Перевернули видение Вселенной: почему настоящий изобретатель телескопа до сих пор остается загадкой

Появление телескопа знаменует собой переломный момент в развитии научного инструментария. Несомненно, создание телескопа было бы невозможным без предыдущих достижений в технологии линз и сопутствующих теорий оптики, пишет IFLScience.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Точный создатель телескопов остается вопросом неопределенности. Исторические записи указывают на переломный момент в 1608 году, когда голландский производитель очков, по имени Ганс Липпергей, представил новое изобретение, использовавшее линзы для увеличения удаленных объектов. Это стало первым известным свидетельством существования телескопа.

Липпергей получил патент на свое гениальное устройство, которое быстро распространилось по всей Европе, что позволило другим "ученым-новаторам" начать собственные эксперименты. Одним из таких экспериментаторов был итальянский ученый Галилео Галилей, который впервые узнал об изобретении Липпергея, находясь в Венеции в июне 1609 года.

Вдохновленный инновациями Липпергея, Галилей решил создать собственный телескоп для исследования небесных тел. Ученый посвятил себя совершенствованию инструмента, постепенно превзойдя трехкратное увеличение оригинального дизайна, подобного Липпергею, и в конце концов достигнув беспрецедентного уровня до тридцатикратного увеличения.

Среди ключевых наблюдений Галилея было невероятное открытие того, что Луна, вопреки принципам Аристотеля, не является гладкой сферой, а скорее структурированным образованием, украшенным впадинами и горами, подобными нашей Земле. Он также обнаружил наличие четырех ранее неизвестных спутников на орбите Юпитера, что стало первым зафиксированным случаем вращения объектов вокруг другого небесного тела, отличного от Земли или Солнца.

Эти открытия привели Галилея к отстаиванию гелиоцентрической модели Коперника, которую он впервые предложил в 1543 году. Наряду с этими открытиями Галилей также наблюдал солнечные пятна на поверхности Солнца, интерпретируя их как меняющиеся пятна, вызванные его вращением. Это дополнительное открытие еще больше разрушило аристотелевское представление о безупречном и неизменном космосе.

В 1611 году Иоганн Кеплер, вдохновленный работами Липпергея и Галилея, задумал и сконструировал собственный телескоп, известный как Кеплеровский телескоп. Этот уникальный инструмент, разработанный независимо от своих предшественников, использовал выпуклые линзы, которые обеспечивали зрителям расширенное поле зрения, хотя и инвертировали изображение.

Новаторский труд Кеплера "Astronomiae Pars Optica" принес ему престижный титул "отца современной оптики". Достижения Кеплера заложили основу для дальнейших прорывов таких светил, как Исаак Ньютон, который продолжал совершенствовать эти ранние телескопы и лежащие в их основе законы оптики.

В эволюцию телескопов Ньютон сделал фундаментальный вклад, который имел далеко идущие последствия для традиционных преломляющих устройств. Вместо линз ньютоновские телескопы, первый из которых создан в 1668 году, использовали зеркала. Большое вогнутое зеркало собирало свет на меньшем зеркале, которое, в свою очередь, проецировало изображение на окуляр, расположенный сбоку прибора.

Эта гениальная модификация решала постоянную проблему традиционных рефракционных телескопов, известную как хроматическая аберрация — оптическое явление, возникающее из-за неспособности линзы точно сфокусировать все длины волн света в одной точке.

Ньютон не был первым, кто задумался о рефлекторных телескопах, но его версия имела явные преимущества. Он оказался экономически более эффективным, устранил хроматическую аберрацию и мог похвастаться простотой сборки и портативностью.

Однако утверждение Ньютона о том, что рефлекторные телескопы являются единственным решением проблемы аберрации, оспорил Честер Мур Холл. В 1729 году Холл разработал новую линзу, состоящую из двух разных типов стекла, скрепленных цементом. Эта инновационная модификация успешно смягчала ту же аберрацию, подчеркивая дальнейшую жизнеспособность рефракционных телескопов.

Впоследствии в сообществах, посвященных астрономии и производству телескопов, начались гонки астрономических и телескопических вооружений. Самым известным был 12-метровый рефлекторный телескоп Уильяма Гершеля, завершенный в 1789 году. В течение следующего века были построены невероятные телескопы, кульминацией которых стало открытие в 1897 году Йеркской обсерватории в Висконсине, США, с колоссальной 100-сантиметровой преломляющей линзой — крупнейшей в своем роде в то время.

Примечательно, что этот телескоп остается в активной эксплуатации по сей день. Тем не менее в 20-м веке стремление к созданию более крупных и совершенных телескопов предпочтение отдавали рефлекторным конструкциям.

Сегодня большинство телескопов обсерваторий и космических станций используют зеркала, а не линзы. Стремление создавать все более крупные приборы утихло. Однако значительные успехи, достигнутые в оптике и сопровождающем ее искусстве изготовления линз, кропотливо разработанные и усовершенствованные в течение предыдущих веков, продолжают служить фундаментом, на котором основываются наши современные усилия по исследованию Вселенной.

Ранее Фокус писал, зачем отец современной химии сжег алмаз дотла.