伽利略望遠鏡

1609年5月，正在威尼斯作學術訪問的伽利略偶然間聽到一則消息：荷蘭有人發明了一種能望見遠景的“幻鏡”，這使他怦然心動，他很快找了個藉口匆匆結束行程，回到大學，一頭鑽進了實驗室……

不到3個月的時間，這位45歲的教授已經仿造出了兩架儀器，更不同尋常的是，他不光是把它們當作文人墨客、富商巨賈們尋歡作樂的玩具，只是看看遠山風景，而是把它指向了星空！

8月，他首先用它觀察了月球。不想，人們眼中的那個千嬌百媚的銀盤，在他的望遠鏡中卻成了一張千瘡百孔、醜陋不堪的“大麻臉”！於是他把那些四周邊緣高聳突出的圓狀命名為“環形山”，而管較平坦的暗黑區域稱之為“海”。

更重要的是，他由此知道，月球並非是上帝創造的尤物，天堂中的東西也不一定是盡善盡美的，他相信月球和地球一樣，是個有着實地的世界，説不定，在那些山洞內還可能棲息着神秘的“月球人”呢。

接着，伽利略又把目標指向了燦爛的星星，儘管在望遠鏡內“星星還是那個星星”，但明顯地變得更加明亮了，而且還出現了眾多原先肉眼無法見到的小星，由此他也成為世界上最早識破漫漫銀河奧秘的人——這不是“牛奶路”，而是無數星體交織在一起的光輝！這一切也使他相信，哥白尼所説的“恆星離我們極其遙遠”可能是句至理名言，不然為什麼望遠鏡無法把它們放大呢。從那年年底起，伽利略的目光又投向了行星。1月7日，他已見到了木星那淡黃色的小小圓面，這説明行星確實比恆星近得多。同時他馬上又發現木星旁邊始終有4個更小的光點，它們幾乎排成一條直線，連續幾個月的跟蹤使他確信，像月亮繞地球那樣，它們都在繞木星轉動，應當是木星的衞星。這説明，不是所有天體都在繞地球！所以也就成為哥白尼日心説的第一個觀測依據。

為了紀念伽利略這個發現，後人還把這4個比較大的木星衞星稱為“伽利略衞星”。除了木衞二略小於月球外，其他3顆都比月亮還大，而木衞二則是天文學家的掌上明珠，因為它上面有着真正的水的海洋，許多跡象表明，木衞二上很可能是太陽系中第二個存在生命的星球！所以當年野蠻審訊伽利略的教皇后來發出“只要木星的光芒還在天空中閃耀，人們就不會忘記伽利略”的哀嘆，成了對他最好的評價。

1610年8月，伽利略對金星的興趣大增，因為他在望遠鏡內見到了它呈彎月般的形狀，為了探明究竟，做進一步的研究，但他又怕被別人搶先發表出來，所以他把觀測結果的那句話，重新排列成一組字謎公開（當時這也是一種保護發明權的時尚做法）。

“Hace immature a me iam frustra leguntur, O.Y.”直譯的意思是“枉然，這些東西被我今天不成熟地收穫了。”這35個字母的古怪句子究竟意味着什麼？伽利略到底“收穫”了什麼？局外人是很難從中猜出端倪的。直到當年12月，伽利略才公佈了他的謎底：

“Cynthiae figures aemulatur mater amorum.”——“愛神的母親仿效狄安娜的位相”。熟悉希臘神話的人都知道，愛神的母親正是維納斯，也就是金星，而狄安娜又正是月神的羅馬名。

為什麼金星會如月球那樣有位相變化？這隻能説明，金星不是在繞地球運動，只有它在繞太陽運轉，而且距太陽比地球更近才能解釋這一奇怪的天象。

此外他還發現了太陽表面上的黑子，證明太陽本身在自轉着……

這一切，都為埋葬“地心説”奠定了基礎。而當時人們盛行的話是：“哥倫布發現了新大陸，伽利略發現了新宇宙。”

伽利略使用的這種望遠鏡比較簡單，屬於折射望遠鏡，管子兩端放置兩個透鏡。伽利略在1609年秋天首次使用它來觀測月球，然後觀察木星的衞星以及太陽的黑子等。隨後，伽利略將他的發現寫成24頁的《星座信使》（Sidereus Nuncius），並公之於眾，但當時並未被迅速接受，因為當時望遠鏡的原理尚未明確，伽利略也無法詳細説明自己的科研成果。一部分學者和教會人士認為望遠鏡裏的景象不過是光影上的幻覺，是望遠鏡的瑕疵造成的。到了1611年，德國天文學家開普勒出版了《天文光學》，闡述瞭望遠鏡的原理，“幻覺説”才漸漸消失。伽利略的發現也得到了證實。

伽利略望遠鏡(9張)

他先觀測到了月球的高地和環形山投下的陰影，接着又發現了太陽黑子，此外還發現了木星的4個最大的衞星。 自那以後，科學技術已經獲得了長足進步，光學技術的騰飛促使科學儀器不斷更新。當今最先進的地面望遠鏡具有龐大的結構，直徑達10米的靈活轉動鏡片。然而，現代高級的天文望遠鏡都是在前人基礎上發展起來的。

1609年的秋天，身兼帕多瓦大學數學、科學和天文學教授的伽利略，製作出了一個放大倍數為32倍的望遠鏡。伽利略將鏡頭首次對準了月球，這是人類首次對月面進行科學觀測。

1610年1月7日，伽利略發現了木星的四顆衞星，為哥白尼學説找到了確鑿的證據，標誌着哥白尼學説開始走向勝利。藉助於望遠鏡，伽利略還先後發現了土星光環、太陽黑子、太陽的自轉、金星和水星的盈虧現象、月球的週日和周月天平動，以及銀河是由無數恆星組成等等。

這些發現開闢了天文學的新時代，近代天文學的大門被打開了。

你可以用很低的費用製作一架伽利略式望遠鏡。從商店買一塊直徑、焦距大一些的老花眼鏡片（凸透鏡）作為物鏡以及一塊焦距、直徑較小的凹透鏡作為目鏡。用膠水和小槽把兩塊鏡片裝在硬紙筒內，再做一個簡單的台座，於是一架能夠看到月亮上的羣山、銀河中的繁星和木星衞星的望遠鏡便製成了。但是切記，不要通過望遠鏡直接觀察太陽，以免被高温灼傷眼睛。 ^[1] 

光線經過物鏡折射所成的虛像在目鏡的後方（靠近人目的後方）焦點上， ^[2]  這像對目鏡是一個虛像，因此經它折射後成一放大的正立虛像。伽利略望遠鏡的放大率等於物鏡焦距與目鏡焦距的比值。其優點是鏡筒短而能成正像，但它的視野比較小。

把兩個放大倍數不高的伽利略望遠鏡並列一起、中間用一個螺栓鈕可以同時調節其清晰程度的裝置，稱為“觀劇鏡”；因攜帶方便，常用以觀看錶演等。

伽利略發明的望遠鏡在人類認識自然的歷史中佔有重要地位。它由一個凹透鏡（目鏡）和一個凸透鏡（物鏡）構成。其優點是結構簡單，能直接成正像。

伽利略的折射望遠鏡有一個令人討厭的缺點，就是在明亮物體周圍產生“假色”。“假色”產生的癥結在於通常所謂的“白光”根本不是白顏色的光，而是由組成彩虹的從紅到紫的所有色光混合而成的。當光束進入物鏡並被折射時，各種色光的折射程度不同，因此成像的焦點也不同，模糊就產生了。