觀測天文
望遠鏡(telescope)
望遠鏡就是一隻「光的水桶」。遙遠的恆星和星系確實把光一路送到我們這裡,但等它抵達時已經微弱得無可救藥——遠遠不夠你眼睛那一小片瞳孔察覺。望遠鏡用一個優雅的小把戲解決了這個問題:一塊大透鏡或大反射鏡在很大的面積上把光收集起來,再匯聚成一個明亮的點,於是原本暗到看不見的天體,忽然就跳進了視野。
在這裡,越大確實越好。由於望遠鏡的本領主要來自它能收集多少光,一面寬度加倍的鏡子收到的光是原來的四倍——這正是各大天文台爭相建造越來越大的鏡面的原因,目前在建的最大鏡面比一座網球場的長度還要寬。把影像放得更大也有幫助,但真正把最暗的天體從黑暗中拉出來的,是收光的能力,而不是放大倍率。
1609年,伽利略把一架自製的小望遠鏡對準夜空——天文學一夜之間為之改變。他看見月球上的山脈、繞著木星轉的四顆衛星,還看見頭頂那條乳白色的銀河其實是數不清的群星。一個常見的誤解是望遠鏡由他發明;其實不是,但他是最早把望遠鏡指向天空、並真正讀懂它所展示之物的人之一。
把鏡面的寬度加倍,它收集的光就變成四倍——收光量隨面積增長,約正比於口徑的平方。
這就是天文學家追求越來越大鏡面的原因。
「telescope」一詞源自希臘語 tele-(「遠」)和 skopein(「看」),約於1611年為伽利略的儀器而創造。最早的設計用透鏡(折射式);後來牛頓改用彎曲的鏡面造出一架(反射式),而幾乎所有偉大的現代望遠鏡——無論在地面還是太空——用的都是鏡面。
又稱
另見