วยกำลังขยายที่เพิ่มขึ้น แม้ว่าจะมองเห็นรายละเอียดได้มากขึ้นบนดวงจันทร์ ดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ แต่ความสว่างพื้นผิวของภาพก็ลดลง ยังมีอุปสรรคอื่นๆ ที่ทำให้ไม่สามารถใช้กำลังขยายที่สูงมากได้ (เช่น หลายพันหรือหลายหมื่นครั้ง) เราต้องหาสิ่งที่ดีที่สุดและดังนั้นตามกฎแล้วแม้ในกล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ กำลังขยายสูงสุดจะต้องไม่เกินหลายร้อยเท่า

เมื่อสร้างกล้องโทรทรรศน์ตั้งแต่สมัยกาลิเลโอก็ติดตามมา กฎถัดไป: รูม่านตาทางออกของกล้องโทรทรรศน์ไม่ควรใหญ่กว่ารูม่านตาทางออกของผู้สังเกต เป็นเรื่องง่ายที่จะตระหนักได้ว่าไม่เช่นนั้นแสงบางส่วนที่เลนส์สะสมไว้จะสูญเปล่า ปริมาณที่สำคัญมากที่แสดงลักษณะของเลนส์กล้องโทรทรรศน์ก็คือ หลุมสัมพัทธ์นั่นคือ อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์กล้องโทรทรรศน์ต่อทางยาวโฟกัส อัตราส่วนรูรับแสงเลนส์นี้เรียกว่ากำลังสองของรูรับแสงสัมพัทธ์ของกล้องโทรทรรศน์ ยิ่งกล้องโทรทรรศน์ “เร็ว” มากเท่าไร รูรับแสงของเลนส์ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ภาพของวัตถุที่กล้องโทรทรรศน์จะสว่างก็จะยิ่งสว่างขึ้นเท่านั้น ปริมาณแสงที่กล้องโทรทรรศน์รวบรวมได้จะขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์เท่านั้น (แต่ไม่ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนรูรับแสง!) เนื่องมาจากปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการเลี้ยวเบนในทัศนศาสตร์เมื่อสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์ ดาวสว่างดูเหมือนเป็นดิสก์ขนาดเล็กที่ล้อมรอบด้วยวงแหวนสีรุ้งที่มีศูนย์กลางหลายวง แน่นอนว่าดิสก์การเลี้ยวเบนไม่เกี่ยวข้องกับดิสก์ที่เป็นตัวเอกจริงๆ

โดยสรุปเราจะแจ้งให้ผู้อ่านทราบถึงข้อมูลทางเทคนิคพื้นฐานเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์กาลิลีตัวแรก อันที่เล็กกว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางเลนส์ 4 ซมที่ทางยาวโฟกัส 50 ซม(รูรับแสงสัมพัทธ์คือ 4/50 = 0.08) มันเพิ่มมุมมองเพียงสามครั้งเท่านั้น กล้องโทรทรรศน์ตัวที่สองที่ล้ำหน้ากว่าซึ่งกาลิเลโอค้นพบครั้งยิ่งใหญ่มีเลนส์ใกล้วัตถุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 ซมที่ทางยาวโฟกัส 125 ซมและเพิ่มขึ้นถึง 34 เท่า เมื่อสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์นี้ กาลิเลโอสามารถแยกแยะดาวฤกษ์ได้มากถึงขนาด 8 ซึ่งสว่างกว่าดาวฤกษ์ที่แทบมองไม่เห็นในท้องฟ้ายามค่ำคืนถึง 6.25 เท่า

นั่นคือจุดเริ่มต้นที่เรียบง่ายของ "แชมป์" ของกล้องโทรทรรศน์ซึ่งเปิดเผยในภายหลัง - การต่อสู้อันยาวนานเพื่อปรับปรุงเครื่องมือทางดาราศาสตร์หลักเหล่านี้

<<< Назад

ไปข้างหน้า >>>

กล้องโทรทรรศน์เป็นเครื่องมือทางดาราศาสตร์ประเภทแสงที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตเทห์ฟากฟ้า รุ่นแรกมีสองประเภท - เลนส์และกระจก มีข้อมูลที่ Leonardo da Vinci พยายามประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ แต่ไม่มีหลักฐานเป็นลายลักษณ์อักษร แต่ใครเป็นผู้คิดค้นกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกและในปีใดประวัติความเป็นมาของการสร้างอุปกรณ์นี้ - เรากำลังพิจารณาทุกอย่างในวันนี้

ผู้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ตัวแรก

เป็นการยากที่จะระบุได้ว่าใครเป็นผู้ประดิษฐ์อุปกรณ์ชิ้นแรก นักวิทยาศาสตร์จำนวนหนึ่งมีแนวโน้มที่จะเชื่อว่านักประดิษฐ์คนแรกคือช่างแว่นตาและพ่อค้าแว่นตาจากฮอลแลนด์ Zachary Jansen แต่มีการกล่าวถึงว่าเมื่อนำเสนอแบบจำลองของเขา Jansen ใช้พัฒนาการของนักประดิษฐ์ที่ไม่รู้จักซึ่งเคยอาศัยอยู่ในอิตาลีมาก่อน

กลุ่มวิทยาศาสตร์กลุ่มที่สองอ้างว่ากล้องโทรทรรศน์นี้ถูกกล่าวถึงครั้งแรกโดยโรเจอร์ เบคอน นักปรัชญาชาวอังกฤษในศตวรรษที่ 13 ถูกกล่าวหาว่าเขาเป็นนักประดิษฐ์อุปกรณ์คนแรก

นักวิจัยคนแรกที่ทำการสังเกตทางดาราศาสตร์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์คือกาลิเลโอกาลิเลอีชาวอิตาลีซึ่งอาศัยอยู่ในศตวรรษที่ 17 เขาคิดค้นท่อสังเกตการณ์ที่ทำจากวัสดุตะกั่วโดยใส่เลนส์แก้วสองตัวเข้าไป เมื่อใช้อุปกรณ์ดังกล่าว เขาเป็นคนแรกที่สังเกตการเคลื่อนไหวของเทห์ฟากฟ้า

ประวัติความเป็นมาของการสร้างกล้องโทรทรรศน์

การพัฒนา ความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์เมื่อเวลาผ่านไป ทำให้สามารถประดิษฐ์อุปกรณ์ยืดไสลด์ที่ทรงพลังมากขึ้นซึ่งช่วยให้คุณมองเห็นได้ดีขึ้นมาก นักดาราศาสตร์เริ่มใช้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสยาว ตัวอุปกรณ์เองถูกเปลี่ยนเป็นท่อแข็งและไม่ยกซึ่งสร้างความไม่สะดวกในการใช้งาน มีสิ่งประดิษฐ์เพิ่มเติมปรากฏขึ้น - ขาตั้งกล้อง ตัวกล้องโทรทรรศน์ได้รับการปรับปรุงและปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง แต่เส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดไม่เกินหลายเซนติเมตร เนื่องจากไม่มีใครสามารถประดิษฐ์เลนส์ขนาดใหญ่ได้

เพื่อให้แน่ใจว่าลมธรรมดาไม่ทำให้เกิดการรบกวน และภาพก็โดดเด่นด้วยความชัดเจนเสมอ กล้องโทรทรรศน์จึงเริ่มสร้างให้ยาวขึ้น แต่เพื่อไม่ให้รบกวนโฟกัสพวกเขาจึงมองหาความเป็นไปได้เป็นเวลานานจนกระทั่งเกิดแนวคิดในการใช้กระจกเว้า

ในตอนแรก กล้องโทรทรรศน์ไม่ได้สร้างภาพที่ชัดเจน ทำให้เกิดเส้นขอบที่มีสีเป็นรัศมีของสเปกตรัมสีรุ้ง แต่เมื่อเวลาผ่านไป นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน โยฮันเนส เคปเลอร์ ได้ปรับปรุงการออกแบบ โดยคิดค้นการออกแบบท่อที่มีช่องมองภาพและเลนส์นูนสองชั้น โมเดลนี้ยังคงใช้อยู่ในระบบหักเหของแสงสมัยใหม่

ในปี ค.ศ. 1668 ไอแซก นิวตัน ชาวอังกฤษได้พัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนแสงเป็นครั้งแรก ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์ที่ได้รับการปรับปรุงทำให้สามารถสังเกตดาวเทียมของดาวพฤหัสบดีได้

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย M.V. Lomonosov ปรับปรุงแบบจำลอง เขาเกิดรุ่นสะท้อนแสงซึ่งมีกระจกเงาซึ่งช่วยสร้างภาพที่ชัดเจนของวัตถุสังเกตได้ นอกจากนี้เขายังคิดค้นหลอดมองเห็นตอนกลางคืนซึ่งช่วยสังเกตปรากฏการณ์ท้องฟ้าในความมืด

ชาวอังกฤษ วิลเลียม เฮอร์เชล ประสบความสำเร็จอย่างมากในการปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้ทันสมัย อุปกรณ์นี้ดีมากจนใช้จนถึงกลางศตวรรษที่สิบเก้า

ใครคือผู้ค้นพบกล้องโทรทรรศน์สามารถถกเถียงได้อย่างไม่รู้จบ แต่พูดจริงๆ อุปกรณ์ที่คิดค้นโดยกาลิเลโอเป็นตัวเลือกเดียวที่สามารถทำงานได้ด้วยกำลังขยาย 20 เท่าและลานสายตาที่น้อยที่สุด โดยมีข้อบกพร่องเล็กน้อยและภาพเบลอ เชื่อกันว่ากาลิเลโอเป็นจุดเริ่มต้นของยุคหักเหของแสงในดาราศาสตร์ - ศตวรรษที่สิบเจ็ด

คำ "กล้องโทรทรรศน์"มาจากคำภาษากรีกสองคำแปลเป็นภาษารัสเซีย "ไกล" และ "สังเกต" .


กล้องโทรทรรศน์เป็นอุปกรณ์ออพติคอลพิเศษที่ช่วยให้คุณนำวัตถุที่อยู่ห่างไกลเข้ามาใกล้มากขึ้นและทำให้มองเห็นได้ชัดเจน สู่สายตามนุษย์- เพื่อให้การขยายดังกล่าวเป็นไปได้ จึงมีการใช้เลนส์ที่ทรงพลัง

ใครเป็นผู้คิดค้นกล้องโทรทรรศน์?

เชื่อกันว่านักวิทยาศาสตร์กาลิเลโอกาลิเลอีเป็นคนแรกที่ใช้เลนส์เพื่อนำวัตถุที่อยู่ไกลเข้ามาใกล้มากขึ้น ในปี 1610 เขาได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ซึ่งเขามองเห็นหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ ดาวเทียมของดาวพฤหัสบดี และรายละเอียดที่น่าสนใจอื่น ๆ ซึ่งตั้งอยู่ในระยะไกลในอวกาศ แต่ในขณะเดียวกันในระหว่างการขุดค้นเมืองทรอย นักโบราณคดีก็พบเลนส์คริสตัล ซึ่งหมายความว่ามีความเป็นไปได้ที่ผู้คนจะนำวัตถุเข้ามาใกล้ได้ก่อนหน้านี้

โดยปกติกล้องโทรทรรศน์จะติดตั้งในโครงสร้างพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อสังเกตปรากฏการณ์ทางธรรมชาติต่างๆ หอดูดาวที่มีโดมหมุนได้และตั้งอยู่บนเนินเขาส่วนใหญ่ติดตั้งกล้องโทรทรรศน์เชิงซ้อนทั้งหมด

กล้องโทรทรรศน์และนวัตกรรม

ยิ่งดาราศาสตร์และวิทยาศาสตร์อื่นๆ พัฒนาไปมากเท่าใด กล้องโทรทรรศน์ก็ยิ่งก้าวหน้ามากขึ้นเท่านั้น จึงเป็นไปได้ที่จะศึกษาวัตถุในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าโดยใช้ ระบบที่ซับซ้อนเครื่องตรวจจับและเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานในช่วงความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน


ปัจจุบันมีกล้องโทรทรรศน์ที่ทำงานในช่วงรังสีเอกซ์และคลื่นวิทยุ กล้องโทรทรรศน์ทั้งหมดนี้มีความแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง แต่ในขณะเดียวกันก็มีกล้องโทรทรรศน์หนึ่งอัน ฟังก์ชั่นทั่วไป: พวกเขาเปิดโอกาสให้บุคคลได้ศึกษาวัตถุโดยละเอียดซึ่งอยู่ในระยะไกลมาก

กล้องโทรทรรศน์สมัยใหม่ (หรือแม่นยำกว่านั้นคือกล้องโทรทรรศน์วิทยุ) เป็นอุปกรณ์ทรงพลังที่วิเคราะห์และสะสมรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากวัตถุที่อยู่ห่างไกลและกำหนดให้วัตถุนั้นเข้าสู่โฟกัส และมีการสร้างภาพขยายของวัตถุขึ้นหรือมีการสร้างสัญญาณขยายขึ้น ทำให้สามารถตรวจสอบวัตถุที่กำลังศึกษาโดยละเอียดได้ อวกาศยังสามารถสำรวจได้โดยใช้เครื่องถ่ายภาพความร้อนในอวกาศ ซึ่งจะส่งภาพพื้นผิวของวัตถุที่อยู่ห่างไกลเข้ามา ช่วงอินฟราเรด.

อาจเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในโลก - กล้องโทรทรรศน์อวกาศ"ฮับเบิล". อุปกรณ์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้อยู่ในวงโคจรของโลกและมีลักษณะคล้ายกับหอดูดาวในอวกาศ กล้องโทรทรรศน์นี้ตั้งชื่อตามนักดาราศาสตร์สหรัฐ เอ็ดวิน ฮับเบิล ฮับเบิลถูกปล่อยขึ้นสู่วงโคจรในปี 1990

ในอีกสิบห้าปีข้างหน้า กล้องโทรทรรศน์ที่โคจรอยู่ได้จับภาพวัตถุในจักรวาลได้มากกว่าหนึ่งล้านภาพ ซึ่งรวมถึงกาแลคซี ดาวเคราะห์ ดวงดาว และเนบิวลา กล้องโทรทรรศน์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวหนึ่งได้ถ่ายภาพและส่งพวกมันมายังโลก

ประเภทของกล้องโทรทรรศน์

กล้องโทรทรรศน์แบบแสงสามารถทำงานได้ด้วย ประเภทต่างๆองค์ประกอบการโฟกัส ดังนั้นจึงแบ่งออกเป็นตัวหักเห (เลนส์) และตัวสะท้อนแสง (กระจก)


กล้องโทรทรรศน์หักเหแสงมีเลนส์อยู่ที่ด้านหน้าของท่อและมีเลนส์ใกล้ตาอยู่ด้านหลัง เลนส์ของกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าวมักจะเป็นเลนส์คอมโพสิตที่มีองค์ประกอบหลายอย่างที่มีความยาวโฟกัสมาก ตัวหักเหที่ใหญ่ที่สุดในโลกมีเลนส์เส้นผ่านศูนย์กลาง 101 ซม.

ตัวสะท้อนแสงมีกระจกเว้าแทนเลนส์ซึ่งอยู่ที่ด้านหลังของท่อ กล้องโทรทรรศน์ดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ทุกดวงมีการสะท้อนแสง มือสมัครเล่นยังใช้ตัวสะท้อนแสง - อุปกรณ์นี้ไม่แพงเท่าตัวหักเหและคุณสามารถประกอบเองได้

ในกล้องโทรทรรศน์ดังกล่าว แสงจะถูกรวบรวมไว้ที่จุดด้านหน้ากระจกเงาหลัก (โฟกัสหลัก) จากนั้นผ่านกระจกรองจะส่องไปยังตำแหน่งที่สะดวกสำหรับการทำงานมากกว่า มีระบบการโฟกัสที่ยอมรับโดยทั่วไปหลายระบบ: โฟกัสแบบนิวตัน, โฟกัสแบบ Cassegrain, โฟกัส Coudet, โฟกัส Nesmith

ในกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ ผู้สังเกตการณ์สามารถทำงานที่จุดโฟกัสหลักในบูธพิเศษที่ติดตั้งในท่อหลัก กล้องโทรทรรศน์มืออาชีพอเนกประสงค์ได้รับการออกแบบในลักษณะที่ผู้สังเกตการณ์สามารถเลือกโฟกัสได้ การโฟกัสแบบนิวตันใช้ในกล้องโทรทรรศน์เชิงแสงสมัครเล่นเท่านั้น

กระจกหลักในตัวสะท้อนแสงมักทำจากแก้วหรือเซรามิก ซึ่งไม่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ พื้นผิวของกระจกถูกประมวลผลเพื่อให้ได้รูปทรงทรงกลมหรือพาราโบลา


เพื่อให้ได้คุณสมบัติสะท้อนแสง จึงมีการใช้อลูมิเนียมชั้นบางๆ ลงบนพื้นผิว คำภาษาละตินสำหรับ "reflective" คือ "speculum" ดังนั้นบางครั้งคำย่อ "spec" ยังคงใช้เพื่ออ้างถึงกล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อน

ดาราศาสตร์ ซึ่งเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาดวงดาว ดาวเคราะห์ และเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ได้รับการส่งเสริมการพัฒนาอย่างมากเนื่องจากการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์


การใช้อุปกรณ์นี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบได้หลายอย่าง รายละเอียดที่น่าสนใจที่สุดท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว - ตัวอย่างเช่น ดูดาวเทียมของดาวอังคารและดาวพฤหัสบดี ค้นพบดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลจากดวงอาทิตย์ ศึกษารูปแบบของฝนอุกกาบาต

ผู้คนใช้กล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นอื่นๆ มาเป็นเวลากว่าสี่ร้อยปีแล้ว และไม่สามารถจินตนาการถึงชีวิตของพวกเขาได้หากไม่มีพวกมัน แต่ใครเป็นผู้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ และสิ่งประดิษฐ์นี้เกิดขึ้นเมื่อใด

เลนส์สายตาและท่อขยาย

ปัจจุบันเราตระหนักดีว่าการออกแบบกล้องโทรทรรศน์นั้นขึ้นอยู่กับระบบ เลนส์สายตารวบรวมและแปลงลำแสงรังสี นานมาแล้วก่อนที่ผู้คนจะได้เรียนรู้วิธีการละลายแก้วคุณภาพและเลนส์ขัดเงา มีการใช้คริสตัลธรรมชาติเพื่อสร้างเลนส์


ดังนั้นจึงเป็นที่ทราบกันว่าจักรพรรดิเนโรแห่งโรมันโบราณมีเลนส์ขยายที่ทำจากคริสตัลมรกตขนาดใหญ่ เนโรมักจะทำให้ตัวเองขบขันโดยมองดูคู่สนทนาผ่านข้อความนั้นในระหว่างงานเลี้ยงหรือการแข่งขันรถม้าศึก แน่นอนว่าอุปกรณ์ออพติคัลดังกล่าวมีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่อและมีจำหน่ายเฉพาะขุนนางชั้นสูงเท่านั้น

การปรับปรุงการหลอมแก้วทำให้สามารถศึกษากฎเกี่ยวกับแสงได้อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น เลโอนาร์โด ดาวินชียังมีแนวคิดเกี่ยวกับการใช้เลนส์สายตาในการสังเกตเทห์ฟากฟ้า ดังที่เห็นได้จากบันทึกในสมุดบันทึกของเขา แต่เพียงร้อยปีต่อมาพวกเขาก็กลายเป็นความจริงได้

ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นโดยช่างฝีมือชาวดัตช์ที่ผลิตเลนส์สำหรับแว่นตา โปรดจำไว้ว่าผู้ประดิษฐ์กล้องจุลทรรศน์คือชาวดัตช์ Leeuwenhoek ในตอนต้นของศตวรรษที่ 17 มีการประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์เพื่อดูวัตถุที่อยู่ห่างไกล ผู้สร้างเครื่องดนตรีที่สำคัญนี้คือปรมาจารย์หลายคน - Z. Jansen, J. Metius และ I. Lippershey

นักวิจัยหลายคนยกย่องเกียรติยศของผู้ประดิษฐ์กล้องโทรทรรศน์ว่าเป็นของ Lippershey ซึ่งนำเสนอสิ่งประดิษฐ์ของเขาซึ่งประกอบด้วยหลอดและเลนส์สองตัวที่สอดอยู่ข้างในในปี 1608 ต่อศาลของสถาบันสิทธิบัตรแห่งกรุงเฮก


อย่างไรก็ตาม สิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวไม่ได้รับการลงทะเบียน เนื่องจากผู้ตัดสินตัดสินว่าการออกแบบนั้นเรียบง่ายเกินไปและไม่ได้นำเสนอสิ่งใหม่

อย่างไรก็ตาม ต้นแบบของกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง ซึ่งประกอบด้วยพื้นผิวกระจกเว้าและเลนส์นูน ถูกประดิษฐ์ขึ้นเมื่อหนึ่งร้อยห้าสิบปีก่อนโดยนักดาราศาสตร์ โธมัส ดิกเจส สิ่งประดิษฐ์นี้ยังพัฒนาไม่เต็มที่จึงถูกลืมไปนานแล้ว

กล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอกาลิเลอี

กล้องโทรทรรศน์จริงตัวแรกถูกสร้างขึ้นในปี 1609 โดยนักคณิตศาสตร์และนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอี มันเป็นหลอดที่มีเลนส์แว่นตาสอดเข้าไปข้างใน ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ให้กำลังขยายสูงถึง 30 เท่า

กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอทำให้เกิดแนวทางใหม่ในการศึกษาวัตถุทางดาราศาสตร์ ด้วยความช่วยเหลือของเขา ชาวอิตาลีผู้ชาญฉลาดได้ค้นพบหลุมอุกกาบาตและภูเขาของดวงจันทร์ วงแหวนของดาวเสาร์ และยังค้นพบและบรรยายถึงดาวเทียมที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวงของดาวพฤหัสบดีและวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ อีกมากมาย

จากมุมมอง วิทยาศาสตร์สมัยใหม่กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอเป็นเครื่องมือทางแสงที่ง่ายที่สุดซึ่งในยุคของเรานั้นใช้โดยนักดาราศาสตร์สมัครเล่นมือใหม่เท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในเวลานั้นมันเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใช้งานได้จริงเพียงตัวเดียวที่ทำให้สามารถศึกษาเทห์ฟากฟ้าในรายละเอียดที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ด้วยตามนุษย์


ไม่น่าแปลกใจเลยที่ศตวรรษที่ 17 เป็นศตวรรษแห่งการค้นพบทางดาราศาสตร์ครั้งใหญ่ ซึ่งกำหนดทิศทางวิทยาศาสตร์ของดวงดาวไปในทิศทางที่มันเคลื่อนที่มาจนถึงทุกวันนี้

ในตอนท้ายของปี 1609 กล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กต้องขอบคุณ Lipperschlei ได้กลายเป็นเรื่องธรรมดาทั่วฝรั่งเศสและอิตาลี ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1609 โธมัส แฮร์ริออตได้ปรับปรุงและปรับปรุงสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าว ซึ่งช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถดูหลุมอุกกาบาตและภูเขาบนดวงจันทร์ได้

ความก้าวหน้าครั้งใหญ่เกิดขึ้นเมื่อนักคณิตศาสตร์ชาวอิตาลี กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้เรียนรู้เกี่ยวกับความพยายามของชาวดัตช์ในการจดสิทธิบัตรท่อเลนส์ ด้วยแรงบันดาลใจจากการค้นพบนี้ กาลิเลโอจึงตัดสินใจสร้างอุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับตัวเขาเอง ในเดือนสิงหาคม ค.ศ. 1609 กาลิเลโอได้สร้างกล้องโทรทรรศน์เต็มตัวเครื่องแรกของโลก ในตอนแรกมันเป็นเพียงขอบเขตการจำ - รวมกัน เลนส์แว่นตาวันนี้จะเรียกว่าผู้หักเห ก่อนกาลิเลโอ เป็นไปได้มากว่ามีคนเพียงไม่กี่คนที่คิดจะใช้หลอดนี้เพื่อประโยชน์ทางดาราศาสตร์ ต้องขอบคุณอุปกรณ์ดังกล่าว กาลิเลโอจึงค้นพบหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ พิสูจน์สภาพทรงกลมของมัน ค้นพบดาวเทียมสี่ดวงของดาวพฤหัสบดี และวงแหวนของดาวเสาร์

การพัฒนาทางวิทยาศาสตร์ทำให้สามารถสร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังมากขึ้นซึ่งทำให้มองเห็นได้มากขึ้น นักดาราศาสตร์เริ่มใช้เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสมากขึ้น กล้องโทรทรรศน์กลายเป็นท่อขนาดใหญ่และหนักและแน่นอนว่าไม่สะดวกในการใช้งาน จากนั้นจึงคิดค้นขาตั้งขึ้นมาสำหรับพวกเขา

ในปี 1656 Christian Huyens ได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ขยายวัตถุที่สังเกตได้ 100 เท่า ขนาดของมันคือมากกว่า 7 เมตร รูรับแสงประมาณ 150 มม. กล้องโทรทรรศน์นี้ถือว่าอยู่ในระดับกล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นในปัจจุบันแล้ว ในช่วงทศวรรษที่ 1670 ได้มีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาด 45 เมตร ซึ่งขยายวัตถุให้กว้างขึ้นและให้มุมมองที่กว้างขึ้น

แต่แม้แต่ลมธรรมดาก็อาจเป็นอุปสรรคในการได้ภาพที่คมชัดและมีคุณภาพสูง กล้องโทรทรรศน์เริ่มมีความยาวมากขึ้น ผู้ค้นพบพยายามที่จะใช้ประโยชน์สูงสุดจากอุปกรณ์นี้โดยอาศัยกฎการมองเห็นที่พวกเขาค้นพบ: ความคลาดเคลื่อนสีของเลนส์ลดลงเกิดขึ้นเมื่อความยาวโฟกัสเพิ่มขึ้น เพื่อกำจัดการรบกวนสี นักวิจัยได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่มีความยาวเหลือเชื่อ ท่อเหล่านี้ซึ่งต่อมาเรียกว่ากล้องโทรทรรศน์มีความยาวถึง 70 เมตร และทำให้เกิดความไม่สะดวกอย่างมากในการทำงานกับท่อและการติดตั้ง ข้อเสียของตัวหักเหทำให้จิตใจที่ดีต้องมองหาวิธีแก้ปัญหา นั่นคือกล้องโทรทรรศน์ ตอบและ วิธีใหม่พบ: การรวบรวมและการโฟกัสของรังสีเริ่มดำเนินการโดยใช้กระจกเว้า ตัวรีเฟล็กเตอร์ได้เกิดใหม่เป็นตัวรีเฟลกเตอร์ โดยปราศจากโครมาติซึมโดยสิ้นเชิง

บุญนี้เป็นของ Isaac Newton โดยสิ้นเชิง เขาเป็นผู้ที่สามารถให้ได้ ชีวิตใหม่กล้องโทรทรรศน์โดยใช้กระจก กระจกสะท้อนแสงชิ้นแรกของเขามีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียงสี่เซนติเมตร และเขาได้สร้างกระจกเงาตัวแรกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. จากโลหะผสมของทองแดง ดีบุก และสารหนูในปี 1704 ภาพก็ชัดเจน อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์ตัวแรกของเขายังคงได้รับการเก็บรักษาอย่างระมัดระวังในพิพิธภัณฑ์ดาราศาสตร์ในลอนดอน

แต่ก็ยัง เป็นเวลานานช่างแว่นตาไม่สามารถสร้างกระจกเงาแบบเต็มตัวสำหรับตัวสะท้อนแสงได้ ปีเกิดของกล้องโทรทรรศน์ชนิดใหม่ถือเป็นปี 1720 เมื่ออังกฤษสร้างตัวสะท้อนแสงแบบใช้งานได้ตัวแรกซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 เซนติเมตร มันเป็นความก้าวหน้า ในยุโรป มีความต้องการกล้องโทรทรรศน์แบบพกพาและกะทัดรัดที่มีความยาวเกือบสองเมตร พวกเขาเริ่มลืมเรื่องท่อหักเหความยาว 40 เมตรไปซะ

ระบบกระจกสองบานเสนอโดย Cassegrain ชาวฝรั่งเศส Cassegrain ไม่สามารถนำแนวคิดของเขาไปปฏิบัติได้อย่างเต็มที่เนื่องจากขาดความสามารถทางเทคนิคในการประดิษฐ์กระจกเงาที่จำเป็น แต่ในปัจจุบันได้นำแนวคิดของเขาไปปฏิบัติแล้ว เป็นกล้องโทรทรรศน์แบบนิวตันและแคสเซอเกรนที่ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ "สมัยใหม่" ตัวแรกที่ประดิษฐ์ขึ้นเมื่อปลายศตวรรษที่ 19 อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลทำงานบนหลักการของกล้องโทรทรรศน์แคสซีเกรนทุกประการ และหลักการพื้นฐานของนิวตันที่ใช้กระจกเว้าเดียวได้ถูกนำมาใช้ที่หอดูดาวฟิสิกส์ดาราศาสตร์พิเศษในรัสเซียมาตั้งแต่ปี 1974 ยุครุ่งเรืองของดาราศาสตร์แบบหักเหแสงเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 19 เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์ไม่มีสีค่อยๆ เพิ่มขึ้น หากในปี พ.ศ. 2367 เส้นผ่านศูนย์กลางยังคงเป็น 24 เซนติเมตร จากนั้นในปี พ.ศ. 2409 ขนาดของมันก็เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในปี พ.ศ. 2428 ก็กลายเป็น 76 เซนติเมตร (หอดูดาว Pulkovo ในรัสเซีย) และในปี พ.ศ. 2440 เครื่องหักเหของ Ierka ก็ถูกประดิษฐ์ขึ้น สามารถคำนวณได้ว่าในช่วง 75 ปีที่ผ่านมา เลนส์เพิ่มขึ้นในอัตราหนึ่งเซนติเมตรต่อปี

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 18 กล้องโทรทรรศน์ขนาดกะทัดรัดและสะดวกได้เข้ามาแทนที่ตัวสะท้อนแสงขนาดใหญ่ กระจกโลหะกลับกลายเป็นว่าใช้งานไม่ได้จริงนัก - มีราคาแพงในการผลิตและจางหายไปตามกาลเวลา ภายในปี 1758 ด้วยการประดิษฐ์แก้วใหม่สองประเภท: เบา - มงกุฎ - และหนัก - หินเหล็กไฟ - จึงเป็นไปได้ที่จะสร้างเลนส์สองเลนส์ สิ่งนี้ประสบความสำเร็จในการใช้ประโยชน์จากนักวิทยาศาสตร์ J. Dollond ซึ่งสร้างเลนส์สองเลนส์ ซึ่งต่อมาเรียกว่าเลนส์ Dollond

หลังจากการประดิษฐ์เลนส์ไม่มีสี ชัยชนะของตัวหักเหก็ยังคงอยู่อย่างแน่นอน สิ่งเดียวที่ยังคงอยู่คือการปรับปรุง กล้องโทรทรรศน์เลนส์- พวกเขาลืมเรื่องกระจกเว้าไปแล้ว นักดาราศาสตร์สมัครเล่นสามารถพาพวกเขากลับมามีชีวิตได้ วิลเลียม เฮอร์เชล นักดนตรีชาวอังกฤษ ค้นพบดาวเคราะห์ยูเรนัสในปี พ.ศ. 2324 การค้นพบของเขาไม่มีความเท่าเทียมกันในทางดาราศาสตร์มาตั้งแต่สมัยโบราณ ยิ่งไปกว่านั้น ดาวยูเรนัสยังถูกค้นพบโดยใช้เครื่องสะท้อนแสงขนาดเล็กแบบโฮมเมดอีกด้วย ความสำเร็จทำให้ Herschel เริ่มผลิตแผ่นสะท้อนแสง ขนาดใหญ่ขึ้น- เฮอร์เชลหลอมกระจกจากทองแดงและดีบุกเป็นการส่วนตัวในเวิร์คช็อปของเขา งานหลักในชีวิตของเขาคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ที่มีกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 122 ซม. การค้นพบนี้เกิดขึ้นได้ไม่นาน: เฮอร์เชลค้นพบดาวเทียมดวงที่หกและเจ็ดของดาวเสาร์ ลอร์ดรอสส์เจ้าของที่ดินชาวอังกฤษอีกคนหนึ่งซึ่งมีชื่อเสียงไม่แพ้กันได้ประดิษฐ์กระจกสะท้อนแสงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 182 เซนติเมตร ต้องขอบคุณกล้องโทรทรรศน์ที่เขาค้นพบเนบิวลากังหันที่ไม่รู้จักจำนวนหนึ่ง

กล้องโทรทรรศน์เฮอร์เชลและรอสส์มีข้อเสียหลายประการ เลนส์กระจกโลหะหนักเกินไปและสะท้อนเท่านั้น ส่วนเล็กๆมีแสงตกมาที่พวกเขาแล้วหรี่ลง จำเป็นต้องมีวัสดุใหม่ที่สมบูรณ์แบบสำหรับกระจก วัสดุนี้กลายเป็นแก้ว นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Leon Foucault ในปี 1856 พยายามสอดกระจกที่ทำจากกระจกสีเงินเข้าไปในตัวสะท้อนแสง และประสบการณ์ก็ประสบความสำเร็จ ในช่วงทศวรรษที่ 90 นักดาราศาสตร์สมัครเล่นจากอังกฤษได้สร้างตัวสะท้อนแสงสำหรับการสังเกตการณ์ด้วยภาพถ่ายด้วยกระจกแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 152 เซนติเมตร ความก้าวหน้าอีกอย่างหนึ่งของการสร้างกล้องโทรทรรศน์ก็เห็นได้ชัด

ความก้าวหน้านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้หากปราศจากการมีส่วนร่วมของนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย ฉันเข้าแล้ว บรูซมีชื่อเสียงในด้านการพัฒนากระจกโลหะพิเศษสำหรับกล้องโทรทรรศน์ โลโมโนซอฟและเฮอร์เชลซึ่งเป็นอิสระจากกัน ได้คิดค้นการออกแบบกล้องโทรทรรศน์แบบใหม่โดยที่กระจกหลักจะเอียงโดยไม่มีกระจกรอง ดังนั้นจึงช่วยลดการสูญเสียแสงได้

Fraunhofer ช่างแว่นตาชาวเยอรมันนำการผลิตเข้าสู่สายการผลิตและปรับปรุงคุณภาพของเลนส์ และวันนี้ที่หอดูดาว Tartu พร้อมด้วยเลนส์ Fraunhofer ที่ยังคงสภาพสมบูรณ์ แต่ผู้หักเหของช่างแว่นตาชาวเยอรมันก็ไม่ได้มีข้อบกพร่องเช่นกัน - โครมาติซึม

และในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 เท่านั้นที่พวกเขาประดิษฐ์ขึ้น วิธีการใหม่การผลิตเลนส์ พื้นผิวกระจกเริ่มได้รับการเคลือบด้วยฟิล์มสีเงิน ซึ่งถูกนำไปใช้กับกระจกแก้วโดยให้น้ำตาลองุ่นสัมผัสกับเกลือซิลเวอร์ไนเตรต เลนส์ใหม่โดยพื้นฐานเหล่านี้สะท้อนแสงได้มากถึง 95% ตรงกันข้ามกับเลนส์สีบรอนซ์แบบเก่าที่สะท้อนแสงเพียง 60% L. Foucault สร้างตัวสะท้อนแสงด้วยกระจกพาราโบลาซึ่งเปลี่ยนรูปร่างของพื้นผิวของกระจก ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 Crossley นักดาราศาสตร์สมัครเล่นหันมาสนใจกระจกอะลูมิเนียม กระจกโค้งทรงโค้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 91 ซม. ที่เขาซื้อมาก็ถูกสอดเข้าไปทันที ปัจจุบัน มีการติดตั้งกล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกบานใหญ่คล้ายกันในหอดูดาวสมัยใหม่ ในขณะที่การเติบโตของการหักเหของแสงช้าลง การพัฒนากล้องโทรทรรศน์แบบสะท้อนกลับได้รับแรงผลักดัน ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2451 ถึง พ.ศ. 2478 หอสังเกตการณ์หลายแห่งทั่วโลกได้สร้างตัวสะท้อนแสงมากกว่าหนึ่งโหลครึ่งพร้อมเลนส์ที่มีขนาดใหญ่กว่าของ Yerk กล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดติดตั้งอยู่ที่หอดูดาว Mount Wilson มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 256 เซนติเมตร และแม้แต่ขีดจำกัดนี้ก็เพิ่มเป็นสองเท่าในไม่ช้า กระจกสะท้อนแสงขนาดยักษ์ของอเมริกาได้รับการติดตั้งในแคลิฟอร์เนีย ซึ่งมีอายุมากกว่า 15 ปี

เมื่อกว่า 30 ปีที่แล้วในปี 1976 นักวิทยาศาสตร์ของสหภาพโซเวียตได้สร้างกล้องโทรทรรศน์ BTA ขนาด 6 เมตร - กล้องโทรทรรศน์อะซิมุธัลขนาดใหญ่ จนถึงปลายศตวรรษที่ 20 BTA ถือเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ผู้ประดิษฐ์ BTA เป็นผู้ริเริ่มในการแก้ปัญหาทางเทคนิคดั้งเดิม เช่น การติดตั้ง alt-azimuth ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ ปัจจุบันนวัตกรรมเหล่านี้ถูกนำมาใช้ในกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์เกือบทั้งหมด ในตอนต้นของศตวรรษที่ 21 BTA ถูกผลักเข้าไปในกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สิบแห่งที่สองของโลก และการเสื่อมสภาพของกระจกอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อเวลาผ่านไป - ปัจจุบันคุณภาพของกระจกอยู่ที่ 30% ของกระจกดั้งเดิม - เปลี่ยนให้กลายเป็นอนุสรณ์สถานทางประวัติศาสตร์ทางวิทยาศาสตร์เท่านั้น

กล้องโทรทรรศน์รุ่นใหม่ประกอบด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่สองตัว ได้แก่ KECK I และ KECK II ขนาด 10 เมตร สำหรับการสังเกตการณ์ด้วยแสงอินฟราเรด ได้รับการติดตั้งในปี 1994 และ 1996 ในสหรัฐอเมริกา พวกเขาถูกรวบรวมด้วยความช่วยเหลือของมูลนิธิ W. Keck หลังจากนั้นจึงตั้งชื่อพวกเขา เขาให้เงินมากกว่า 140,000 ดอลลาร์สำหรับการก่อสร้าง กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้มีขนาดเท่ากับอาคารแปดชั้นและมีน้ำหนักมากกว่า 300 ตันต่อตัว แต่ทำงานด้วยความแม่นยำสูงสุด กระจกเงาหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 เมตร ประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยม 36 ส่วนซึ่งทำหน้าที่เป็นกระจกสะท้อนแสงชิ้นเดียว กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้ได้รับการติดตั้งในสถานที่ที่เหมาะสมที่สุดแห่งหนึ่งในโลกสำหรับการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ - ในฮาวายบนทางลาดของภูเขาไฟ Manua Kea ที่ดับแล้วซึ่งสูง 4,200 ม. ภายในปี 2545 กล้องโทรทรรศน์ทั้งสองนี้อยู่ห่างจากกัน 85 ม. เริ่มทำงานในโหมดอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ โดยให้ความละเอียดเชิงมุมเท่ากับกล้องโทรทรรศน์ 85 เมตร

ประวัติความเป็นมาของกล้องโทรทรรศน์มีมาอย่างยาวนาน ตั้งแต่ผู้ผลิตแก้วของอิตาลีไปจนถึงกล้องโทรทรรศน์ดาวเทียมขนาดยักษ์สมัยใหม่ หอดูดาวขนาดใหญ่สมัยใหม่มีการนำระบบคอมพิวเตอร์มาใช้มานานแล้ว อย่างไรก็ตาม กล้องโทรทรรศน์สมัครเล่นและอุปกรณ์ประเภทฮับเบิลจำนวนมากยังคงใช้หลักการทำงานที่กาลิเลโอประดิษฐ์ขึ้น