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自古以來，人類對於(yu) 遙遠星空的探索從(cong) 未停歇。望遠鏡，作為(wei) 觀測遙遠天體(ti) 的利器，其發展曆程不僅(jin) 見證了人類對宇宙認知的逐步深化，也體(ti) 現了科技文明的輝煌進步。1609年8月21日，意大利科學家伽利略發明了第一架天文望遠鏡，為(wei) 天文學的發展帶來了革命性的變化。從(cong) 最早的光學望遠鏡到現代的空間望遠鏡，這一曆程不僅(jin) 見證了人類對宇宙的認識不斷深入，同時也展現了科技發展的巨大力量。

◆古代望遠鏡的萌芽

早在公元前4世紀，古希臘哲學家亞(ya) 裏士多德就提出了使用凸透鏡來放大物體(ti) 的方法，這為(wei) 望遠鏡的誕生埋下了伏筆。1608年，一位荷蘭(lan) 的眼鏡製造商漢斯·利伯希首先開創了這一偉(wei) 大發明。他在商店前看到兩(liang) 個(ge) 小孩正通過前後兩(liang) 塊透鏡看遠處教堂上的風標，於(yu) 是他也開始嚐試，發現用兩(liang) 片眼鏡鏡片觀察時，遠處的風標被放大了許多，於(yu) 是嚐試將兩(liang) 個(ge) 鏡片組裝在一起，用一根管子作為(wei) 骨架，經過多次實驗，最終成功組裝出了曆史上第一架望遠鏡，他的這一發明被廣泛認為(wei) 是現代望遠鏡的起源。

1609年，意大利天文學家伽利略·伽利雷對望遠鏡進行了改進，他使用凸透鏡代替了凹透鏡，製作了長約1.2米、口徑約4厘米的折射望遠鏡，能將物體(ti) 放大20倍到30倍左右，使其具有更高的放大倍數和更好的成像質量，讓觀察圖像更加清晰。伽利略總共製造了大約30架望遠鏡，其中有10架都用於(yu) 天空觀測。他將其用於(yu) 科學地觀測月球表麵，實現了人類首次對月球的科學觀測，在這之後，依靠自製設備開展了太陽係的係統性研究，伽利略對金星位相變化、木星的4顆衛星和太陽黑子等現象進行了詳細的記述，為(wei) 哥白尼“日心說”找到了事實依據，為(wei) 了紀念這個(ge) 發現，人們(men) 將4個(ge) 比較大的木星衛星命名為(wei) “伽利略衛星”。

伽利略的望遠鏡也被認為(wei) 是世界上第一台天文望遠鏡，為(wei) 天文學的發展帶來了革命性的變化。

◆近代望遠鏡的崛起

1668年，牛頓製造了世界上第一台反射式望遠鏡，這台望遠鏡口徑為(wei) 25毫米，主鏡采用球麵鏡。這台望遠鏡雖然性能並不能稱得上良好，但以反射鏡替代折射鏡卻可以稱得上是一個(ge) 巨大的進步。

然而，因為(wei) 球麵鏡帶來的球差非常嚴(yan) 重，而拋物麵加工困難，所以反射式望遠鏡在其誕生的100年內(nei) 並沒有太多發展。18世紀的工業(ye) 革命為(wei) 其帶來了製造技術的保證，1773年，英國天文學家威廉·赫歇爾製作了一台口徑達1300毫米的反射式望遠鏡，並用這台望遠鏡於(yu) 1781年首先發現了天王星。與(yu) 牛頓式不同的是，這台被戲稱為(wei) “大炮”的望遠鏡省去了反射副鏡，主反射鏡傾(qing) 斜放置，需要觀測者站在高高的鏡筒口俯視。赫歇爾一生親(qin) 手磨製了400多個(ge) 鏡麵，記錄下117600顆恒星的數據，並嚐試描述出了銀河係的結構。可以說，是他對製鏡技術的執著將人類帶入了恒星天文學的年代。

進入20世紀，反射式望遠鏡迎來了它的黃金年代。1908年落成的威爾遜山望遠鏡口徑達到1.5米，1917年投入使用的胡克望遠鏡口徑達2.5米，1948年投入使用的海爾望遠鏡口徑已達到5米。

相比於(yu) 反射望遠鏡的迅速發展，折射鏡作為(wei) 先產(chan) 生的望遠鏡類型，由於(yu) 大尺寸透鏡的加工難度，而發展較為(wei) 緩慢。直到1757年，法國化學家杜隆建立了初步的色差理論，提出並製造了消色差透鏡，折射式望遠鏡才迎來了它的又一飛速發展的曆史階段。折射望遠鏡的代表是1897年建成的，世界上最大的折射式望遠鏡--口徑達1.02米的葉凱士望遠鏡。然而，自葉凱士望遠鏡以後，折射望遠鏡的發展似乎已達到極限，因為(wei) 透鏡越大、越重，就越容易從(cong) 中央凹陷變形，久而久之會(hui) 影響觀測質量。

◆現代望遠鏡的黃金時代

近40年是天文望遠鏡發展的黃金年代，各式各樣種類繁多功能各異的望遠鏡紛紛被投入使用。

如今望遠鏡已突破了可見光波段的藩籬，邁向全波段的觀測。從(cong) 伽馬波段的“悟空”，到可見光與(yu) 近紅外波段的地基望遠鏡凱克和天基望遠鏡哈勃，再到射電波段的“天眼”（FAST）。同時，望遠鏡的功能也極大豐(feng) 富了，而不是僅(jin) 限於(yu) 過去的圖像攝影分析。現代的可見光與(yu) 近紅外望遠鏡從(cong) 功能上主要分為(wei) 三大類，第一類是以8.2米口徑的甚大望遠鏡為(wei) 代表的通用型望遠鏡，第二類是以8.4米口徑的大型綜合巡天望遠鏡（LSST）為(wei) 代表的大型圖像巡天望遠鏡，第三類是以4米口徑的郭守敬望遠鏡（LAMOST）為(wei) 代表的光譜巡天望遠鏡。

現代望遠鏡中，許多望遠鏡為(wei) 我們(men) 提供了寶貴的觀測數據，極大促進了天文學，宇宙學和物理學的發展。其中的數個(ge) 望遠鏡更是科學發展史上的裏程碑。帕洛瑪海爾望遠鏡是世界上第一個(ge) 口徑突破3米的現代科學望遠鏡，口徑達到5米，它於(yu) 1930年開始興(xing) 建，1948年建成，它的數據幫助人們(men) 破解了重元素的產(chan) 生之謎。它至今仍處於(yu) 工作狀態。斯隆數字巡天望遠鏡是目前世界上科學成果產(chan) 量最豐(feng) 富的望遠鏡項目，它興(xing) 建於(yu) 1986年，建成於(yu) 1998年，雖然該望遠鏡的口徑隻有2.5米，但它的數據產(chan) 生了近9000篇論文，共計47萬(wan) 餘(yu) 次引用。它至今仍在產(chan) 出豐(feng) 富的數據以供天文學家們(men) 探尋宇宙奧秘。

哈勃太空望遠鏡是人類曆史上第一台太空天文望遠鏡，它突破了大氣層對於(yu) 觀測的阻礙，將人類望遠鏡的分辨能力第一次提升至衍射極限，大大豐(feng) 富了人類對於(yu) 宇宙的認知。1990年4月24日，哈勃太空望遠鏡隨“發現號”航天飛機升空，隨後進入距地600公裏的環繞軌道。哈勃太空望遠鏡的光學部分采用卡塞格林式反射係統，由兩(liang) 個(ge) 雙曲麵反射鏡組成，主鏡口徑2.4米，副鏡口徑0.4米。光線從(cong) 主鏡反射到副鏡，再射向主鏡的中心孔達到主鏡焦麵上成像，經精密儀(yi) 器處理後，數據通過中繼衛星發回地麵。

由於(yu) 沒有了大氣層的幹擾，哈勃可觀測到的距離是地麵最強的海爾望遠鏡的7倍，可探測的宇宙空間是其350倍，圖像清晰度也可以達到地上觀測的10倍。哈勃望遠鏡向地球發回超深空視場的影像，幫助解決(jue) 了長期困擾天文學家的許多基本問題，包括推算出哈勃常數，將宇宙年齡確定為(wei) 137億(yi) 年。

綜合自《華中天文》《觀天巨眼》、光明網

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