Гісторыя і развіццё тэлескопаў
Тэлескоп — адзін з найважнейшых навуковых прыбораў, калі-небудзь вынайдзеных чалавецтвам. Дзякуючы сваёй здольнасці павялічваць аддаленыя аб'екты, ён дазволіў людзям назіраць прыродныя з'явы па-за межамі звычайных пачуццяў. У гэтым артыкуле мы разгледзім гісторыю тэлескопа ад яго самых ранніх вынаходніцтваў да нядаўніх распрацовак, якія зрабілі яго магутным інструментам у сучаснай астраноміі.
Пачатак адкрыцця тэлескопа
Вынаходніцтва тэлескопа часта прыпісваюць Галілеа Галілею, італьянскаму навукоўцу, які жыў у канцы XVI — пачатку XVII стагоддзяў. Аднак першы тэлескоп быў створаны раней галандскім вынаходнікам Гансам Ліперсхіем, у 1608 годзе. Ліперсхі быў вытворцам акуляраў, які выпадкова выявіў, што, размясціўшы дзве лінзы пэўным чынам, ён можа стварыць аптычную ілюзію, якая павялічвае аддаленыя аб'екты.
Даведаўшыся пра гэтае адкрыццё, Галілей адразу ж пачаў будаваць уласную версію тэлескопа. У 1609 годзе ён паспяхова сабраў просты тэлескоп з павелічэннем прыкладна ў 20 разоў. З дапамогай гэтага прыбора Галілей правёў паглыбленыя астранамічныя назіранні. Ён убачыў горы і даліны на паверхні Месяца, адкрыў спадарожнікі Юпітэра, вядомыя цяпер як галілеевыя месяцы, і назіраў за фазамі Венеры. Гэтыя назіранні далі важкія доказы геліяцэнтрычнай тэорыі Каперніка, якая сцвярджала, што планеты, у тым ліку Зямля, круцяцца вакол Сонца.
Далейшае развіццё ў XVII і XVIII стагоддзях
Пасля першых унёскаў Галілея многія навукоўцы і вынаходнікі зацікавіліся тэлескопамі. Іаганес Кеплер, нямецкі астраном і матэматык, удасканаліў канструкцыю тэлескопа, распрацаваўшы каля 1611 года кеплераўскі тэлескоп. У гэтай канструкцыі выкарыстоўваліся дзве выпуклыя лінзы, што давала больш выразны і шырокі малюнак, чым у тэлескопе Галілея.
У сярэдзіне XVII стагоддзя Ісаак Ньютан, англійскі вучоны, вядомы сваімі законамі руху і гравітацыі, распрацаваў першы рэфлектарны тэлескоп. У гэтым тэлескопе для факусоўкі святла выкарыстоўвалася ўвагнутае люстэрка, а не лінза. Галоўнай перавагай ньютанаўскага тэлескопа была яго здольнасць пазбегнуць праблемы храматычнай аберацыі, якую было цяжка пераадолець з дапамогай лінзаў.
У 18 стагоддзі тэлескопы зведалі значныя ўдасканаленні. Уільям Гершэль, брытанскі астраном нямецкага паходжання, выкарыстаў рэфлектарны тэлескоп, каб адкрыць планету Уран у 1781 годзе. Гэта стала першым адкрыццём планет са старажытных часоў і пашырыла вядомыя межы Сонечнай сістэмы.
19 стагоддзе: Павышаная дакладнасць і памер
У 19 стагоддзі адбыўся значны прагрэс у будаўніцтве тэлескопаў. Адным з найбуйнейшых тэлескопаў свайго часу быў «Левіяфан» з Парсанстаўна, пабудаваны Уільямам Парсансам, трэцім графам Росам, у Ірландыі. Ён меў адбівальнае люстэрка дыяметрам 1,8 метра, што рабіла яго найбуйнейшым тэлескопам у свеце на той час.
Тэхналогія вытворчасці лінзаў таксама значна прасунулася. Амерыканская кампанія Alvan Clark & Sons стала вядомай сваёй працай па стварэнні высокадакладных аптычных лінзаў. У 1877 годзе яны сабралі лінзу для абсерваторыі Лік у Каліфорніі, якая стала найбуйнейшай на той час тэлескопнай лінзай з дыяметрам лінзы 91 см.
Сучасныя тэлескопы ў 20 стагоддзі
На пачатку 20-га стагоддзя тэлескопы зведалі яшчэ больш рэвалюцыйныя інавацыі. Найбуйнейшым тэлескопам з калі-небудзь пабудаваных быў тэлескоп Хукера ў абсерваторыі Маўнт-Вілсан, Каліфорнія. З люстэркам дыяметрам 2,5 метра гэты тэлескоп адыграў вырашальную ролю ў адкрыцці Эдвінам Хаблам велічы Сусвету і яго тэорыі пашырэння космасу.
Аднак галоўны зрух у тэхналогіі тэлескопаў у 20 стагоддзі адбыўся ад аптычных тэлескопаў да радыётэлескопаў. У 1937 годзе амерыканскі радыёаматар Гротэ Рэбер сабраў першы радыётэлескоп у сябе на заднім двары. Гэты тэлескоп лавіў радыёхвалі з космасу, адкрыўшы новы спосаб назірання за Сусветам. У 1960-х гадах абсерваторыя Арэсіба ў Пуэрта-Рыка — з парабалічнай антэнай дыяметрам 305 метраў — стала найбуйнейшым радыётэлескопам і спрыяла многім адкрыццям, у тым ліку пульсарам і паляпшэнню разумення структуры галактык.
Касмічны тэлескоп
Адным з найвялікшых дасягненняў у тэхналогіі тэлескопаў стала распрацоўка касмічных тэлескопаў. Касмічныя тэлескопы ліквідуюць перашкоды зямной атмасферы, якія могуць зацямняць назіранні і скажаць святло. Касмічны тэлескоп «Хабл» (HST), запушчаны ў 1990 годзе, з'яўляецца адным з самых вядомых і паспяховых касмічных тэлескопаў. Дзякуючы свайму люстэрку дыяметрам 2,4 метра і складанаму абсталяванню, HST стварыў выразныя выявы далёкіх галактык, туманнасцей і іншых касмічных з'яў.
Поспех «Хабла» натхніў распрацоўку іншых касмічных тэлескопаў, такіх як рэнтгенаўская абсерваторыя «Чандра», запушчаная ў 1999 годзе, і касмічны тэлескоп імя Джэймса Уэба (JWST), запуск якога запланаваны на канец 2021 года. JWST — гэта складаны касмічны тэлескоп з першасным люстэркам дыяметрам 6,5 метра, які дазваляе праводзіць інфрачырвоныя назіранні з высокім разрозненнем, што пашырыць наша разуменне паходжання галактык, зорак і планет.
Тэлескоп будучыні
Тэхналогіі тэлескопаў працягваюць развівацца. Навукоўцы і інжынеры ў цяперашні час працуюць над рознымі амбіцыйнымі праектамі, у тым ліку над Надзвычай Вялікім Тэлескопам (ELT), які зараз будуецца Еўрапейскай паўднёвай абсерваторыяй. ELT будзе мець першаснае люстэрка дыяметрам 39,3 метра і стане найбуйнейшым у свеце аптычным тэлескопам. Дзякуючы выключнай раздзяляльнай здольнасці і адчувальнасці, чакаецца, што ELT адкажа на многія глыбокія пытанні пра Сусвет, у тым ліку пра прыроду цёмнай энергіі і пошук жыцця па-за Зямлёй.
Акрамя таго, тэлескопы на аснове інтэрфераметрыі, такія як Вельмі вялікі масіў (VLA) і Вялікі міліметровы/субміліметровы масіў Атакама (ALMA), адкрылі новыя гарызонты ў астраноміі. Гэтыя тэлескопы выкарыстоўваюць некалькі антэн, якія працуюць разам як адзінае цэлае для атрымання малюнкаў надзвычай высокай раздзяляльнасці. Гэтая тэхналогія дазваляе праводзіць падрабязныя назіранні за структурай далёкага Сусвету і карлікавых экзапланет.
Выснова
Ад простага вынаходніцтва галандскага вытворцы акуляраў да складанага тэлескопа, які круціцца вакол Зямлі, гісторыя тэлескопа — гэта гісторыя неверагоднага тэхналагічнага прагрэсу. Кожны прагрэс у канструкцыі і тэхналогіях вытворчасці тэлескопаў адкрываў новыя дзверы ў наша разуменне Сусвету. З амбіцыйнымі праектамі, якія рэалізуюцца, будучыня тэлескопаў абяцае яшчэ шмат дзіўных адкрыццяў, якія будуць працягваць натхняць і паглыбляць наша пачуццё захаплення веліччу Сусвету.
