人類是如何發明望遠鏡的

A. 射電望遠鏡是如何發明的

讓我們走進太空

——1937年射電望遠鏡的發明

1937年，英國的雷伯建成世界上第一架射電望遠鏡，對射電天文學的早期發展起了極重要的作用，人類探究太空的「遠」的極限得以擴展。

眾所周知，人的肉眼能見到的東西是十分有限的。世界上存在著無數肉眼看不見的微觀世界和宏觀世界。顯微鏡和望遠鏡擴展和延伸了人的視覺。這里我們專門要說的是——打開了通向宇宙的窗戶，使「望遠」的極限得以擴展的射電望遠鏡。

接收天體射電波的儀器，統稱射電望遠鏡。1937年，英國的雷伯建成世界上第一架射電望遠鏡，對射電天文學的早期發展起了極重要的作用。它使得人類觀測宇宙的能力大大提高，而且為直接進入太空研究宇宙奠定了基礎。

射電望遠鏡通常按天線的結構，分成幾個類型：拋物面天線射電望遠鏡、射電干涉儀和綜合孔徑系統等。射電望遠鏡主要由定向天線或天線陣、饋電線、高靈敏度接收機、記錄儀或示波器組成。天線陣將收集到的天體電波，經過饋電線送到接收機上。接收機同日常收音機的原理相似，實質上也是個放大器，它首先將微弱的天體電波高倍放大，再進行檢波，讓高頻能量轉變成低頻形式，最後送到記錄儀器上記錄下來，或在示波器上顯示出來。

一般來說，天線的直徑越大，接收的射電波越多，角解析度也越大。人眼能夠看得清、分得開的兩個物點的角距大約是1角分(1度等於60角分)，如果兩個物點靠得很近，它們的角距小於1角分，那就分辨不出來，只看成是一個物點。因此1角分就是人眼的解析度。若用口徑為120厘米折反射望遠鏡去觀測，分辨角約為1角秒(1角分等於60角秒)，比人眼的解析度要高60倍。有的天線看起來就像是一個巨大的「碗」。天線用金屬製成，而且可以轉動，以便指向天空的任一方向，並進行跟蹤。目前世界上最大的全可動拋物面天線射電望遠鏡的天線直徑已達100米。它的可動部分重3200噸，100米直徑天線的解析度約為33角秒，相當於從125米外看一枚2分硬幣。

人類為了擺脫厚厚的大氣層對天文觀測的影響，一方面選擇海拔高、觀測條件好的地方建立天文台，另一方面設法把天文望遠鏡搬上天空。自1957年第一顆人造衛星上天後，各國先後發射了數以百計的人造衛星及宇宙飛行器用於天文觀測。像美國的「天空實驗室」就拍攝了17.5萬多幅太陽圖像，還觀測了科胡特克彗星。

著名的哈勃太空望遠鏡，是迄今為止發射上天直徑最大的望遠鏡，總長12.8米，是一座完整的「太空天文台」，可以獨立完成許多天文研究工作。比如能夠單個地觀測星群中的任何一顆星，能研究和確定宇宙的大小和起源，以及宇宙的年齡、距離標度等等。它能使人類觀測宇宙的視野擴大350倍，使人類看到宇宙中140億光年前發出的光。人們把它的誕生看作和伽利略望遠鏡一樣，是天文學走向空間時代的一個里程碑。

B. 望遠鏡是如何發明的

17世紀初的一天，荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希為檢查磨製出來的透鏡質量內，把一塊凸透鏡容和一塊凹鏡排成一條線，通過透鏡看過去，他發現遠處的教堂塔尖好像變大拉近了，於是他在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請了專利，製造了第一個雙筒望遠鏡。而另外一種常見的望遠鏡———反射式望遠鏡，則是由大家熟知的牛頓所發明的。反射式望遠鏡的發明是為了要消除色差所造成的影像影響。

C. 望遠鏡和顯微鏡是如何發明的

透鏡是最簡單的光學儀器，藉助它的放大作用，人們可以擴大視力。早在公元前424年，古希臘的一部喜劇中有這樣的台詞：「用透明無瑕的石頭點火吧！」透明的石頭就是玻璃。一千多年以後，才有人用透鏡製成眼鏡。有一幅據說是1352年的教堂壁畫，畫中一位戴眼鏡的技師正在刻字，說明眼鏡的使用跟印刷技術的發展有關。這大概是有關眼鏡的最早記載。

望遠鏡的發明有點偶然性。第一個望遠鏡是荷蘭的一位眼鏡製造師利佩希於1608年做成的。據說，有一天利佩希無意地將一塊雙凸透鏡和一塊雙凹透鏡組合在一起，對准附近的一座教堂尖頂上的風標，只見風標明顯地放大了，距離似乎也近了，使他又驚又喜，後來他還為此申請專利，引起了一場發明權之爭。

望遠鏡的發明雖屬偶然，但在荷蘭首先發明卻不是偶然的，因為當時荷蘭的眼鏡片製造業比較發達。幾百年來，荷蘭在研磨玻璃和寶石方面已發展了一套全面的技術，居於領先地位，為望遠鏡的發明准備了條件。

當時許多人對望遠鏡的熱心純屬好奇。有人視之為玩具；有人視之為生財之道；但是，也有人是從科學的需要出發，認為找到了極有用的觀察工具，可以幫助人們擴大眼界。伽利略就是其中的一位。1609年當他得知發明望遠鏡的消息後，他激動不已，立即親自動手製作望遠鏡，然後用來進行天文觀測。1610年，伽利略在他的著作《星際信使》一書中寫道：「大約10個月以前，消息傳到我的耳朵，說有一位荷蘭人發明了一種儀器，可以用來使遠方物體像近處物體一樣清楚。這使我思量我自己如何也來建造這樣的儀器。由於有光學定律的指導，我想出了這樣的主意，即把兩透鏡固定在管筒的兩頭，一個是平凸透鏡，一個是平凹透鏡，當我把眼睛貼近平凹透鏡時，物體就像只有大約實際距離的1／3遠，大小為實際的9倍。我歷盡艱辛，也不吝惜錢財，終於成功地做出了精良的儀器，使我能看到幾乎比肉眼所見大1 000倍的物體，而距離只是原來的1／30。」

伽利略用他自製的望遠鏡觀察月亮，發現月球上有許多山嶺和火山口；對准木星，發現木星有衛星；對准太陽，發現了黑子，還從黑子判定太陽也在轉動。

伽利略多年用望遠鏡觀察天體，以確鑿的證據支持了哥白尼的日心說。可能是由於沒有保護措施，長期直接觀測太陽，他在晚年時不幸雙目失明。

伽利略的望遠鏡以凹透鏡作為目鏡，觀察到的是正像，但視場較小。開普勒採用凸透鏡作目鏡，可以得到更大的視場，看到的是倒立的像。後來他加了第三個目鏡，又把倒像變為正像，就成了現代天文望遠鏡的雛形。

惠更斯也對望遠鏡的改進作出過貢獻。他為避免透鏡的像差，設計出一種長焦距望遠鏡——高空望遠鏡，將物鏡和目鏡分別安裝在支架的高處和低處，省去了通常的鏡筒。

牛頓在年輕的時候製作了一種與眾不同的反射式望遠鏡。他認為透鏡成像是基於折射原理，不可避免會由於色差和其他原因產生像差。如果利用凹面鏡的反射和聚焦作用，有可能做出更為理想的望遠鏡，不但可以避免像差，而且還可以大大縮短鏡筒長度。

牛頓親自動手研磨反射鏡，第一台長僅15厘米，口徑為2.5厘米，可用來觀察木星的衛星及金星的周相。後來又製作了一台較大的反射式望遠鏡，送給皇家學會，該望遠鏡現仍保存在博物館中。

顯微鏡和望遠鏡一樣，最早也是荷蘭的眼鏡製造者發明的，用的也是一凸一凹的透鏡，鏡筒長約45厘米，直徑約5厘米。這種結構和望遠鏡基本相同。伽利略就曾用他的望遠鏡看過微小物體，並形容說：「我看到的蒼蠅就像羊羔那樣大。」

胡克對顯微鏡的推廣使用起了特殊的作用。1665年他的著作《顯微術》出版，這是最早論述顯微鏡的專著，書中詳細介紹了顯微鏡的使用方法，並附有胡克親筆畫的顯微鏡插圖和許多用顯微鏡觀察微小物體所得的圖像。胡克多才多藝，早年曾在倫敦一位肖像畫家那裡當過學徒，後在牛津大學學習物理。英國皇家學會成立後，他被選為秘書和實驗組長。皇家學會很重視顯微鏡的應用，鼓勵胡克從事這項研究，並要求他每次例會至少要帶來一張顯微鏡觀測圖。胡克還用顯微鏡觀察軟體結構、發現了細胞組織，成為用顯微鏡研究生物學的先驅者。

D. 望遠鏡是怎麼發明的

發明望遠鏡 伽利略在帕多瓦大學工作的18年間，最初把主要精力放在他一直感興趣的力學研究方面，他發現了物理上重要的現象——物體運動的慣性；做過有名的斜面實踐，總結了物體下落的距離與所經過的時間之間的數量關系；他還研究了炮彈的運動，奠定了拋物線理論的基礎；關於加速度這個概念，也是他第一個明確提出的：甚至為了測量病人發燒時體溫的升高，這位著名的物理學家還在1593年發明了第一支空氣溫度計……但是，一個偶然的事件，使伽利略改變了研究方向。他從力學和物理學的研究轉向廣漠無垠的茫茫太空了。伽利略望遠鏡 那是1609年6月，伽利略聽到一個消息，說是荷蘭有個眼鏡商人利帕希在一偶爾的發現中，用一種鏡片看見了遠處肉眼看不見的東西。「這難道不正是我需要的千里眼嗎？」伽利略非常高興。不久，伽利略的一個學生從巴黎來信，進一步證實這個消息的准確性，信中說盡管不知道利帕希是怎樣做的，但是這個眼鏡商人肯定是製造了一個鏡管，用它可以使物體放大許多倍。 「鏡管！」伽利略把來信翻來覆去看了好幾遍，急忙跑進他的實驗室。他找來紙和鵝管筆，開始畫出一張又一張透鏡成像的示意圖。伽利略由鏡管這個提示受到啟發，看來鏡管能夠放大物體的秘密在於選擇怎樣的透鏡，特別是凸透鏡和凹透鏡如何搭配。他找來有關透鏡的資料，不停地進行計算，忘記了暮色爬上窗戶，也忘記了曙光是怎樣射進房間。 整整一個通宵，伽利略終於明白，把凸透鏡和凹透鏡放在一個適當的距離，就像那個荷蘭人看見的那樣，遙遠的肉眼看不見的物體經過放大也能看清了。 伽利略非常高興。他顧不上休息，立即動手磨製鏡片，這是一項很費時間又需要細心的活兒。他一連幹了好幾天，磨製出一對對凸透鏡和凹透鏡，然後又製作了一個精巧的可以滑動的雙層金屬管。現在，該試驗一下他的發明了。 伽利略小心翼翼地把一片大一點的凸透鏡安在管子的一端，另一端安上一片小一點的凹透鏡，然後把管子對著窗外。當他從凹透鏡的一端望去時，奇跡出現了，那遠處的教堂彷彿近在眼前，可以清晰地看見鍾樓上的十字架，甚至連一隻在十字架上落腳的鴿子也看得非常逼真。 伽利略製成望遠鏡的消息馬上傳開了。「我製成望遠鏡的消息傳到威尼斯」，在一封寫給妹夫的信里，伽利略寫道：「一星期之後，就命我把望遠鏡呈獻給議長和議員們觀看，他們感到非常驚奇。紳士和議員們，雖然年紀很大了，但都按次序登上威尼斯的最高鍾樓，眺望遠在港外的船隻，看得都很清楚；如果沒有我的望遠鏡，就是眺望兩個小時，也看不見。這儀器的效用可使50英里的以外的物體，看起來就像在5英里以內那樣。」 伽利略發明的望遠鏡，經過不斷改進，放大率提高到30倍以上，能把實物放大1000倍。現在，他猶如有了千里眼，可以窺探宇宙的秘密了。 這是天文學研究中具有劃時代意義的一次革命，幾千年來天文學家單靠肉眼觀察日月星辰的時代結束了，代之而起的是光學望遠鏡，有了這種有力的武器，近代天文學的大門被打開了。 現在，每當星光燦爛或是皓月當空的夜晚，伽利略便把他的望遠鏡瞄準深邃遙遠的蒼穹，不顧疲勞和寒冷，夜復一夜地觀察著。 過去，人們一直以為月亮是個光滑的天體，像太陽一樣自身發光。但是伽利略透過望遠鏡發現，月亮和我們生存的地球一樣，有高峻的山脈，也有低凹的窪地 （當時伽利略稱它是「海」）。他還從月亮上亮的和暗的部分的移動，發現了月亮自身並不能發光，月亮的光是透過太陽得來的。 伽利略又把望遠鏡對准橫貫天穹的銀河，以前人們一直認為銀河是地球上的水蒸汽凝成的白霧，亞里士多德就是這樣認為的。伽利略決定用望遠鏡檢驗這一說法是否正確。他用望遠鏡對准夜空中霧蒙蒙的光帶，不禁大吃一驚，原來那根本不是雲霧，而是千千萬萬顆星星聚集一起。伽利略還觀察了天空中的斑斑雲彩——即通常所說的星團，發現星團也是很多星體聚集一起，像獵戶座 星團、金牛座的昂星團、蜂巢星團都是如此。 伽利略的望遠鏡揭開了一個又一個宇宙的秘密，他發現了木星周圍環繞著它運動的衛星，還計算了它們的運行周期。現在我們知道，木星共有 16顆衛星，伽利略所發現的是其中最大的四顆。除此之外，伽利略還用望遠鏡觀察到太陽的黑子，他通過黑子的移動現象推斷，太陽也是在轉動的。 一個又一個振奮人心的發現，促使伽利略動筆寫一本最新的天文學發現的書，他要向全世界公布他的觀測結果。1610年3月，伽利略的著作《星際使者》在威尼斯出版，立即在歐洲引起轟動。 但是，他沒有想到，望遠鏡揭開的宇宙的秘密大大觸怒了很多人，一場可怕的厄運即將降臨在這位傑出的科學家的頭上。
求採納

E. 望遠鏡是怎樣發明的

17世紀初的一天，荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希為檢查磨製出來的透鏡質量，把一塊內凸容透鏡和一塊凹鏡排成一條線，通過透鏡看過去，他發現遠處的教堂塔尖好像變大拉近了，於是他在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請了專利，製造了第一個雙筒望遠鏡。

望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開。義大利科學家伽利略得知這個消息之後，就自製了一個第一個折疊式望遠鏡，用以驗證哥白尼的理論，並且率先用望遠鏡觀測天上的星體。伽利略不僅看到了太陽黑子，還觀測到了月球上的隕石坑。

而另外一種常見的望遠鏡——反射式望遠鏡，則是由大家熟知的牛頓所發明的。反射式望遠鏡的發明是為了要消除色差所造成的影像影響。

F. 天文望遠鏡是如何發明的

在關於世界上的第一台天文望遠鏡是誰發明的問題上，科技史上面早有定專論，他便是義大利的科學家屬伽利略。可伽利略卻否認了這一點，他說是荷蘭人首先發明的，這到底是怎麼回事呢？

事情還要從頭講起。1608年，荷蘭有一個眼鏡製造商名叫漢斯·李波兒賽，他的兩個孩子十分調皮，同樣很聰明。有一天，偶然一個機會，兩個孩子自店鋪里拿來了兩片透鏡，一前一後地擺弄著，還用眼睛張望著。孩子們全驚訝了，他們發現了遠處教堂上的風標既大又近。

李波兒賽知道此事後同樣很高興，他便用一個很簡易的筒，將兩塊透鏡裝好。這便是世界上的第一台望遠望。

1609年，發明望遠鏡的消息傳到了義大利，伽利略知道了後，便按這個方法製作了一個放大3倍的望遠鏡。後來又經過了改進，讓望遠鏡一下子放大了20倍。他用這個望遠鏡觀察星星，竟然能觀察到木星的圓面，而且看到了月球上面高低不平的環形山。1610年，他又用放大的30倍的天文望遠鏡觀察到木星的4顆衛星，也看到金星的圓缺變化。正由於是伽利略改進瞭望遠鏡的性能，並用來觀察星星、月球、金星和太陽等天體，還首次發表觀察結果，所以確切地說，正是他發明了天文望遠鏡。而那個漢斯·李波兒賽只是望遠鏡的發明人。

G. 望遠鏡發明的過程是怎樣的

17世紀初的一天，荷蘭小鎮的一家眼鏡店的主人利伯希為檢查磨製出來的透鏡質量，把一塊凸透鏡和一塊凹鏡排成一條線，通過透鏡看過去，他發現遠處的教堂塔尖好像變大拉近了，於是他在無意中發現瞭望遠鏡的秘密。1608年他為自己製作的望遠鏡申請了專利，製造了第一個雙筒望遠鏡。

望遠鏡發明的消息很快在歐洲各國流傳開。義大利科學家伽利略得知這個消息之後，就自製了一個第一個折疊式望遠鏡，用以驗證哥白尼的理論，並且率先用望遠鏡觀測天上的星體。伽利略不僅看到了太陽黑子，還觀測到了月球上的隕石坑。

而另外一種常見的望遠鏡——反射式望遠鏡，則是由大家熟知的牛頓所發明的。反射式望遠鏡的發明是為了要消除色差所造成的影像影響。

H. 誰發明的望遠鏡

1609年8月22日，在威尼斯鍾樓的樓頂，伽利略展出了由他設計製造出來的望遠鏡。

伽利略是世界最偉大的科學家之一。他的一生在不停地做實驗中度過，少年時伽利略就是一個善於思考、不輕信別人結論的孩子。他總是將每一件事都放在自己的思索和觀察之中。關於望遠鏡的發明，客觀地說，伽利略並不應佔有所有的榮譽，當然，伽利略本人也從沒包攬過全部的榮譽。望遠鏡的發明源於一個荷蘭的眼鏡商人的發現。據載，當伽利略訪問威尼斯期間，聽說了一個名叫漢斯?李伯瑞的奇妙發現。漢斯是荷蘭的眼鏡製造商人，在製造眼鏡的過程中，他偶然發現，如果將一片凹鏡片和一片凸鏡片重疊在一起，就可以看到遠處的景物似乎就在眼前。這激起了伽利略的極大興趣，他開始著手檢測不同鏡片的曲率，嘗試了各種鏡片的不同的組合方式，然後，他又用准確的數學公式測算出了不同的曲率和不同的組合能夠引起的視覺效果。1609年的8月22日，伽利略登上威尼斯鍾樓的樓頂，公開展出他的望遠鏡。當時，周圍站滿了他的朋友和滿懷好奇和敬佩的人們。當人們依次透過望遠鏡，吃驚地看到「許多港口中的來往船隻，遠山上吃草的牛羊，遠方城鎮的教民們在教堂中出出進進。」

望遠鏡公開展出後，各地的商人開始給伽利略發出大量的訂貨單，但是伽利略卻無償地把望遠鏡的發明技術送給了威尼斯公爵。作為回贈，伽利略得到了年薪近5000元的帕多瓦大學終身教授的職位。此時的伽利略名利雙收，但這樣的頂峰時期卻導致了伽利略悲劇生活的開始。正如他自己所說：「飛黃騰達，而希望之翼，卻日薄西山。」

I. 望遠鏡是誰發明的

伽里略望遠鏡是世界上最早的望遠鏡，它是1609年義大利科學家伽里略製造的。

那是一台折射望遠鏡。它用一塊凸透鏡作物鏡，一凹透鏡作目鏡，因此觀測到的是正像。伽里略在談到這架世界上第一台望遠鏡時說：「現在多虧有瞭望遠鏡，我們已經能夠使天體離我們比離亞里士多德近三四十倍，因此能夠辨別出天體上許多事情，這是亞里士多德所沒有看見的……」

這就是最初的望遠鏡，它已為人類提供了許多方便，現在各種各樣先進的望遠鏡都是在它的基礎上製造出來的。太空中最大的光學儀器

對於天文觀測來說，大氣是令人討厭的，它限制了人們的眼界。

人造地球衛星上天以後，天文學家和物理學家第一次看到了天文觀測的新希望。因為人們把天文望遠鏡搬到地球大氣之外的地球軌道上窺測天涯宇角，是完全可能的了。美國國家宇航局研製的空間望遠鏡是人類送上太空的最大的光學儀器。

空間望遠鏡全系統主要由望遠鏡、觀測儀器和輔助系統三部分組成。觀測儀器有天體微光照相機、廣角照相機、天體攝譜儀等。望遠鏡所獲得的圖像、測量數據、光譜分析資料都可以在空間望遠鏡上直接轉換成數字形式，經衛星再傳送到地面的宇宙控制中心。

空間望遠鏡進入地球軌道以後，可以通過磁力扭矩和反動輪控制它的方位。磁力扭矩一經接通電流便立即磁化，望遠鏡的方位就完全按照地球的磁場方向自動調整。每隔5年，空間望遠鏡就得進行一次大修，那時技術人員乘坐太空梭，在軌道上把它裝進機內、帶回地面；修好後，靠太空梭再把它送回軌道。

空間望遠鏡的分辨本領要比地面上同樣的望遠鏡強10倍以上，可以觀測到暗50倍、遠7倍的暗弱天體。無疑，太空中這台最大的望遠鏡用於天文觀測，將獲得更多的資料，對於研究恆星的誕生和死亡、星系的演化，以及揭示類星體、黑洞、宇宙射線大爆發等「宇宙之迷」的奧秘，將作出重大貢獻。

J. 給人類無限的「眼界」的望遠鏡，最初是怎麼被發明出來的

16世紀，尼古拉·哥白尼提出了日心說挑戰托勒密的地心說，正當他們爭執不下的時候，丹麥天文學家第谷認為，要解決這個問題，就要創立一個滿意的星體運行理論，精確掌握星體的運行位置。

目前全世界已建成或正在建造的地下、海底天文台還有日本東京大學宇宙射線研究所，它建在岐阜縣神風礦山離地面約1000米的地下；美國「阿瑪姆達」天文台建在南極冰層下2000米深處；美國的「特瑪姆特」天文台建在夏威夷海面下4800米深處。它們接受天體信息的本領，是地面天文台所望塵莫及的，將為人類探測宇宙打開新的眼界。

隨著科學技術的高速發展，人類的視野會不斷向宇宙深處拓展、延伸。