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第一期：世界首台天文望远镜之Galileo Telescope - 知乎

第一期：世界首台天文望远镜之Galileo Telescope - 知乎首发于天文望远镜科普切换模式写文章登录/注册第一期：世界首台天文望远镜之Galileo Telescope泰利斯科普​中国科学院大学 工学博士望远镜是天文学跨越式发展的第一功臣。1609年，时年45岁的伽利略·伽利雷（Galileo Galilei）（1564-1642）老爷子制作了世界上第一台天文望远镜。名字听起来是不是有些许的耳熟？没错，就是小学课本里在比萨斜塔上扔两个小铁球做实验的那个人，那一年他26岁。我的26岁，额…那个…。停！咱还是继续聊聊伽利略老爷子。可是历史上对于伽利略是否真的做过自由落体实验一直存在着争议。天才科学家霍金就毫不掩饰的在《时间简史》里写到，“这故事几乎不可能是真的，他只不过是做了两个小球从斜面滚下的实验”。著名科学史研究学者丹皮尔觉得他可能做了这个实验，但不是在比萨斜塔上。也有人认为这个实验是伽利略学生做的或者是他学生杜撰的。有没有被骗的感觉？毕竟该实验只记载于他学生维维安尼写的《伽利略生平的历史故事》一书中，具体是真是假，只能交给历史来评判了，正如牛顿是不是真的被落下的苹果砸到过头，恐怕已无人说得清。不过现实告诉我们这个世界上并不是所有的真相都必须大白于天下，有时候善意的谎言恰恰能让人感受这世界的美好。相反，真相反倒是丑陋的，毕竟美好才是人们易于接受的东西。咳咳，跑远了，回归正题。虽名为伽利略望远镜，实则发现望远镜原理的并非伽利略本人，而是荷兰的一位眼镜匠人汉斯·利伯希（Hans Lippershey）于1608年偶然发现的。其实这样说也不够客观，有历史记载是汉斯的孩子有一天在窗台上玩耍，手拿两只镜片重叠起来，然后闭上眼睛通过镜片向远处望，忽然发现远处的景物被拉近了，由此发现的。汉斯做的望远镜长下面这样，确切来说当时还不能称之为望远镜。后来，伽利略从朋友的信中得知制作望远镜的方法后，用不到三个月的时间制作出了世界上第一台真正的天文望远镜。所以确切的说，汉斯才是望远镜的第一发明人，伽利略只是将望远镜用于天文观测的第一人。该望远镜的放大倍率为33倍，伽利略就是利用这台望远镜发现了月球表面是凹凸不平的以及木星的四颗卫星，此后还发现了一系列开创性的成果。从此，人类对宇宙认识的固有观念开始改变，解放了思想，开辟了天文学和近代自然科学发展的新时代。可以说毫不夸张的说，依靠望远镜，伽利略达到了人生的巅峰，好嗨呦！作为一名从事天文仪器研发的小白在这里还是有必要简单介绍一下这台望远镜的工作原理。它由一个凸透镜（物镜）和一个凹透镜（目镜）构成，光线经过物镜折射所成的实像在目目镜后方（靠近人眼睛方向）的焦点上，该像对目镜是一个虚像，因此经目镜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，缺点是视野比较小。伽利略当时看到的月球大概是下面这个样子。下面是2018年1月于南京天光所用10cm口径望远镜拍摄。可想而知400年前的人们看到这一幕时的兴奋状态。正如伟大哲学家康德所说，“世界上只有两件东西能震撼人们的心灵：一是头顶灿烂的星空；二是心中崇高的道德”。最后我们来共赏一下康德原文的魅力：Two things fill the mind with ever new and increasingadmiration and awe, the more often and steadily we reflect upon them: thestarry heavens above me and the moral law within me.编辑：木子辵云校稿：他山之石声明：部分图片来自网络，如有侵权，请联系作者删除。参考资料：[1]袁位. 神奇的天文望远镜[J]. 书摘, 2018(5): 123-126.[2]陈华松, 陆建隆.天文望远镜400年与2009国际天文年[J]. 物理教师, 2008, 29(8):56-58.[3]https://www.sohu.com/a/335160002_100028727[4]百度百科-伽利略望远镜[5]姜畅, 李淼, 魏红祥. 望远镜的前世今生——中国科学院物理研究所"天文望远镜"主题讨论侧记[J]. 物理, 2018(11):748-749.欢迎扫码关注微信公号泰利斯科普编辑于 2020-10-27 19:19天文望远镜​赞同 8​​2 条评论​分享​喜欢​收藏​申请转载​文章被以下专栏收录天文望远镜科普做最通俗易懂的天文望远镜科

望远镜是谁发明的？ - 知乎

望远镜是谁发明的？ - 知乎切换模式写文章登录/注册望远镜是谁发明的？跟我学化学望远镜的发明使得天文学、物理学都产生了巨大的进步，那么望远镜到底是谁发明的呢？今天小编就来讲一讲望远镜是谁发明的，望远镜的发展史是什么。1、望远镜的最早发明者1608年荷兰米德尔堡眼镜师汉斯·李波尔(Hans Lippershey)造出了世界上第一架望远镜。一次，两个小孩在李波尔的商店门前玩弄几片透镜，他们通过前后两块透镜看远处教堂上的风标，两人兴高采烈。李波尔赛拿起两片透镜一看，远处的风标放大了许多。李波尔赛跑回商店，把两块透镜装在一个筒子里，经过多次试验，汉斯·李波尔发明了望远镜。2、伽利略验证制作望远镜望远镜的真正价值,是由大科学家伽利略的科学实验加以证实的。1609年,正在威尼斯的伽利略,从朋友的信中了解到利珀希制造望远镜的消息后,他回到帕多瓦就动手制作了第一架天文望远镜。这个用一片凸透镜和一片凹透镜构成的望远镜,最初只能放大3倍,以后又改进到可以放大33倍。这就是有名的伽利略望远镜。从此,一扇通往字宙奥秘堂的大门在天文学家面前打开了。1609年12月,伽利略用他自制的望远镜观测月球。他发现月球表面并非像亚里土多德说的那样完美无缺,而是坑坑洼洼,凹凸不平。月球上布满了一些四周高、中间低的环形结构,这就是后人所称的“环形山”。3、反射望远镜的制作1.1793年英国赫瑟尔(William Herschel)，制做了反射式望远镜，反射镜直径为130厘米，用铜锡合金制成，重达1吨。2.1845年英国的帕森(William Parsons)制造的反射望远镜，反射镜直径为1.82米。3.1917年，胡克望远镜(Hooker Telescope)在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成。它的主反射镜口径为100英寸。正是使用这座望远镜，哈勃(Edwin Hubble)发现了宇宙正在膨胀的惊人事实。4.1930年，德国人施密特(BernhardSchmidt)将折射望远镜和反射望远镜的优点(折射望远镜像差小但有色差而且尺寸越大越昂贵，反射望远镜没有色差、造价低廉且反射镜可以造得很大，但存在像差)结合起来，制成了第一台折反射望远镜。4、哈勃望远镜的建成哈勃望远镜是人类第一座太空望远镜，总长度超过13米，质量为11吨多，运行在地球大气层外缘离地面约600公里的轨道上。哈勃太空望远镜的构想可追溯到1946年。该望远镜于1970年代设计，建造及发射共耗资20亿美元左右。NASA马歇尔空间飞行中心负责设计，开发和建造哈勃空间望远镜。NASA高达德空间飞行中心负责科学设备和地面控制。珀金埃尔默负责制造镜片，洛克希德负责建造望远镜镜体。望远镜最早发明者是荷兰的李波尔，及距今已有400多年的历史，并且望远镜技术还在不断地发展着。发布于 2020-12-22 14:11天文望远镜望远镜天文学​赞同 9​​1 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

1609年的今天，世界第一台望远镜面世！你了解正真的望远镜吗？

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1609年的今天，世界第一台望远镜面世！你了解正真的望远镜吗？

2017-08-21 19:07

来源:

泰达航母主题公园

原标题：1609年的今天，世界第一台望远镜面世！你了解正真的望远镜吗？

伽利略说：“望远镜不是我发明的。”

1609年8月21日，意大利科学家伽利略展出了人类历史上第一架按照科学原理制造出来的望远镜。

世界上第一台天文望远镜是谁发明的？科技史上早有定论，他就是意大利科学家伽利略。

不过伽利略却否认这一点，他说世界上第一台望远镜是荷兰人发明的。

事情是这样子。1608年的荷兰，有一个叫汉斯·李波儿塞的眼镜制造商，熊孩子自古就有，不过汉斯家的两个熊孩子很聪明。

一个偶然的机会，两个孩子从店铺里拿来两片透镜，一前一后摆弄着，突然孩子们发现远处教堂上的风标又大又近。

李波儿赛得知此事也很惊讶，于是他尝试用一个简易的筒，把两块透镜装好。世界上第一台望远镜就这样产生了。

到1609年，这个消息被传到了意大利，伽利略知道后对此很感兴趣。他开始通过数学计算，研究用什么样的镜片、怎样组合在一起效果比较好。

最后，伽利略做了两根管子，一根管子的一端放凸透镜，另一根管子的一端放凹透镜，其中一根稍微细一点，正好可以套住另一根管子里面，能够自由滑动，这样就可以来回调节，选择合适的距离。

经过反复的研制和试验，终于在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜。

后来，伽利略就利用这个望远镜进行天文观察，首先发现月球表面既不平滑、又不纯洁，并且有火山口的裂痕，并亲手绘制了第一幅月面图。

因此，确切地说伽利略发明了天文望远镜。

在这几百年的时间里，望远镜已经成了大家日常生活中随处可见的工具。当然除了这些家用的望远镜外，还有一群望远镜中的“特种兵”——雷达。在泰达航母主题公园，就有这样一个“千里眼”，可以让您体验真正望远镜的“威力”。

“顶帆”雷达

作为前苏联的一艘“基辅”级航母的首舰，基辅号上面配备了许多在当时很先进的武备系统，“顶帆”雷达就是其中之一。

“顶帆”远程对空探测雷达，用于对远/中程空中海上目标的持续跟踪探测，为防空导弹和舰舰导弹提供目标并提供目标运行参数，也可以引导舰载机出航截击空中目标。

“顶帆”雷达工作波段为C/D波段，对高空目标的最大探测距离达到555千米。那么555千米大概有多远呢？

从天津到青岛大概540多公里，也就是说我们在基辅号上通过“顶帆”雷达可以探测到青岛上空飞来的飞机。

除此之外，“顶帆雷达”还具有一定反隐身能力。可以用于对远距离空中和水面目标的探测和持续跟踪。

作为航母上面的“千里眼”，雷达除了搜索作用外，还有导航等其他功能。基辅号上的“顶帆”雷达和它的兄弟“顶舵”、“顶结”等多种雷达，一起组成了基辅号上的电子军事设备，为基辅号保驾护航。

虽然，现在的“顶帆”雷达，基辅号都已经不再具有“实战”作用，但它们在泰达航母主题公园，对我国的军事国防教育发挥了重大作用！返回搜狐，查看更多 责任编辑：

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远镜_百度百科 网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心伽利略望远镜播报讨论上传视频伽利略发明的望远镜收藏查看我的收藏0有用+10伽利略望远镜（Galileo telescope）是指物镜是凸透镜（会聚透镜）而目镜是凹透镜（发散透镜）的望远镜。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。采用凸透镜作为物镜,凹透镜为目镜,使物镜跟目镜的距离(镜筒长度),等于这两个透镜焦距的代数和(绝对值的差)。 [3]中文名伽利略望远镜外文名Galileo telescope物    镜凸透镜目    镜凹透镜类    型折射望远镜发明日期1609发明者伽利略目录1发展历史2观测成果3制作方法4原理5望远镜发展历史播报编辑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！伽利略 手绘的月面图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。伽利略望远镜原理接着，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”。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。伽利略望远镜原理观测成果播报编辑伽利略望远镜(9张)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年的秋天，身兼帕多瓦大学数学、科学和天文学教授的伽利略，制作出了一个放大倍数为32倍的望远镜。伽利略将镜头首次对准了月球，这是人类首次对月面进行科学观测。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代，近代天文学的大门被打开了。制作方法播报编辑你可以用很低的费用制作一架伽利略式望远镜。从商店买一块直径、焦距大一些的老花眼镜片（凸透镜）作为物镜以及一块焦距、直径较小的凹透镜作为目镜。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卫星的望远镜便制成了。但是切记，不要通过望远镜直接观察太阳，以免被高温灼伤眼睛。 [1]原理播报编辑伽利略型光线经过物镜折射所成的虚像在目镜的后方（靠近人目的后方）焦点上， [2]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。意大利天文学家伽利略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。望远镜播报编辑望远镜是一种利用凹透镜和凸透镜观测遥远物体的光学仪器。利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到，又称“千里镜”。-伽利略望远镜：人类历史上第一台天文望远镜，由意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明伽利略望远镜牛顿望远镜：诞生于1668年，用2.5cm直径的金属，磨制成一块凹面反射镜，并在主镜的焦点前面放置了一个与主镜成45度角的反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90度角反射出镜筒后到达目镜，这种系统称为牛顿式反射望远镜。牛顿望远镜赫歇尔望远镜：诞生于18世纪晚期，由德国音乐师和天文学家威廉-赫歇尔制造。赫歇尔望远镜耶基斯折射望远镜：坐落于美国威斯康星州的耶基斯天文台，主透镜建成于1895年，是当时世界上最大望远镜。耶基斯折射望远镜威尔逊山望远镜：1908年，美国天文学家乔治-埃勒里-海耳主持建成了口径60英寸的反射望远镜，安装于威尔逊山。威尔逊山望远镜胡克望远镜：在富商约翰-胡克的赞助下，口径为100英寸的反射望远镜于1917年在威尔逊山天文台建成。胡克望远镜海尔望远镜：望远镜在1948年完成，直到1980年代初期，BTA-6望远镜能够运作之前，海尔望远镜一直是世界最大的望远镜。海尔望远镜甚大阵射电望远镜：甚大阵射电望远镜坐落于美国新墨西哥州索科洛，于1980年建成并投入使用。甚大阵射电望远镜哈勃太空望远镜：是以天文学家哈勃为名，在轨道上环绕著地球的望远镜，于1990年发射。哈勃太空望远镜凯克望远镜：凯克望远镜有两台，分别建造于1991年和1996年，像足球那样的圆顶有11层楼高，凯克是以它的出资建造者来命名的。凯克望远镜斯隆望远镜：“斯隆数字天空勘测计划”的2.5米望远镜位于美国新墨西哥州阿柏角天文台。该望远镜拥有一个相当复杂的数字相机，望远镜内部是30个电荷耦合器件(CCD)探测器。斯隆望远镜开普勒望远镜：由德国科学家约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler）于1611年发明。开普勒望远镜阿雷西博望远镜：世界上最大的单面口径射电望远镜，直径达305米，后扩建为350米，由康奈尔大学管理。阿雷西博望远镜卡塞格林望远镜：由两块反射镜组成的一种反射望远镜，1672年为卡塞格林所发明。-伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)伽利略望远镜图册(1张)新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号 京公网安备110000020000

天文望远镜简史 - 知乎

天文望远镜简史 - 知乎切换模式写文章登录/注册天文望远镜简史jjjastronomy天体物理博士和天文深空摄影发烧友以及上古史爱好者(注: 本文整理于去年做的天文科普报告的PPT，然后发布在我的微信公众号'JJJ话天文'里面。所用图片都来自于维基百科和望远镜官方网站，在正文配图中就不另外注明了。)2009年被联合国定为国际天文年(International Year of Astronomy)，之所以选择这一年，是因为2009年是伽利略发明天文望远镜400周年。400年来，天文学家、物理学家还有各类工程师们对天文望远镜的不断改进和创新，使得天文学得以飞跃发展，从而让人类能够领略并惊叹于宇宙的大美！本文就来简单讲讲望远镜这400年的历史。早期的望远镜现在公认的第一台天文望远镜是由意大利天文学家伽利略于1609年发明的(有些英国人不认可，他们觉得第一台天文望远镜是英国人发明的)，但第一台望远镜要比这个早一年。1608年，一位名叫Hans Lippershey的荷兰眼镜工匠把一块凸透镜和一块凹透镜对准了放在一起后发现远方的物体变近变大了，这便是有记录可查的第一台望远镜。虽然这个原始模型的望远镜的放大倍率只有3倍，但这个发明迅速在欧洲流传开来。1609年，在威尼斯的伽利略听说了这件事后立即着手进行改进然后只用了一天就做出来一个放大倍率达到30的望远镜。他迫不及待地给议员们展示他的发明，议员们看完后就给了伽利略在Padua大学的终身教习职位并把伽利略的工资涨了一倍(顺便提一下Padua大学是全世界历史最悠久的大学之一，Padua大学的天文系是最早的天文学研究机构之一，对近现代科学的发展起了非常重要的作用)。伽利略在给议员们展示他发明的天文望远镜伽利略把他的望远镜指向了天空，于是天文望远镜在这一刻诞生了。他成为了人类历史上第一个看到木星的卫星的人(木星的四颗明亮的卫星因此也被称为伽利略卫星)、第一个看到土星光环的人、第一个观察到金星跟月亮一样有盈亏的人、第一个看到月亮表面的环形山和山谷的人、第一个通过观察太阳黑子证明了太阳在自转的人、第一个发现银河是由无数恒星组成的人、第一个。。。他的仪器也第一次被叫做'telescope'，并且后来专门把他这种折射望远镜叫做'伽利略望远镜'。据说伽利略亲手做出的那一批天文望远镜中的其中一个经由传教士带到中国后流落在广州民间。由于不同波长的光在介质中有着不同的折射率，折射望远镜不可避免的存在色差(chromatic aberration)的问题。在17世纪，人们想到的解决色差的办法就是把焦距加长，当焦距足够长的时候，色差就变得可以忽略了。卡西尼在1672年用焦距11米的望远镜发现了土星的第五颗卫星Rhea。对于折射望远镜来说，焦距有多长镜筒就必须要有多长。当时造出的最长镜筒的折射望远镜的焦距达到45米，因为镜筒太长所以在观测的时候需要吊车才能把它固定住，而且由于材质和工艺的问题稍微有一些晃动都会导致镜筒折断等事故。后来惠更斯等人抛弃了镜筒制造出一个直径20厘米焦距达64米的望远镜，Adrien Auzout更是搞出了180米焦距的无镜筒望远镜，但这些怪物很难使用基本上等于无用。红绿蓝的光线经过透镜后聚焦在不同的位置，导致色差的出现最长镜筒的望远镜，需要吊车帮助指向和固定终于，牛顿出现了！牛顿指出光线通过透镜折射导致色差是无法避免的，那我们就不要用折射了嘛，反射也可以啊。于是，在1669年牛顿制造出第一台镜面(mirror)反射望远镜，被称为‘牛顿式望远镜’。牛顿版的反射镜用的是球面，后来改进为抛物面，之后卡塞格林把第二块反射镜面由平面镜改成了曲面镜大大缩短了镜筒而且并没有牺牲焦距。牛顿式望远镜光路图牛顿式望远镜复制品牛顿那个时代没有镀膜技术，反射镜面都是用金属制作，受材料和工艺的限制发射式望远镜没有得到更大的发展。反而，由于消色差透镜的发明，折射望远镜开始越造越大。1773年，第一台用不同折射率材料制成的组合透镜望远镜被制造出来，色差问题被大大改进了。两个不同材料的透镜组合能减小色差使得不同颜色的光线聚焦在一起近现代大型望远镜折射望远镜需要镜筒来固定镜片，当望远镜做得很大的时候，镜片自身的重量导致镜筒无法支撑和固定它。于是大型折射望远镜在进入20世纪后就停止制造了。投入实际使用的最大折射望远镜是芝加哥大学叶凯士(Yerkes)天文台的40英寸(1.02米)望远镜。历史上不同时期制造出的最大的折射望远镜而反射望远镜由于只需要一面来反射光线，另一面可以跟支撑系统接触，并且得益于20世纪的真空镀膜技术，大型反射望远镜代替了折射望远镜成为了天文台的主力军，而且开始安放在山顶等不受城市光污染的地区。例如1908年建成的1.5米海尔(Hale)望远镜和1917年建成的胡克(Hooker)望远镜都安置在威尔逊山天文台(Mount Wilson Observatory)。1948年建造完成并安置在帕洛玛山(Mount Palomar)的5米海尔(Hale)望远镜成为了当时世界上最大的望远镜，直到1975年被苏联的6米望远镜BTA-6所超越(BTA-6由于诸多设计问题未能发挥太大作用)。用单块刚性玻璃制作望远镜主镜面有一些技术性限制，直径很难超过八米。因此，蜂巢式拼接镜面成为了建造更大望远镜的既经济又可行的方法。1993年建成的凯克一号和1996年完成的凯克二号望远镜主镜面直径到达了10米。进入21世纪后，大型望远镜的制造实现了跨越式的发展，各种超大型望远镜纷纷被立项建造。下图对众多已经完成和规划中的大型望远镜的大小做了对比，请注意左下角的网球场和右下角的篮球场。大型望远镜大小对比图望远镜的直径越大分辨率就越高，但分辨率还受限于一个我们人类没法控制的因素，那就是大气。1980年代，两种新技术的诞生帮助地面天文观测一定程度上克服了大气扰动的影响，那就是主动光学(active optics)和自适性光学(adaptive optics)。主动光学通过在主镜面背后安装推进器改变镜面的形状从而修正诸如风、温度以及机械装置对望远镜带来的影响。而自适性光学则是通过分析入射光线的波前扭曲情况从而修正望远镜的辅镜面来达到消除大气扰动的目的。自适性光学系统运作的时候会选择一颗恒星作为参考星，或者干脆向天空打一束激光来人造一颗导星。主动光学所修正的是1赫兹的低频大幅度扰动，而自适性光学所修正的是100-1000赫兹的高频小幅度扰动。安装在镜面背后的推进器自适性光学系统射向天空的激光束哈勃空间望远镜谈望远镜不能不谈一下大名鼎鼎的哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope)，从民间到科学界，人们都不吝于任何美好的词句来赞扬它，比如“哈勃望远镜是人类制造的最有用的科学仪器”“人类历史上最高产的科学设备”“哈勃把遥远的星系带到了你的后院”“哈勃拍摄的图片让人产生一种敬畏和奇迹感”“它给世界带来了一个充满美妙的星系星云和行星的艺术画展”太空中的哈勃望远镜让我们来欣赏一下哈勃望远镜25周年的时候评选出来的最美哈勃图片吧哈勃太空望远镜拍摄的精美照片哈勃太空望远镜拍摄的精美照片哈勃望远镜让我们触及到了宇宙的极早期画面哈勃望远镜于1990年4月24日升空，升空后就发现了对焦问题，然后与1993年进行了第一次维修。最后一次维修(HST-SM4)是在2009年，我在约翰霍普金斯大学读书期间有幸参加了SM4的宇航员与公众的见面会。哈勃的继任者--詹姆士韦伯望远镜(JWST)将于明年2018年升空，而NASA也把哈勃的服役期延长至2021年。原本，NASA计划用航天飞机将退役的哈勃望远镜接回并陈列于博物馆内，但这一计划由于航天飞机的彻底退役而作废。现在的计划是在哈勃上安装推进器，让它受控地进入大气层然后在进行回收，但愿这一计划能够成功实施，实在不想看到这样一个彪炳人类史册的仪器在大气层中烧毁。最近有传出特朗普政府正在考虑使用商业发射机构在2020年后对哈勃进行一次维护，使得哈勃能够继续在太空从事科学研究活动。其它波段望远镜以上都是谈的光学望远镜，也就是工作于可见光波段的望远镜。现代天文学已经覆盖了整个从射电到伽马射线的电磁波，因此对于其它波段的望远镜也做一些简单介绍。由于二战时期雷达技术的发展和成熟，射电天文学也应运而生。射电望远镜分为单镜和阵列式两种。大型的单镜射电望远镜有位于波多黎各的305米Arecibo望远镜，还有刚建成的位于中国贵州的500米FAST望远镜。Arecibo望远镜，直径305米FAST望远镜，直径500米，位于中国贵州综合孔径技术可以将多个单独的小型射电望远镜通过阵列组合并利用地球自转达到超高的分辨率，单个望远镜之间的距离越大分辨率就越高。比如位于新墨西哥州沙漠的甚大阵(Very Lary Array, VLA)，就是三条互成120度的36公里长的导轨，上面陈列了27个直径25米的射电望远镜。射电望远镜甚大阵为了获得更高的分辨率，望远镜阵列的基线(baseline)就要更长，因此出现了横跨美国大陆的甚长基线干涉阵(VLBA)和以地球直径为基线的VLBI。这种干涉阵列的精度如此之高，可以用来测量每年太平洋板块的微小漂移！比射电波长再短一些的是微波。宇宙微波背景辐射是宇宙大爆炸的余晖，温度在~2.7K，对宇宙背景辐射的观测可以用来测量宇宙的一些重要参数，比如宇宙的年龄以及宇宙中的物质和能量的分布。微波背景辐射探测器COBE、WMAP和PLANK由于微波背景辐射的温度很低，所以很有必要降低望远镜自身的热辐射。地球轨道的第二朗格朗日点(L2)是一个太阳和地球的稳定平衡点，探测器在L2可以在地球的阴影里避免太阳的辐射。日地系统的拉格朗日点比微波波长再短的是红外。红外望远镜在光学系统上跟光学望远镜是一样的，只是用来接收红外光子和可见光光子的CCD不一样而已。如今，红外天文学在研究早期宇宙的星系形成等课题上越来越重要，因为高红移使得遥远星系辐射的可见光甚至紫外光在被我们接收的时候都变成了红外光。哈勃望远镜的继任者JWST就是主要工作在红外波段，将于2019年发射至L2。用来寻找地外行星的赫歇尔望远镜(Herschel)也是红外的。将于2019年发射的詹姆士韦伯望远镜(JWST)赫歇尔望远镜(Herschel)由波音747飞机搭载的SOFIA红外望远镜比可见光波长短的是紫外、X射线和伽马射线，这些波段的光会被地球大气吸收，所以只能通过高空气球、火箭和太空卫星到大气层外面进行观测。我博士期间做的是X-ray观测，所以我只能呆坐在电脑前下载这些望远镜的数据，同时在网上默默浏览那些做光学和红外的同学在夏威夷和智利的天文台拍的照片...不过还是要感谢这几个X射线望远镜提供的数据和资金让我完成了博士课题。霍普金斯紫外天文望远镜、钱德拉X射线天文台以及Swift伽马射线望远镜天文爱好者望远镜上面介绍完天文望远镜的历史，趁此机会就说一句关于天文爱好者购买业余望远镜的注意事项，那就是不要在超市买望远镜！常有初级天文爱好者或者孩子家长问我买什么望远镜比较好，我的回答是：天文望远镜分两种，一种是不能用的，一种是舍不得买的。以下这些在超市货架上销售的望远镜就属于不能用的，切记不要浪费钱买这些。便宜但没法用的超市望远镜最后贴一下我和我的望远镜们由于本人水平有限，以上内容难免出错，敬请指正，谢谢编辑于 2018-01-26 02:55天文科普天文知识天文望远镜​赞同 73​​2 条评论​分享​喜欢​收藏​申请

望远镜诞生413周年，伽利略用它到底看到了什么秘密？

望远镜诞生413周年，伽利略用它到底看到了什么秘密？

望远镜诞生413周年，伽利略用它到底看到了什么秘密？

政务：北京科协 2022-08-22 16:17

2022年8月21日，是人类历史上第一架望远镜展出的413周年纪念日。1609年，伽利略创制了天文望远镜，并用来观测天体。1610年1月7日，伽利略用自制的天文望远镜发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。公元1609年，在欧洲两处相距352公里的城市中几乎同时发生了两件意义深远的事情。第一件事是38岁的开普勒出版了《新天文学》一书，正式向世人宣布了行星运动第一和第二定律。第二件事发生在意大利的威尼斯，1609年的8月21日，意大利科学家伽利略展出了人类历史上第一架按照科学原理制造出来的望远镜。其实最早发现望远镜秘密的不是伽利略，而是一位叫利波塞的荷兰眼镜商人。这个人在制造镜片的时候，把一块凸透镜和一块凹透镜合在一起往外看，远处的东西就变近了。伽利略对这个发现很感兴趣，他用数学进行计算，研究用什么样的镜片、怎样组合在一起效果比较好。最后，伽利略做了两根管子，一根管子的一端放凸透镜，另一根管子的一端放凹透镜，其中一根稍微细一点，正好可以套在另一根管子里面，能够自由滑动。这样观察的时候，就可以来回调节，选择合适的距离。经过反复的研制和试验，终于在1609年发明了世界上第一架能放大32倍的望远镜。至于望远镜的真正价值，是由伽利略的科学实验加以证实的。1609年，正在威尼斯的伽利略，从朋友的信中了解到利珀希制造望远镜的消息后，他回到帕多瓦就动手制作天文望远镜。不到3个月的时间，这位45岁的教授已经仿造出了两架望远镜，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。从此，一扇通往字宙奥秘堂的大门在天文学家面前打开了。1609年12月，伽利略用他自制的望远镜观测月球。他发现月球表面并非像亚里士多德说的那样完美无缺，而是坑坑洼洼，凹凸不平。月球上布满了一些四周高、中间低的环形结构，这就是后人所称的“环形山”。更重要的是，他由此知道，月球并非是上帝创造的，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，是一个有着实地的世界，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，尽管在望远镜里观察“星星还是那个星星”，但星体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。伽利略的目光又投向了行星。1610年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，连续几个月的跟踪观测使他确信，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”。除了木卫二略小于月球外，其他3颗都比月亮还大，而木卫二则是天文学家的掌上明珠，因为它的冰层之下有着由液态水组成的海洋！1610年，他又发现了金星存在阴晴圆缺的位相变化。这一发现有力证明了哥白尼日心说的正确性。他把新的发现写成《星界的报告》一书，这本书的出版引起了巨大的反响。然而，神学家们却咒骂望远镜是“魔鬼的发明”，伽利略也因宣传日心说而受到教会的迫害。但他的成就开辟了科学的道路，动摇了宗教的统治地位，伽利略本人也成了近代实验科学的奠基人。伽利略是为维护真理而进行不屈不挠斗争的科学战士。当时，人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。恩格斯称他是“不管有何障碍，都能不顾一切而打破旧说，创立新说的巨人之一”。史蒂芬·霍金说，“自然科学的诞生要归功于伽利略，他这方面的功劳大概无人能及。”综编：科普中国、“宇宙时空”微信公众号原标题：《望远镜诞生413周年，伽利略用它到底看到了什么秘密？》

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天文望远镜最早由谁发明？ - 知乎首页知乎知学堂发现等你来答​切换模式登录/注册天文学望远镜天文望远镜天文望远镜最早由谁发明？关注者21被浏览14,656关注问题​写回答​邀请回答​好问题 1​添加评论​分享​9 个回答默认排序科学公园科学就是力量​ 关注说来话长，这个问题要先从玻璃的发明说起。玻璃的主要成分是二氧化硅，这种物质同时也是沙子的主要成分。二氧化硅的熔点是2000℃，加入碳酸钠或者碳酸钾之后熔点会下降到1000℃，通常需要再加入一些氧化钙使其不溶于水。由于种种原因，最早发明玻璃技术的是居住在新月地带[1]的人类，出现时间是大约公元前3000年。公元前15世纪，在地中海东部和东南部出现了大规模的玻璃制造工场，玻璃的生产工艺被细心的隐藏起来。公元前9世纪，出现了无色玻璃。公元前1世纪，出现了玻璃吹制工艺，公元100年左右，古罗马人开始把玻璃用作建筑物的装饰材料，接下来一千年里，玻璃及其加工技术在欧洲南部地区慢慢传播。伽利略自制望远镜的复制品（来源：互联网）11世纪时，德意志人发明了平板玻璃的制造技术，这项技术在13世纪的威尼斯得到了完善和发展。13世纪晚期，威尼斯和佛罗伦萨开始出现眼镜制造业，之后它也出现在荷兰和德国。眼镜制造商们在黑暗中摸索，在没有光学理论的帮助下，艰难地研究如何制造出更适合人类需要的透镜。在这个过程中，显微镜和望远镜都被发明出来了，尽管其发明人声称是“无意中”发现的，但如果没有透镜制造技术的发达，望远镜这类光学工具的问世是完全不可能的。汉斯·李普希画像（来源：维基百科）1608年10月2日，定居在荷兰泽兰省米德尔堡市的眼镜制造商汉斯·李普希（Hans Lippershey，1570年-1619年）向荷兰国会提交了一份专利申请，声明他已经发明了一种“能看到很远的地方，好像它们就在你附近一样的东西”。关于他是如何发明这种装置的说法，有好几个版本，其中一个比较流行的说法是：有两个孩子在他的眼镜店里玩透镜，无意中发现用凸透镜和凹透镜的组合可以放大远处的物体，其他的说法还包括“学徒发现”以及抄袭等等。另一个眼镜制造商雅各·梅提斯（Jacob Metius）几周后也向国会要求拥有望远镜的发明权，争执的结果是两人都没有获得专利。当时荷兰处在“八十年战争”时期，正在和西班牙帝国交战，所以望远镜这种新发明立即就用于军事行动，而获得授权制造望远镜的李普希也因此获利颇丰。这件事被暹罗（现在的泰国）国王Ekathotsarot派往荷兰的外交大使（1608年9月10日到任）写在他的一份外交信件中，这封信在欧洲被传抄，很多人由此知道了荷兰人的这个新发明。这些人中包括意大利人保罗·萨尔皮（Paolo Sarpi），罂国人托马斯·哈里奥特（Thomas Harriot），以及大学者伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）。当时伽利略是帕罗瓦大学的教授，1609年以前他通过和友人（可能是萨尔皮）的通信获知了望远镜的消息，但并未在意。这年7月中旬，一个荷兰人来到威尼斯，向当时的威尼斯大公推销望远镜，伽利略可能在威尼斯看到了（也可能是当面和萨尔皮交流知道了关于望远镜的更多的信息），他返回了帕多瓦，用一个晚上的时间猜出了望远镜的制造秘密，大约在7月22日制造了第一支属于自己的望远镜。差不多在27日他带着他改进的8或者9倍望远镜来到威尼斯，准备向威尼斯的统治者们展示了他自己的新发明。8月25日，他的望远镜在威尼斯共和国议会展示，得到了大公和议员们的赞扬。油画：伽利略向威尼斯大公展示望远镜（来源：互联网）和荷兰人一样，伽利略首先想到的是望远镜的军用价值，但作为学者，他迅速就做出了一个影响深远的决定：把望远镜指向天空。伽利略制造了两架用于天文观测的望远镜，其中一架口径2.6厘米，焦距长1.33米，放大倍率14倍；另一架口径4.4厘米，焦距1.2米，放大倍率33倍。伽利略自制望远镜的复制品（来源：互联网）1610年1月7日的夜晚，伽利略把他的望远镜指向了木星，天文学从这一天开始进入了新的时代。伽利略手绘的月面图（来源：互联网）伽利略手绘的木星及木卫（来源：互联网）笔者上世纪90年代上高中时曾经自制过伽利略式望远镜。当时一台成品望远镜要几百元钱，根本不是我这样的穷高中生能买得起的，所以我去眼镜店里买了一片100度的老花镜和一片2000度的平凹透镜准备自己做。一个同学的妈妈在县城百货公司工作，通过他妈妈的关系弄来了几个废弃的羽毛球球筒当镜筒（羽毛球筒的内径约6厘米，而眼镜店里未磨边的镜片直径恰好是6厘米），单个球筒长度不够，就用宽透明胶带把两个球筒粘起来，外面再裹上几层报纸。没有支架，就用手托着或者用篮球架之类的固定物体托着，就这么着弄出来一个简陋的能放大20倍的望远镜。虽然外表其貌不扬，但看个月亮、仙女座大星云什么的一点儿问题都没有，而且从头开始完全手工打造一个望远镜的乐趣也是买成品望远镜所体验不到的。后来我立志自己磨制大口径镜片，还花钱邮购了全套磨制望远镜镜片的资料，可惜一直没备齐所需材料（抛光用的铁红粉[2]好搞，但沥青一直没找到门路），结果这个宏愿到现在都没实现，估计也不会有实现的可能了。注：1、新月地带，指今天地中海东岸（以色列、巴勒斯坦、黎巴嫩、叙利亚）到土耳其东南部、伊拉克的一个弧形地带，历史上它自然条件优越，土壤肥沃、物种资源丰富，同时又位于从非洲到亚洲的必经之处，考古材料证实，这里是现代人最早定居和发展出原始农业的地方，也是孕育出两河流域、古埃及和古希腊文明的摇篮。2、铁红粉，就是三氧化二铁粉末，可以用于镜面抛光。作者：飞蠓编辑于 2020-08-09 00:15​赞同 46​​9 条评论​分享​收藏​喜欢收起​松泉​​中国科学院大学 天体物理博士​ 关注已经有人回答了伽利略发明望远镜之前的玻璃的发展，我来补充一下望远镜发展到现代望远镜的一些历程。这里面既有波澜壮阔的故事，也有我们现在看上去非常滑稽的操作。但正是这些人，一步步地坚持与积累，才有了我们现在的天文学，我们才能真正地张开眼睛看宇宙。我们也可以看到，望远镜的发展与工业的发展是紧密地联系在一起的：玻璃、磨镜片、镀膜、照相技术、天体跟踪技术等等。每一步工业技术的发展，都促使望远镜部上了一个新台阶。我们知道望远镜是从伽利略开始的。正是他的【1】折射望远镜，推翻了地心说，让人们建立了一个正确的宇宙观。伽利略用他的望远镜做出了很多观测，包括月球环形山、伽利略卫星、土星环、太阳黑子和太阳自转、金星盈亏、月球天平动、银河由恒星组成等等。但是受限于磨镜片的技术，当时他的许多结果没有办法重复。所以别人的观测跟他看到的可能不一样。后来牛顿做了【2】反射望远镜，但他主要用来研究光学，天文上没有什么成就。【3】大家一开始沿着折射望远镜的路子走。为了消除球差，就要做薄透镜。为了提高分辨率，焦距就要做的特别长。所以镜子越来越长。就像赫维留的镜子，46米长啊！赫维留用的折射镜第一次给出了精确的月面图。但是镜筒越来越长，在重力的影响下要变形。惠更斯提出可以把镜筒去掉。但这出现了问题，37米长啊，不好瞄准啊，物镜不好对齐，可能找物镜找了一晚上，找到了，结果天亮了。他真正出的成果还是用小一点的望远镜。比如用12英尺的望远镜发现了土星的卫星泰坦，用23英尺的望远镜把土星的盘分解成一个个环。由于折射的望远镜越造越大、越笨拙，【4】人们又重新开始研究反射式望远镜。从这开始，望远镜就不谈长度，而谈口径了。相比于透镜折射无法避免色差，反射镜的一个好处就在于没有色差。最开始是球面反射镜，有球差，虽然James Gregory在1663年提出可以改用抛物面来避免球差，但那时候抛物面加工比较难。后来，英国的John Hadley做了很多磨镜面的工作，他做的镜子球差很小，据说他的6英寸的镜子跟Huygens的123寸的镜子的观测效果一样好，而且只需要套个6英寸的金属筒。再后来，德国的威廉·赫歇尔和卡罗琳·赫歇尔兄妹做了很多反射望远镜（6英寸、9英寸、19英寸、48英寸），有了很多发现，比如太阳系第六行星天王星，1976年给出了星表Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars。后来，由他的儿子约翰·赫歇尔扩展为General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars。爱尔兰的罗斯勋爵想从零开始建造世界上最大的望远镜【大概是有钱又有闲】。他与一群工匠和天文学家一起，在20年内建造了15英寸、24英寸、36英寸、甚至72英寸的望远镜。但他的望远镜太大太重了。比如说最大的望远镜之一，名曰利维坦（4吨重，54英寸长），工作得很不好。它只能上下移动，更严重的是，潮湿多风的天气使星星闪烁，几乎没有好时间进行观测。天文学家第一次开始思考台址对于建造望远镜的重要性。罗斯的主要发现有：发现梅西耶星表1774-1781）中的15个云状天体（包括M51）是螺旋形的；他的助手约翰·路易斯·德雷尔（John Luis Dreyer）的星表New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars（1888）包含7840个天体，至今仍在使用。澳大利亚在1862年决定建造一架望远镜来观测很少被研究的南天星空，特别是麦哲伦星云。他们决定建设一台卡塞格林式反射望远镜，口径48英寸，镜面是由金属制成，而不是镀银玻璃【那时候没有镀膜技术】。结果，望远镜只使用了15年，因为金属镜在潮湿的天气中很快并且严重地失去了光泽。这个事件的影响比较大，以至于在之后的大约30年里，天文学家避免建造大型反射望远镜。在同时代发展的还有改正镜（消除色差）、天体跟踪、照相术等。照相就可以长时间曝光，相当于集光能力变大了。1840年，美国的约翰·德雷珀（John Draper）利用20分钟的曝光拍摄了第一张月球照片，深度大大增强。这些技术都出现了以后，【5】人们发现做的比较好的还是折射望远镜。第一台将摄影和跟踪相结合的望远镜是就是折射镜。受到1843年彗星的启发，哈佛大学决定建造一架望远镜，使用跟踪装置，可以跟着天体走，并加上照相的设备。望远镜于1847年完工，并在后面的20年内一直是世界上最大的望远镜。威廉·邦德（William Bond）用发条装置使望远镜能够稳定地聚焦在月球上，并将其拍到底片上——这是望远镜拍摄的第一张月球照片。邦德和约翰·惠普尔（John Whipple）在1850年以同样的方式拍摄了织女星的照片。用望远镜拍摄照片成为天文观测新的途径，而测光随之成为可能。哈佛天文台成为恒星光度测量和恒星分类的领导者。【6】人们继续做大折射望远镜。美国，阿尔万·克拉克（Alvan Clark）被要求为海军天文台建造一台最好的望远镜，该望远镜于1873年完工，口径26英寸，成为后面10年内最大的折射望远镜。该望远镜发现了火星的两个卫星Phobos和Deimos。它至今仍在使用，主要用于观测双星和行星的卫星。威尔逊山天文台的创始人天文学家乔治·埃勒里·海尔（George Ellery Hale）说服芝加哥大亨查尔斯·泰森·耶克斯（Charles Tyson Yerkes）资助一架望远镜。海尔聘请克拉克建造望远镜，并于1895年完成了世界上最大的折射望远镜，口径为1米。望远镜配备了上升的地板，圆顶也由电机控制。该望远镜现在仍然是世界上最大的折射望远镜，由于玻璃透镜自身的重量、自身严重的光吸收等原因，折射望远镜无法做得更大。【7】后来折射望远镜还是被放弃了。因为这么大的镜子，挪动的时候，形状就会变化，光路就变了。而且，吸收导致光损太严重，效率就下降了。望远镜进入了反射望远镜的时代。同时，那个时期发展了镀银的技术，可以提高反射率，又不会生锈。而且加工抛物面的技术也有了。人们也想到，大气抖动会造成星星的闪烁，因此需要仔细进行望远镜选址。现在望远镜通常放在山顶上，当然也是为了避免城市光污染。人们还想到发展拍照技术与天体跟踪设备，通过增加曝光时间来观察微弱的恒星等等。乔治·海尔聘请乔治·里奇（George Ritchey）建造了60英寸的反射望远镜，做成了一个折轴系统。这是第一台现代望远镜，他们在洁净室中建造了一台机器来铸造镜子并进行抛光，用圆顶覆盖望远镜以保持恒温并避免玻璃膨胀和收缩，引入了Coude系统（将光线引到太重而无法连接到望远镜的仪器）。它的设计和聚光能力使它成为光谱分析、视差测量、星云摄影等的先驱。该望远镜的亮点发现有：大多数相同温度的恒星具有相同的亮度（and, surprisingly, contain the same amount of matter？）。乔治·海尔在1908年说服约翰·D·胡克（John D. Hooker）资助一台更大的望远镜，由于所有技术挑战，建造它花了十年时间。最终口径为2.5米，直到1948年帕洛玛的200英寸海尔望远镜（又称P200）建成之前，它一直是世界上最大的望远镜。该望远镜的亮点发现有：阿尔伯特·迈克尔逊（Albert Michelson）进行了光干涉的实验，他结合自己的光学天文干涉仪，首次测量了恒星的大小；亨利·N·罗素（Henry N Russel）根据胡克的观测发展了他的恒星分类系统；埃德温·哈勃（Edwin Hubble ）用这架望远镜观测到M31的造父变星，发现M31是在银河系之外，确定那些“螺旋星云”（"spiral nebulae" ）实际上是我们银河系外的星系，还发现星系正在远离我们（退行），这告诉我们宇宙正在膨胀；发明赫罗图的Russell也是用这个望远镜做研究的。乔治·海尔于1928年开始集资建造口径为5m的反射望远镜（P200）。他组建了一支由当时领先的天文学家、技术人员和工程师组成的团队来建造它。当时的技术创新有：使用对温度变化不太敏感的Pyrex玻璃，而不是石英玻璃；镜面涂铝而不是银；经典的卡塞格林（Cassegrain）设计而不是Ritchey-Chretien设计。望远镜最早建在威尔逊山，后来搬到了帕洛玛山，以获得更好的夜空和视野。然而，这个望远镜做成的时候，他就已经过世了10年。该望远镜的亮点发现：发现类星体（最早拍到类星体光学对应体的光谱）；首先发现遥远星系的恒星；研究了星系际云团的结构和化学性质，促进了对宇宙中元素合成的理解；发现了数千颗小行星。P200现在依然很好用，我也曾利用国内的TAP（Telescope Access Program）项目申请过多次P200/DBSP进行观测，也曾去P200进行实地观测，感觉甚好（位于Palomar山）。完。当我们回顾望远镜历程，我们可以看到要选择一种望远镜，它要有怎样的要素：极限星等、分辨率、口径、视场等等。望远镜的发展历史也不是简单地从折射到反射，而是随着工业技术的发展，在折射与反射中反复跳跃前行。这里面有人们对宇宙的好奇与热爱，也掺杂着人类的坚持与野心。凭借着一步步微小的积累，人类在荆棘中毅然前行，竞争、合作、失败、成功、传承、创新，最终汇聚成人类历史画卷中波澜壮阔的一幕。当我们现在震撼于哈勃、韦伯的美丽图像时，希望不要忘记这些人最开始的努力。正是他们的筚路蓝缕、薪火传承，才使得我们从对宇宙的茫然无知，到现在能够张大眼睛、喜悦地看向宇宙深处。注：本文内容参考自国科大LJF老师的《高等天文学》课程。编辑于 2023-01-16 12:49​赞同 8​​2 条评论​分享​收藏​喜欢

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镜_百度百科 网页新闻贴吧知道网盘图片视频地图文库资讯采购百科百度首页登录注册进入词条全站搜索帮助首页秒懂百科特色百科知识专题加入百科百科团队权威合作下载百科APP个人中心天文望远镜播报讨论上传视频观测天体的重要工具收藏查看我的收藏0有用+10本词条由南京天文爱好者协会 提供内容并参与编辑 。天文望远镜是观测天体、捕捉天体信息的主要工具。从1609年伽利略制作第一台望远镜开始，望远镜就开始不断发展，从光学波段到全波段，从地面到空间，望远镜观测能力越来越强，可捕捉的天体信息也越来越多。人类在电磁波段、中微子、引力波、宇宙射线等方面均有望远镜。中文名天文望远镜外文名Astronomical Telescope用    途捕获天体信息目录1发展简史2原理和技术▪原理▪技术3典型望远镜▪地面望远镜▪空间望远镜发展简史播报编辑伽利略于1609年制成的望远镜，口径4.2厘米。(2张)望远镜起源于眼镜。人类在约700年前开始使用眼镜。公元1300年前后，意大利人开始用凸透镜制作老花镜。公元1450年左右，近视眼镜也出现了。1608年，荷兰眼镜制造商汉斯·里帕希（H.Lippershey）的一个学徒偶然发现，将两块透镜叠在一起可以清楚看到远处的东西。1609年，意大利科学家伽利略听说这个发明以后，立刻制作了他自己的望远镜，并且用来观测星空。自此，第一台天文望远镜诞生了。伽利略凭借望远镜观测到了太阳黑子、月球环形山、木星的卫星（伽利略卫星）、金星的盈亏等现象，这些现象有力地支持了哥白尼的日心说。伽利略的望远镜利用光的折射原理制成，所以叫做折射镜。1663年，苏格兰天文学家格里高利利用光的反射原理制成格里高利式反射镜，但是由于制作工艺不成熟而未能流行。1667年，英国科学家牛顿稍微改进了格里高利的想法，制成了牛顿式反射镜，其口径只有2.5厘米，但是放大倍率超过30倍，还消除了折射望远镜的色差，这使得它非常实用。 [1]1672年，法国人卡塞格林利用凹面镜和凸面镜，设计了现在最常用的卡赛格林式反射镜。这种望远镜焦距长而镜身短，放大倍率大，图象清晰；既可用于研究小视场内的天体，又可用以拍摄大面积的天体。哈勃望远镜采用的就是这种反射望远镜。口径5.08米的海尔望远镜。1781年英国天文学家赫歇尔兄妹(W.Herschel和C.Herschel)用自制的15厘米口径反射镜发现了天王星。此后，天文学家给望远镜加装了许多功能，使之具备光谱分析等能力。1862年，美国天文学家克拉克父子(A.Clark和A.G.Clark)制造了47厘米口径折射镜，拍到了天狼星伴星的图片。1908年美国天文学家海尔领导建成了1.53米口径反射镜，拍到了天狼星伴星的光谱。1948年，海尔望远镜落成，其5.08米的口径足以观测分析遥远天体的距离和视向速度。 [2]1931年，德国光学家施密特制成施密特式望远镜，1941年苏俄天文学家马克苏托夫制成马克苏托夫-卡塞格林式折返镜，丰富了望远镜的种类。在近现代和现代，天文望远镜已经不局限于光学波段了。1932年，美国无线电工程师探测到了来自银河系中心的射电辐射，标志着射电天文学的诞生。1957年人造卫星上天以后，空间天文望远镜蓬勃发展。新世纪以来，中微子、暗物质、引力波等新型望远镜方兴未艾。现在，天体发出的许多信息都已经成为天文学家的眼底之物，人类的视野越来越广阔了。 [2]2021年11月初，经过漫长的工程研制和集成测试，万众期待的詹姆斯·韦布空间望远镜（James Webb Space Telescope，缩写为JWST）终于运抵坐落于法属圭亚那的发射场，将于近期发射升空。 [18]原理和技术播报编辑原理口径、焦距、焦比焦距越长，焦平面上成的像越大，反之则越小。口径(D)是物镜的直径，口径大小决定了光学系统的分辨力。根据瑞利判据，望远镜的分辨力和口径相关。口径越大，分辨力越强。焦距(f)是望远镜物镜到焦点的距离，决定了光学系统在像平面上成像的大小。对于天文摄影来说，物距（被观测天体的距离）可以认为是无穷远，因此像距就等于焦距，所以像平面也被称为焦平面。望远镜焦距越长，焦平面上成的像越大；反之则越小。焦比(F)是望远镜的焦距除以望远镜的通光口径，即F=f/D，它决定焦平面上单位时间内单位面积接收到的光子数量。也被作为曝光效率的重要指标。焦比越小，焦平面上单位面积接收到的光子就越多；反之则越少。也就是说焦比越小的镜子曝光效率越高。 [3]参见词条：口径、焦距、焦比、衍射像差点光源在球差系统中的成像，第二行为无球差情形。像差是光学系统成像不完善的描述。具体有球差、色差、彗差、像散、场曲、畸变等。球差存在于球面反射镜的光学系统中，平行于光轴入射的光线经球面透镜或反射镜后不严格地汇聚于一点，远离光轴的光线汇聚的位置会更加靠近镜子。利用组合透镜和把球面改为抛物面可以改善球差。色差是折射光学系统最明显的像差，它形成于光的色散，这使得星光会出现多种颜色，影响观测。利用多片透镜组合的复消色差系统可以降低色差的程度。彗差是抛物面反射式光学系统中最明显的像差，它是因为倾斜于光轴的入射光无法汇聚一点导致的，这会使得星光看起来像一颗彗星。使用彗差修正镜组可以消除彗差。像散是倾斜于光轴的光出现垂直振动的光波和水平振动的光波不交汇于一点的现象。越远离视场边缘，像散越严重。安装平场修正镜组可以修正像散。场曲指远离光轴的光线汇聚于一个弯曲的球面上的现象，这会使得成像时出现失焦。畸变指轴上物点与视场边缘具有不同的放大率，物和像因此不完全相似的现象。 [4]参见词条：像差折射镜开普勒式和伽利略式的光路原理图。折射望远镜是用透镜作物镜的望远镜。分为两种类型：由凹透镜作目镜的称伽利略式折射镜；由凸透镜作目镜的称开普勒式折射镜。因单透镜物镜色差和球差都相当严重，现代的折射望远镜常用复消色差系统。一般的折射望远镜都是采用开普勒结构。由于折射望远镜的成像质量比反射望远镜好，视场大，使用方便，易于维护，中小型天文望远镜及许多专用仪器多采用折射系统，但大型折射望远镜制造起来比反射望远镜困难得多，因为冶炼大口径的优质透镜非常困难，且大透镜质量巨大，不便操作。参见词条：折射望远镜反射镜牛顿式反射镜的光路原理图。反射望远镜是用反射镜做物镜的望远镜。主要有格里高利式，牛顿式，卡塞格林式三种。牛顿式用平面镜作副镜，卡塞格林式用凸双曲面镜作副镜，格里高利式用凹椭球面镜作副镜。反射镜存在轴外像差，因而视场受到限制，但是由于反射镜不要求镜片内部质量，所以造价低廉。现代很多望远镜用的都是反射式望远镜。 [5]参见词条：反射望远镜折返镜施密特-卡塞洛林式望远镜的横截面。折反射望远镜兼有折射镜和反射镜。1931年，德国光学家施密特以卡塞格林式为基础，用一块别具一格的接近于平行板的非球面薄透镜作为改正透镜，与球面反射镜配合，制成了可以消除球差和轴外像差的施密特式望远镜，这种望远镜光力强、视场大、像差小，适合于拍摄大面积的天区照片，尤其是对暗弱星云的拍照效果非常突出。如果把施密特式望远镜的焦点前加一块反射镜，把焦面引到外面，就形成施密特-牛顿式望远镜。如果在焦面前加一块凸面副镜把光线引入主镜的小孔，成像于主镜后，就形成了施密特-卡塞格林式望远镜。施密特-卡塞格林式望远镜镜筒短，成像质量好，已经成了天文观测的重要工具。马克苏托夫-卡塞格林式望远镜的光路原理图。1941年苏俄天文学家马克苏托夫用一个弯月形状透镜作为改正透镜，制造出另一种类型的折反式望远镜——马克苏托夫-卡塞格林式折返镜，它的两个表面是两个曲率不同的球面，相差不大，但曲率和厚度都很大。它的所有表面均为球面，比施密特式望远镜的改正板容易磨制，镜筒也比较短，但视场比施密特式望远镜小，对玻璃的要求也高一些。这种望远镜便于携带，常用于中小型望远镜，深受天文爱好者喜爱。 [5]参见词条：折反射望远镜电磁波段观测现代天文学家研究宇宙，最主要的信息源是来自天体的电磁波辐射。电磁波是原子中的电荷做变速运动时产生的。来自宇宙的电磁波穿过地球大气层时，很多波段都被大气分子吸收掉了。这种大气屏蔽作用是地球生物的保障，没有这些屏蔽，地球生物将受到威胁。但是这对于天文学来说却是一种阻碍。幸好有两个透明的窗口：光学和无线电，它们为人类天文学发展提供了必要的信息通道。光学波段和射电波段对于大气层是透明的。光学窗口是波长在0.35-22微米的波段，包含可见光和一部分红外线。其中17-22微米是半透明的，1.1-17微米是间断性窗口，即有若干小缝能通过辐射。无线电窗口是波长在1毫米至30米的无线电波段。1-40毫米的一部分微波也是半透明窗口。因此，地面望远镜通常是光学望远镜和射电望远镜。 [2]参见词条：电磁波技术自适应光学系统自适应光学系统的基本组成。 [6]自适应光学是一种能够有效解决动静态误差过大、大大提高成像质量的光学系统，是主动光学的一种。在天文望远镜的光学系统中，由于镜片的物理性质变化和大气湍流等因素，望远镜的分辨力不是很高，而且成像也很不如人意。20世纪70年代以后，由于基础技术的需求，自适应光学系统才建立起来。自适应光学系统是以光学波前为对象的自动控制系统，利用对光学波前的实时测量、控制、校正，使得光学系统能够自动适应环境变化，保持良好工作状态。波前探测器实时测量光学波前误差，波前控制器把误差转换为校正信号，波前校正器快速改变波前相位，以校正畸变。这种系统已经广泛用于天文望远镜上，现在，自适应光学系统还可以用于激光技术、人眼科学上。 [6]参见词条：自适应光学射电干涉阵列位于美国的超长天线阵列。射电波段的天文观测需要抛物面形的天线充当主镜。由于无线电波比光波波长长万倍以上，射电望远镜的分辨力比光学望远镜的分辨力低很多。口径不大的单面射电望远镜还不能确定射电源的精确方位。射电电波成像比光学成像难得多，因为只能通过电波捡拾器测定每一点的电波强度。20世纪50年代初，无线电天文学家赖尔(M.Ryle)等提出射电望远镜的综合孔径技术，即用多面天线组成射电望远镜的干涉阵列，同时观测同一片天区，数据综合处理后即可获得天体的射电图像。这种方法大大扩展了射电望远镜的总口径，使得分辨力大幅提高，视场也扩大很多，比光学望远镜还大。现代射电干涉阵列通常有十字阵、T字阵和螺旋阵等多种阵列。甚长基线干涉仪的出现，使得地球上任意远的射电望远镜都可以组成干涉阵列，极大扩展了射电观测这颗眼睛的视力。 [7]天文望远镜口径比较图。典型望远镜播报编辑地面望远镜光学欧南台甚大望远镜。欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)，由4台口径8.2米的望远镜组成，光学系统均为里奇-克莱琴式反射望远镜（R-C式，卡塞格林式的变种），位于智利北部的帕瑞纳天文台。四台望远镜既可单独观测，也可组成光学干涉阵列观测。天文台在沙漠之中，大气视宁度极佳，近些年取得了很多观测成果。位于夏威夷的凯克望远镜。凯克望远镜(Keck)，由两台口径10米的望远镜组成，位于夏威夷莫纳克亚山山顶。光学系统为R-C式反射望远镜。两台望远镜采用薄镜镶拼技术，使得主镜质量大大降低，它还具有自适应光学系统。这些技术使得其成为最成功的望远镜之一。位于夏威夷的北双子星望远镜。双子星望远镜(GEMINI)，由两台口径8米的望远镜组成，一台位于夏威夷莫纳克亚山，一台位于智利拉西亚北面的沙漠，以进行全天系统观测。光学系统为R-C式反射望远镜，其主镜采用主动光学技术。霍比-埃伯利望远镜(HET)，由91块直径1米的正六边形玻璃镶拼而成，总口径11米，等效口径9.2米，位于美国德克萨斯州麦克唐纳天文台。光学系统为反射式。HET望远镜是光谱巡天用望远镜．光轴的天顶角固定不变，为35°，即主镜不可上下移动；方位可作360°转动，但只用于改换观测天区，一次观测中望远镜是固定不动的。焦面装置备有球差改正器，每次观测只用到主镜的一部分。可观测天区为赤纬-10°到75°，但对不同赤纬的星可观测的时段不同，跟踪时间长短也可能不同，为45分钟到2.5小时。日本国家天文台昴星团望远镜(SUBARU)，由一台口径8.2米的望远镜组成，位于夏威夷莫纳克亚山上。观测波段可至中红外。加那利大型望远镜(GTC)，由一台口径10.4米的望远镜组成，位于加那利群岛的拉帕尔马岛上。群岛中的ORM天文台和OT天文台连同加那利天体物理研究所共同组成欧洲北方天文台。LAMOST(4张)大天区多目标光纤光谱望远镜（LAMOST，也作郭守敬望远镜），由一台有效口径4米的望远镜组成，光学系统为施密特式，位于中国科学院国家天文台兴隆观测站。它应用主动光学技术，使它成为大口径兼大视场光学望远镜的世界之最。在曝光1.5小时内可以观测到暗达20.5等的天体。而由于它视场达5°，在焦面上可放置四千根光纤，将遥远天体的光分别传输到多台光谱仪中，同时获得它们的光谱，是世界上光谱获取率最高的望远镜。射电超长基线阵列(VLBA)由10台口径25米的射电望远镜组成，跨度从美国东部的维尔京岛到西部的夏威夷，最长基线达8600千米，最短基线为200千米，其精度是哈勃太空望远镜的500倍，是人眼的60万倍。绿湾射电天文望远镜(GBT)，世界上最大的可移动射电望远镜之一。其抛物面型天线尺寸为100米x110米，它的这种不对称形状能防止支撑结构使其2000多块铝制面板镶嵌的镜面变得模糊不清。绿岸望远镜重达7300吨，高148米，但是十分灵活，可实时跟踪目标，还能快速变焦，适应不同观测对象。 [2]LOFAR一隅。(3张)国际低频射电望远镜阵列(LOFAR)是最大的低频射电望远镜阵列，由散布在多个欧洲国家的大量（约20000个）单独天线组成的望远镜阵列。这些天线借助高速网络和欧洲最强大超算之一“COBALT”相关器形成一个占地30万平方米的射电望远镜。 [8]ALMA一隅。(4张)阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)，由54台口径12米和12台口径7米的射电望远镜组成，位于智利北部阿塔卡马沙漠。66座天线既可以协同工作，也可以分别观测。所有天线取得信号经由专用的超级计算机处理。这些天线可用不同的配置法排成阵列，天线间的距离变化多样，最短可以是150米，最长可以到16公里。日本国立天文台野边山观测所(NRO)，由一台口径45米的毫米波望远镜和6台口径10米的毫米波望远镜组成，位于日本长野县野边山。FAST(3张)500米口径球面射电望远镜(FAST)，由一台口径500米的球面射电望远镜组成，位于贵州省黔南，是由中国科学院国家天文台主导建设，具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。截止到2019年7月19日，这个世界上最大的射电望远镜已经发现了125颗优质脉冲星候选体，确认了86颗。 [9]FAST不仅推动了我国天文学的发展，还为世界天文学研究、高科技领域研究带来了巨大的推动力。 [10]阿雷西博望远镜(4张)阿雷西博天文台(ART)，由一台口径300米的球面射电望远镜组成，位于美国波多黎各自由邦。它曾是世界上最大的单口径射电望远镜，不仅能够接受电波，还能发射电波。过去57年来，世界各地的科学家一直使用阿雷西博望远镜研究遥远行星，发现潜在的危险小行星并寻找可能存在的地外生命。从太阳系小天体到遥远的太空深处的脉冲星，阿雷西博望远镜曾见证众多“人类第一次发现”。 [11]2020年12月1日，阿雷西博射电望远镜坍塌阿雷西博望远镜坍塌是因为3个支撑塔全部断裂，重达900吨的接收平台直接坠落到望远镜的反射盘上。天线被砸坏，望远镜已无修复可能。 [12]中微子中微子是组成自然界的最基本的粒子之一。它个头小、不带电，可自由穿过地球，质量非常轻，以接近光速运动，与其他物质的相互作用十分微弱，号称宇宙间的“隐身人”。科学界从预言它的存在到发现它，用了20多年的时间。中微子包含天体的大量信息。由于与物质作用十分微弱，中微子天文台通常十分巨大，且建于地下。位于南极的冰立方中微子天文台。冰立方中微子天文台(IceCube)，由数千个中微子探测器和切伦科夫探测器组成，位于南极洲冰层下约2.4公里处，分布范围超过一立方公里。中微子与原子相撞产生的粒子名叫μ介子，生成的蓝色光束被称作“切伦科夫辐射”。由于南极冰的透明度极高，位于冰中的光学传感器能发现这种蓝光。已经冰立方天文台已作出许多科学成果。超级神冈探测器，由约一万个中微子探测器组成，位于日本神冈一座废弃砷矿中。主结构——高41米、直径39米的水箱——在深达1000米的地下，内盛5万吨的超纯水，内壁安装数万个光电倍增管，用于观测切伦科夫辐射。其可接受太阳中微子，并解决了中微子缺失问题，作出了很多科学成果。江门地下中微子观测站(JUNO)，是一个现正在广东省江门市建造的多物理目标的综合性实验观测站。江门中微子实验除了可以利用反应堆中微子来确定中微子的质量顺序和精确测量中微子混合参数，还可以探测太阳中微子、来自银河系及邻近星系的超新星爆发产生的中微子和超新星背景中微子，对研究恒星演化和超新星爆发机制具有重要意义。另一方面，超新星爆发与众多天体物理学和宇宙学的基本问题紧密相关，如大质量恒星的演化、中子星和黑洞的形成、重核元素的合成、伽马射线暴和高能宇宙线的起源等。 [13]引力波引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。在1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果，因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下，引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中，因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。科学家们已经利用更为灵敏的探测器证实了引力波的存在。最为灵敏的探测器是LIGO，更多的空间引力波天文台(中国的中国科学院太极计划，和中山大学的天琴计划)正在筹划当中。LIGO的一个干涉仪。激光干涉引力波天文台(LIGO)，由两个干涉仪组成，每一个都带有两个4千米长的臂并组成L型，分别位于相距3000千米的美国华盛顿州和路易斯安娜州。每个臂由直径为1.2米的真空钢管组成，一旦引力波闯入地球，引发时空震荡，干涉臂距离就会变动，这将让干涉条纹变化，依此确定引力波强度。 [14]2017年8月17日，它首次发现双中子星并合引力波事件。 [15]宇宙射线宇宙射线是来自外太空的带电高能次原子粒子。它们可能会产生二次粒子穿透地球的大气层和表面。主要的初级宇宙射线（来自深太空与大气层撞击的粒子）成分在地球上一般都是稳定的粒子，像是质子、原子核、或电子。但是，有非常少的比例是稳定的反物质粒子，像是正电子或反质子，这剩余的小部分是研究的活跃领域。大约89%的宇宙射线是单纯的质子，10%是氦原子核（即α粒子），还有1%是重元素。这些原子核构成宇宙线的99%。孤独的电子（像是β粒子，虽然来源仍不清楚），构成其余1%的绝大部分；γ射线和超高能中微子只占极小的一部分。这些粒子的来源可能是太阳（或其它恒星）或来自遥远的可见宇宙，由一些还未知的物理机制产生的。宇宙射线的能量可以超过1020eV，远超过地球上的粒子加速器可以达到的1012至1013 eV。LHAASO完工的缪子探测器阵列。 [16]高海拔宇宙线观测站(LHAASO)是世界上正在建设的海拔最高（4410米）、规模最大（2040亩）、灵敏度最强的宇宙射线探测装置，位于中国四川省稻城县海子山。观测站分为四个部分：电磁粒子探测阵列、缪子探测器阵列、水切伦科夫探测器阵列和广角切伦科夫探测器阵列。2016年7月开始基础设施建设，2020年12月6日缪子探测器阵列完工。空间望远镜太空是良好的天文观测场所。由于没有地球大气的屏蔽和干扰，很多类型的天文望远镜都选址太空。这些观测器大多设计精良，而且功能齐全，有的兼有望远镜和探测器的功能。哈勃空间望远镜。哈勃望远镜是以天文学家爱德温·哈勃为名的在地球轨道的望远镜。由于它位于地球大气层之上，因此获得了地基望远镜所没有的好处：影像不受大气湍流的扰动、视宁度绝佳，且无大气散射造成的背景光，还能观测会被臭氧层吸收的紫外线。它于1990年发射之后，已经成为天文史上最重要的仪器。它成功弥补了地面观测的不足，帮助天文学家解决了许多天文学上的基本问题，使得人类对天文物理有更多的认识。此外，哈勃的超深空视场则是天文学家能获得的最深入、也是最敏锐的太空光学影像。开普勒太空望远镜是NASA设计来发现环绕着其他恒星之类地行星的太空望远镜，以天文学家开普勒命名。它利用凌日的方法来观测恒星以检查它是否存在行星。在整个生命周期（2009-2018）中，共发现两千多颗候选行星，48颗位于宜居带的行星。盖亚望远镜公布的银河系恒星照片。盖亚太空望远镜是欧航局设计的恒星望远镜，用来精细观测银河系中1%恒星的位置和运动数据，用以解答银河系的起源和演化问题。盖亚望远镜已得到大量恒星的数据。凌日系外行星勘测卫星(TESS，也作苔丝)是NASA设计的行星望远镜，于2018年4月发射升空，旨在接棒开普勒太空望远镜，成为NASA新一代主力系外行星探测器。“苔丝”通过检测恒星亮度随时间变化的光曲线来寻找行星。一旦出现“凌日”现象，即当行星掠过恒星表面时，恒星的亮度就会像发生日食一样有所下降。“苔丝”上搭载着最尖端的探测仪器，如果锁定类似地球的岩石行星，就可以由NASA后续发射的詹姆斯·韦伯望远镜观察其大气环境，寻找生物存在的特征。 [17]暗物质粒子探测卫星(DAMPE，也作悟空)，由中科院研发，是世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。DAMPE可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。它由一个塑料闪烁探测器、硅微条、钨板、电磁量能器和中子探测器组成。DAMPE的主要科学目标是以更高的能量和更好的分辨率来测量宇宙射线中正负电子之比，以找出可能的暗物质信号。它也有很大潜力来加深人类对于高能宇宙射线的起源和传播机制的理解，也有可能在高能γ射线天文方面有新发现。威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)是NASA设计的探测宇宙微波背景辐射的探测器，以美国天文学家威尔金森命名。雨燕卫星(Swift)是NASA等研制的γ射线暴观测卫星。用于探测宇宙中的γ射线暴。准备中的帕克太阳观测器。帕克太阳探测器(PSP)，是以太阳风科学家尤里·帕克命名的航天器，是NASA第一次以健在人物命名的航天器。它是第一个飞入太阳日冕的飞行器，仅仅位于太阳表面上方9个太阳半径处。太阳探测器的仪器探测它们遇到的等离子体、磁场和波、高能粒子和尘埃。它们也对太阳探测器轨道附近以及日冕底部的偶极结构的日冕结构成像。钱德拉X射线天文台(CXO)，是NASA于1999年发射的一颗X射线天文卫星，以物理学家钱德拉塞卡命名。目的是观测天体的X射线辐射，其特点是兼具极高的空间分辨率和谱分辨率，被认为是X射线天文学上具有里程碑意义的空间望远镜，标志着X射线天文学从测光时代进入了光谱时代。新手上路成长任务编辑入门编辑规则本人编辑我有疑问内容质疑在线客服官方贴吧意见反馈投诉建议举报不良信息未通过词条申诉投诉侵权信息封禁查询与解封©2024 Baidu 使用百度前必读 | 百科协议 | 隐私政策 | 百度百科合作平台 | 京ICP证030173号 京公网安备110000020000

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