História Dos Telescópios

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Vídeo: História Dos Telescópios

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Vídeo: A invenção do telescópio [um equipamento militar] #EP17 2024, Abril
Anonim

Hans Lipperschlei da Holanda, 1570-1619, muitas vezes é creditado com a invenção do primeiro telescópio, mas é quase certo que ele não foi o descobridor. Provavelmente, ele apenas tornou o telescópio popular e procurado. Mas, ao mesmo tempo, ele não se esqueceu de registrar um pedido de patente em 1608 para um par de lentes colocadas em um tubo. Ele chamou o dispositivo de luneta. No entanto, sua patente foi rejeitada porque sua invenção parecia muito simples.

História dos telescópios
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No final de 1609, graças a Lipperschleu, pequenos telescópios se tornaram comuns em toda a França e Itália. Em agosto de 1609, Thomas Harriot refinou e aprimorou a invenção, que permitiu aos astrônomos ver crateras e montanhas na lua.

A grande chance veio quando o matemático italiano Galileo Galilei soube da tentativa de um holandês de patentear um tubo de lente. Inspirado pela descoberta, Galileu decidiu fazer esse dispositivo para si mesmo. Em agosto de 1609, foi Galileu quem construiu o primeiro telescópio completo do mundo. No início era apenas um telescópio - uma combinação de lentes de óculos, hoje seria chamado de refrator. Antes de Galileu, provavelmente, poucas pessoas sabiam como usar este tubo para o benefício da astronomia. Graças ao dispositivo, Galileu descobriu crateras na lua, comprovou sua esfericidade, descobriu quatro luas de Júpiter, os anéis de Saturno.

O desenvolvimento da ciência possibilitou a criação de telescópios mais potentes, o que possibilitou ver muito mais. Os astrônomos começaram a usar lentes de longa distância focal. Os próprios telescópios se transformaram em tubos enormes e pesados e, é claro, não eram convenientes de usar. Então, tripés foram inventados para eles.

Em 1656, Christian Huyens havia feito um telescópio que ampliava os objetos observados 100 vezes, seu tamanho era de mais de 7 metros e a abertura era de cerca de 150 mm. Este telescópio já está no nível dos telescópios amadores de hoje. Na década de 1670, foi construído um telescópio de 45 metros que aumentava ainda mais os objetos e proporcionava um ângulo de visão mais amplo.

Mas mesmo o vento comum pode ser um obstáculo para a obtenção de uma imagem nítida e de alta qualidade. O comprimento do telescópio começou a aumentar. Os descobridores, tentando extrair o máximo desse dispositivo, confiaram na lei ótica que descobriram: uma diminuição na aberração cromática de uma lente ocorre com um aumento em sua distância focal. Para remover a interferência cromática, os pesquisadores fizeram telescópios do comprimento mais incrível. Esses tubos, então chamados de telescópios, chegavam a 70 metros de comprimento e causavam muitos transtornos no trabalho e na montagem deles. As desvantagens dos refratores levaram grandes mentes a buscar soluções para melhorar o telescópio. A resposta e uma nova forma foram encontradas: a coleta e a focalização dos raios passaram a ser feitas por meio de um espelho côncavo. O refrator renasceu em um refletor, completamente livre do cromatismo.

Este mérito pertence inteiramente a Isaac Newton, foi ele quem conseguiu dar nova vida aos telescópios com a ajuda de um espelho. Seu primeiro refletor tinha apenas quatro centímetros de diâmetro. E ele fez o primeiro espelho para um telescópio com um diâmetro de 30 mm de uma liga de cobre, estanho e arsênico em 1704. A imagem é nítida. A propósito, seu primeiro telescópio ainda está cuidadosamente preservado no Museu Astronômico de Londres.

Mas por muito tempo, os oculistas não conseguiram fazer espelhos completos para refletores. O ano de nascimento de um novo tipo de telescópio é considerado 1720, quando os ingleses construíram o primeiro refletor funcional com 15 centímetros de diâmetro. Foi um grande avanço. Na Europa, existe uma demanda por telescópios portáteis, quase compactos, de dois metros de comprimento. Eles começaram a esquecer os tubos de refratores de 40 metros.

O século 18 bem poderia ter sido considerado o século do refletor, se não fosse a descoberta dos oculistas ingleses: uma combinação mágica de duas lentes feitas de coroa e sílex.

O sistema de dois espelhos no telescópio foi proposto pelo francês Cassegrain. Cassegrain não conseguiu concretizar totalmente sua ideia devido à falta de viabilidade técnica de inventar os espelhos necessários, mas hoje seus desenhos foram implementados. São os telescópios Newton e Cassegrain que são considerados os primeiros telescópios "modernos" inventados no final do século XIX. A propósito, o Telescópio Espacial Hubble funciona exatamente como o telescópio Cassegrain. E o princípio fundamental de Newton com o uso de um único espelho côncavo tem sido usado no Observatório Astrofísico Especial na Rússia desde 1974. A astronomia refratária floresceu no século 19, quando o diâmetro das objetivas acromáticas cresceu gradualmente. Se em 1824 o diâmetro era de mais 24 centímetros, então em 1866 seu tamanho dobrou, em 1885 passou a ter 76 centímetros (Observatório Pulkovo na Rússia), e em 1897 o refrator Yerksky foi inventado. Pode-se estimar que, ao longo de 75 anos, as lentes das lentes aumentaram a uma taxa de um centímetro por ano.

No final do século 18, telescópios compactos e práticos substituíram os refletores volumosos. Os espelhos de metal também se revelaram não muito práticos - caros de fabricar e opacos com o tempo. Em 1758, com a invenção de dois novos tipos de vidro: leve - coroa - e pesado - pederneira - tornou-se possível criar lentes de duas lentes. O cientista J. Dollond fez bom uso disso quando fez uma lente de duas lentes, mais tarde chamada de Dollond.

Após a invenção das lentes acromáticas, a vitória do refrator foi absoluta, faltando apenas aprimorar os telescópios de lentes. Os espelhos côncavos foram esquecidos. Foi possível revivê-los com as mãos de astrônomos amadores. Então, William Herschel, um músico inglês, descobriu o planeta Urano em 1781. Sua descoberta não teve igual na astronomia desde os tempos antigos. Além disso, Urano foi descoberto usando um pequeno refletor feito em casa. O sucesso levou Herschel a começar a fazer refletores maiores. Herschel na oficina com sua própria mão fundiu espelhos de cobre e estanho. A principal obra da sua vida é um grande telescópio com um espelho de 122 cm de diâmetro. Graças a este telescópio, as descobertas não tardaram a chegar: Herschel descobriu o sexto e o sétimo satélites do planeta Saturno. Outro astrônomo amador não menos famoso, o proprietário de terras inglês Lord Ross, inventou um refletor com espelho de 182 centímetros de diâmetro. Graças ao telescópio, ele descobriu várias nebulosas espirais desconhecidas.

Os telescópios Herschel e Ross tinham muitas desvantagens. As lentes de espelho de metal eram muito pesadas, refletiam apenas uma fração da luz incidente e escureciam. Era necessário um material novo e perfeito para os espelhos. Este material acabou sendo vidro. Em 1856, o físico francês Leon Foucault tentou inserir um espelho de vidro prateado em um refletor. E a experiência foi um sucesso. Já na década de 90, um astrônomo amador da Inglaterra construiu um refletor para observações fotográficas com um espelho de vidro de 152 centímetros de diâmetro. Outro avanço na engenharia telescópica era óbvio.

Esse avanço não aconteceu sem a participação de cientistas russos. ESTOU DENTRO. Bruce ficou famoso por desenvolver espelhos de metal especiais para telescópios. Lomonosov e Herschel, independentemente um do outro, inventaram um design de telescópio completamente novo, no qual o espelho principal se inclina sem o secundário, reduzindo assim a perda de luz.

O óptico alemão Fraunhofer colocou a produção na linha de montagem e melhorou a qualidade das lentes. E hoje no Observatório de Tartu há um telescópio com uma lente Fraunhofer funcional. Mas os refratores do óptico alemão também apresentavam uma falha - o cromatismo.

Foi apenas no final do século 19 que um novo método de produção de lentes foi inventado. As superfícies de vidro começaram a ser tratadas com uma película de prata, que era aplicada em um espelho de vidro expondo o açúcar da uva aos sais de nitrato de prata. Essas lentes revolucionárias refletiam até 95% da luz, ao contrário das antigas lentes de bronze, que refletiam apenas 60% da luz. EU. Foucault criou refletores com espelhos parabólicos, mudando a forma da superfície dos espelhos. No final do século 19, Crossley, um astrônomo amador, voltou sua atenção para os espelhos de alumínio. O espelho côncavo de vidro parabólico de 91 cm de diâmetro que ele comprou foi imediatamente inserido no telescópio. Hoje, telescópios com espelhos tão grandes estão sendo instalados em observatórios modernos. Enquanto o crescimento do refrator diminuía, o desenvolvimento do telescópio refletor estava ganhando impulso. De 1908 a 1935, vários observatórios do mundo construíram mais de uma dúzia de refletores com lentes que ultrapassavam as de Yierks. O maior telescópio está instalado no Observatório Mount Wilson, seu diâmetro é de 256 centímetros. E mesmo esse limite logo foi dobrado. Um refletor gigante americano foi instalado na Califórnia, hoje tem mais de quinze anos.

Mais de 30 anos atrás, em 1976, cientistas soviéticos construíram um telescópio BTA de 6 metros - o Grande Telescópio Azimutal. Até o final do século XX, o ARB era considerado o maior telescópio do mundo. Os inventores do BTA foram inovadores em soluções técnicas originais, como a instalação alt-azimute guiada por computador. Hoje, essas inovações são usadas em quase todos os telescópios gigantes. No início do século 21, o BTA foi empurrado para a segunda dúzia de grandes telescópios do mundo. E a degradação gradual do espelho de tempos em tempos - hoje sua qualidade caiu 30% em relação ao original - o torna apenas um monumento histórico à ciência.

A nova geração de telescópios inclui dois grandes telescópios - os gêmeos de 10 metros KECK I e KECK II para observações ópticas de infravermelho. Eles foram instalados em 1994 e 1996 nos EUA. Eles foram coletados graças à ajuda da Fundação W. Keck, que deu seu nome. Ele forneceu mais de $ 140.000 para a construção. Esses telescópios têm aproximadamente o tamanho de um prédio de oito andares e pesam mais de 300 toneladas cada, mas funcionam com a mais alta precisão. O espelho principal, de 10 metros de diâmetro, é composto por 36 segmentos hexagonais que atuam como um único espelho reflexivo. Esses telescópios foram instalados em um dos locais mais ideais da Terra para observações astronômicas - no Havaí, na encosta do extinto vulcão Manua Kea, com uma altura de 4.200 m. Em 2002, esses dois telescópios, situados a uma distância de 85 m uns dos outros, passaram a operar no modo interferômetro, dando a mesma resolução angular de um telescópio de 85 metros.

A história do telescópio já percorreu um longo caminho - dos vidraceiros italianos aos modernos gigantescos telescópios de satélite. Os grandes observatórios modernos foram computadorizados há muito tempo. No entanto, telescópios amadores e muitos dispositivos do tipo Hubble ainda são baseados nos princípios de trabalho inventados por Galileu.

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