ในปี ค.ศ. 1610 กาลิเลโอกาลิเลนักดาราศาสตร์ชาวอิตาลีมองขึ้นไปบนสวรรค์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่สร้างขึ้น และสิ่งที่เขาเห็นจะปฏิวัติวงการดาราศาสตร์ตลอดไปความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลและสถานที่ของเราในนั้น ร้อยปีต่อมากาลิเลโอยังคงได้รับความนิยมอย่างสูง ไม่เพียง แต่สำหรับงานวิจัยที่ก้าวล้ำเขายังทำ แต่เนื่องจากความเฉลียวฉลาดอันยิ่งใหญ่ของเขาในการพัฒนาเครื่องมือการวิจัยของเขาเอง
และที่ใจกลางของมันคือกล้องโทรทรรศน์ที่มีชื่อเสียงของกาลิเลโอซึ่งยังคงเป็นแรงบันดาลใจให้เกิดความอยากรู้อยากเห็นในหลายศตวรรษต่อมา เขาคิดค้นมันขึ้นมาได้อย่างไรกันแน่ มันเป็นการปรับปรุงการออกแบบในปัจจุบันได้อย่างไร? เขาเห็นอะไรในเมื่อมองขึ้นไปบนท้องฟ้ายามค่ำคืน และอะไรเป็นของมันในวันนี้ โชคดีที่ทั้งหมดเหล่านี้เป็นคำถามที่เราสามารถตอบได้
รายละเอียด:
กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอเป็นต้นแบบของกล้องโทรทรรศน์ผู้หักเหวันสมัยใหม่ ดังที่คุณเห็นได้จากแผนภาพด้านล่างซึ่งนำมาจากงานของกาลิเลโอ - Sidereus Nuncius (“ The Starry Messenger”) - มันเป็นการจัดเรียงที่เรียบง่ายของเลนส์ที่เริ่มต้นครั้งแรกด้วยกระจกของแว่นตาที่จับจ้องไปที่ปลายกระบอกกลวง
กาลิเลโอไม่มีไดอะแกรมทำงานและแทนที่จะพึ่งพาระบบการทดลองและความผิดพลาดของตัวเองเพื่อให้ได้ตำแหน่งที่เหมาะสมของเลนส์ ในกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอเลนส์ใกล้วัตถุถูกนูนและเลนส์ตาเป็นเลนส์เว้า (กล้องของวันนี้ใช้เลนส์นูนสองตัว) กาลิเลโอรู้ว่าแสงจากวัตถุที่วางในระยะไกลจากเลนส์นูนสร้างภาพที่เหมือนกันบนฝั่งตรงข้ามของเลนส์
เขารู้ด้วยว่าถ้าเขาใช้เลนส์เว้าวัตถุจะปรากฏที่ด้านข้างของเลนส์ซึ่งเป็นที่ตั้งของวัตถุ หากเคลื่อนที่ในระยะไกลจะมีขนาดใหญ่กว่าวัตถุ การทำงานและการจัดเรียงต่าง ๆ เพื่อให้เลนส์มีขนาดและระยะห่างที่เหมาะสม แต่กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอยังคงทรงพลังที่สุดและสร้างขึ้นอย่างแม่นยำมาเป็นเวลาหลายปี
ประวัติกล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอ:
โดยธรรมชาติแล้วกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอมีบรรพบุรุษมาก่อน ในช่วงปลายฤดูร้อนปี 1608 มีการคิดค้นสิ่งใหม่ขึ้นมาในยุโรปซึ่งเป็นสายลับ กล้องโทรทรรศน์พลังงานต่ำเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะผลิตโดยผู้เชี่ยวชาญด้านออพติคอลขั้นสูงเกือบทุกราย กล้องโทรทรรศน์ดั้งเดิมเหล่านี้ขยายมุมมองไปสองสามครั้งเท่านั้น
เช่นเดียวกับยุคปัจจุบันของเราผู้ผลิตพยายามที่จะทำตลาดอย่างรวดเร็วด้วยการประดิษฐ์ของพวกเขา แต่เพื่อนของกาลิเลโอกาลิเลโอเชื่อว่ารัฐบาลของเขาต้องรอ - ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเขาสามารถปรับปรุงการออกแบบได้ เมื่อกาลิเลโอได้ยินเกี่ยวกับอุปกรณ์ออพติคอลใหม่นี้เขาได้สร้างเกี่ยวกับวิศวกรรมและทำการปรับปรุงเวอร์ชั่นโดยมีกำลังขยายที่สูงขึ้น
กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอนั้นคล้ายคลึงกับแว่นโอเปร่าคู่หนึ่งซึ่งเป็นการจัดเรียงอย่างง่ายของเลนส์แก้วเพื่อขยายวัตถุ รุ่นแรกของเขาปรับปรุงมุมมองสู่พลังที่แปดเท่านั้น แต่กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอได้ปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ภายในไม่กี่ปีเขาเริ่มบดเลนส์ของตัวเองและเปลี่ยนอาร์เรย์ของเขา ตอนนี้กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอสามารถขยายการมองเห็นปกติได้ 10 เท่า แต่มันมีมุมมองที่แคบมาก
อย่างไรก็ตามความสามารถที่ จำกัด นี้ไม่ได้หยุดกาลิเลโอจากการใช้กล้องดูดาวเพื่อทำการสำรวจท้องฟ้า และสิ่งที่เขาเห็นและบันทึกไว้สำหรับลูกหลานนั้นไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงไปจากเกม
สิ่งที่กาลิเลโอสังเกตเห็น:
กาลิเลโอเย็นวันหนึ่งในฤดูใบไม้ร่วงที่ดีกล้องของเขาชี้ไปที่สิ่งหนึ่งที่ผู้คนคิดว่าราบรื่นและสมบูรณ์แบบราวกับอัญมณี - ดวงจันทร์ ลองจินตนาการถึงความประหลาดใจของเขาเมื่อพบว่าในคำพูดของเขาเองก็คือ“ ไม่สม่ำเสมอขรุขระเต็มไปด้วยฟันผุและมีชื่อเสียง” กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอมีข้อบกพร่องเช่นมุมมองที่แคบซึ่งสามารถแสดงประมาณหนึ่งในสี่ของดิสก์บนดวงจันทร์ได้โดยไม่ต้องปรับตำแหน่งใหม่
อย่างไรก็ตามการปฏิวัติทางดาราศาสตร์ได้เริ่มขึ้นแล้ว! หลายเดือนผ่านไปและกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอก็ดีขึ้น ในวันที่ 7 มกราคม ค.ศ. 1610 เขาได้เปลี่ยนกล้องโทรทรรศน์พลังงาน 30 ดวงใหม่ของเขาสู่ดาวพฤหัสและพบ "ดาว" เล็ก ๆ สามดวงที่สว่างใกล้กับดาวเคราะห์ หนึ่งออกไปทางตะวันตกอีกสองคนอยู่ทางตะวันออกและทั้งสามอยู่ในแนวเส้นตรง เย็นวันรุ่งขึ้นกาลิเลโอได้ดูดาวพฤหัสอีกครั้งและพบว่า "ดาว" ทั้งสามอยู่ในขณะนี้ทางตะวันตกของโลก - ยังเป็นเส้นตรง!
และมีการค้นพบอีกมากมายรอกล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอ: ลักษณะของการกระแทกถัดจากดาวเสาร์ (ขอบวงแหวนของดาวเสาร์) จุดบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ (อาคาซันสปอต) และเห็นวีนัสเปลี่ยนจากดิสก์เต็มเป็นเสี้ยวเรียว กาลิเลโอกาลิเลตีพิมพ์ผลการค้นพบทั้งหมดนี้ในหนังสือเล่มเล็ก ๆ ที่ชื่อ Sidereus Nuncius (“ The Starry Messenger”) ในปี 1610
ในขณะที่กาลิเลโอไม่ใช่นักดาราศาสตร์คนแรกที่ชี้กล้องโทรทรรศน์ไปยังสวรรค์ แต่เขาเป็นคนแรกที่ทำเช่นนั้นด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์และมีระเบียบ ไม่เพียงแค่นั้น แต่ยังครอบคลุมถึงการสังเกตการณ์ของเขาและการตีพิมพ์ผลการค้นพบของเขาซึ่งจะส่งผลต่อการปฏิวัติทางดาราศาสตร์และสาขาวิทยาศาสตร์อื่น ๆ อีกมากมาย
กล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอในวันนี้:
วันนี้กว่า 400 ปีต่อมากล้องโทรทรรศน์ของกาลิเลโอยังคงมีชีวิตอยู่ภายใต้การดูแลอย่างต่อเนื่องของ Istituto e Museo di Storia della Scienza (เปลี่ยนชื่อเป็น Museo Galileo ในปี 2010) ในอิตาลี พิพิธภัณฑ์จัดแสดงนิทรรศการเกี่ยวกับกล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอและการสังเกตการณ์ที่เขาทำด้วย จอแสดงผลประกอบด้วยเครื่องมือที่หายากและมีค่าเหล่านี้ - รวมถึงเลนส์ใกล้วัตถุที่สร้างขึ้นโดยผู้เชี่ยวชาญและกล้องโทรทรรศน์สองตัวที่สร้างขึ้นโดยกาลิเลโอเอง
ด้วยการเก็บบันทึกอย่างระมัดระวังของกาลิเลโอทำให้ช่างฝีมือทั่วโลกได้สร้างกล้องโทรทรรศน์กาลิเลโอขึ้นมาใหม่เพื่อเป็นพิพิธภัณฑ์และจำลองเลียนแบบตอนนี้ขายให้กับมือสมัครเล่นและนักสะสมเช่นกัน แม้ว่าข้อเท็จจริงที่ว่าตอนนี้นักดาราศาสตร์มีกล้องโทรทรรศน์ที่มีพลังมหาศาลในการกำจัด แต่หลายคนก็ยังชอบที่จะเดินทางไปตามเส้นทาง DIY เหมือนกาลิเลโอ!
มีนักวิทยาศาสตร์และนักดาราศาสตร์เพียงไม่กี่คนที่ได้รับผลกระทบเช่นเดียวกันกับกาลิเลโอ แม้แต่น้อยก็ถือได้ว่าเป็นผู้บุกเบิกในด้านวิทยาศาสตร์หรือนักคิดนักปฏิวัติที่เปลี่ยนการรับรู้ของสวรรค์และสถานที่ของพวกเขาตลอดไป สงสัยเพียงเล็กน้อยว่าทำไมเครื่องมือที่ล้ำค่าที่สุดของเขาจึงได้รับการเก็บรักษาไว้อย่างดีและยังคงเป็นเรื่องของการศึกษามากกว่าสี่ศตวรรษต่อมา
เราได้เขียนบทความที่น่าสนใจมากมายเกี่ยวกับกาลิเลโอที่นิตยสารอวกาศ ต่อไปนี้คือ
นักดาราศาสตร์ยังมีตอนที่น่าสนใจเกี่ยวกับการสร้างกล้องโทรทรรศน์ - ตอนที่ 327: การสร้างกล้องโทรทรรศน์, ส่วนที่ 1
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมอย่าลืมแวะชมเว็บไซต์ของ Museo Galileo
