Möjligheten för konvexa och konkava transparenta föremål att förstora eller reducera hade varit känd sedan antiken och i slutet av trettonhundratalet; kvalitetsglas var relativt billigt, särskilt i Italien. Så handhållna förstoringsglas blev relativt vanliga. Under det fjortonde århundradet började hantverkarna i Venedig producera små dubbelsidiga konvexa glasskivor som kunde monteras och bäras i en ram - de första läsglasögonen. I mitten av femtonde århundradet producerade italienarna också glasögon som korrigerades för närsynthet. Därför var omkring 1450 ingredienserna för att producera det första teleskopet på plats men det skulle ta ytterligare 150 år innan barn skulle utlösa sin uppfinning och ändra allt.
Glasögon blev populära i hela Europa under de tvåhundra åren efter 1300 och kunde köpas från en skådespelare. I allmänhet valdes ett lämpligt par genom att prova olika glasögon tills ett gav den bästa synförbättringen. Intressant nog, genom att titta genom en lins som korrigerar för närsynthet, hålls nära ögat, sedan genom en lins som korrigerar för sikt, hålls längre bort, kommer att förstora objekt på avstånd. Varför ingen snubblat över detta förrän i början av 1600-talet förblir ett mysterium med tanke på de stora tillgängligheten av dessa linser. Oavsett kan den första teleskopiska vyn ha inträffat inte genom ett par linser utan genom en lins och spegel framställd av två engelsmän, Leonard och Thomas Digges, på 1570-talet. Tyvärr nådde deras experimentella instrument aldrig mognad.
Slutligen, i slutet av september 1608, begärde Hans Lipperhey, en tyskfödd skådespelare som bosatte sig i Nederländerna, ett patent på ett nytt optiskt instrument. Den innehöll en konvex och konkav lins monterad på ett rör ungefär en fot i längd som skulle kunna göra att långt borta objekt verkar tre eller fyra gånger närmare. Det sägs att han fick idén när hans barn, som lekte i hans butik, tittade igenom två linser och kunde se vädervana i en avlägsen kyrka som om det var mycket närmare. Under granskningen av sin ansökan ombads han att göra en förbättring så att instrumentet kunde användas med båda ögonen; därför producerade Lipperhey också flera kikartade teleskop till följd av sin patentansökan. Tyvärr förblev nyheterna om hans uppfinning inte en hemlighet under patentöversynen, utan tvekan på grund av byråkratin i samband med beviljande av godkännanden. Till exempel delades hans ansökan med en högt rankad tjänsteman i Vatikanen som omedelbart skickade ett meddelande till Rom och därmed började nyheterna om hans uppfinning spridas över Europa så snabbt som bussar kunde bära den. Ironiskt nog avslogs Lipperheys patent på grund av att hans uppfinning inte kunde förbli hemlig och var för lätt att kopiera.
Det är anmärkningsvärt att två andra skådespelare också påstod sig vara teleskopets uppfinnare. Jacob Metius lade fram sin patent framställning kort efter att Lipperhey avvisades och Sacharias Janssen gjorde ett liknande påstående flera decennier senare. Medan Hans Lipperhey aldrig officiellt erkändes som uppfinnaren av teleskopet, och därmed inte skörde vad som skulle ha varit en betydande förmögenhet, krediteras han ändå med dess upptäckt eftersom hans var den första skriftliga inlämningen för ett patent på teleskopets design.
Inom sex månader efter Lipperheys patentförsök kunde spyglas, som de kallades, köpas i Paris och fyra månader därefter kunde de också köpas i Italien. Teleskopet så glada människor att det blev en av Europas mest populära leksaker. En matematikprofessor vid University of Padua, Italien, på jakt efter alla möjligheter att kompensera kostnaderna för att stödja sin familj, lärde sig om teleskopet och gick på väg att bygga sin egen men göra det bättre. Till skillnad från hantverkarna som byggde de första teleskopen, utnyttjade professor Galileo sin matematiska bakgrund för att förbättra linsernas kvalitet.
Han konstruerade sitt första teleskop under sommaren 1609, presenterade ett åtta-drivet instrument till senaten i Venedig i augusti (för vilken han vackert belönades) och vände sedan ett tjugomålt instrument till himlen tidigt på hösten samma år. Han observerade månen, upptäckte de fyra största satelliterna i Jupiter och fann att Vintergatan var gjord av enskilda stjärnor - allt detta var med det senare teleskopet. I mars 1610 publicerade han sina upptäckter i The Starry Messenger och stod universum, som mänskligheten förstod det, på huvudet.
Till en början kunde ingen verifiera alla Galileos upptäckter - teleskop andra än hans var optiskt sämre. Till exempel väntade oberoende verifiering av Jupiters månar sex månader efter Galileos publicering innan andra kunde få instrument av tillräcklig kvalitet. Faserna i Venus skulle inte bekräftas förrän under första halvan av 1611 men vid denna tid var Galileos ledning inom teleskopframställning slut. Hans nästa upptäckt - solfläckar - gjorde mina flera observatörer oberoende av varandra.
Intressant nog, precis som Galileo inte uppfann teleskopet, var han inte heller den första att observera himlen med det nya instrumentet. Den distinktionen går till en lite känd engelskman som heter Thomas Hariot som observerade månen med en sexdriven spyglas i början av augusti 1609. Hans teleskopiska teckning av månen, under början av augusti 1609, är den första på posten och föregick Galileos månstudier av flera månader. Hariots observation av solfläckar under december 1610 gjordes också före Galileos.
Förutom En kort och sann rapportHariot publicerade inte sitt arbete medan Galileo gjorde det. Både spridningen av hans ord och kontroversen som förvandlade honom till fånge gav Galileo den statur som han upptar till denna dag. Omvänt lämnade Hariot ett stort antal manuskript om olika vetenskapliga ämnen som under de senaste tre århundradena bara långsamt har dykt upp. Som ett resultat förblir Hariot något okänd.
Objektet som visas på bilden som medföljer denna artikel skulle ha varit helt osynligt genom någon av de hundra teleskop som producerats av Galileo under hans livstid.
Först drabbades hans teleskop av olika optiska brister. Till exempel hade Galileos instrument en smal vy - vid tjugo gånger förstoring var bara en fjärdedel av månen synlig. De hade också färgavvikelser - ljusa föremål omgavs av falska glorier eller fransar av distraherande nyanser. Deras fokus var inte platt - det var bäst i bildens centrum och växte luddigt mot synfältets kant. Teleskop är en återspegling av tekniken vid tiden de produceras och Galileos linser fylldes också med luftbubblor och färgade grönt på grund av järninnehållet i glaset från vilket de tillverkades.
För det andra var hans teleskop små. De hade en bländare - diametern på den främre linsen - mellan en halv och en tum. Det begränsade kraftigt mängden ljus som kommer in i observatörens elev. Det primära syftet med ett astronomiskt teleskop är att samla ljus. Exempelvis hade teleskopet som användes för att producera den bild som presenterades i denna artikel en ljussamlingsyta som var 10 tum i diameter. Det betyder att den samlar över 1 500 gånger mer ljus än ögonen på en vanlig 40-årig personstjärna verkar 1 500 gånger ljusare när man tittar på himlen genom denna storlek på teleskopet. Omvänt samlade Galileos största teleskop bara 15 gånger så mycket ljus. Jämförelsen är naturligtvis inte helt rättvis. Vi pratar om det 21st Century teknik kontra renässansperiode artefakter byggda för nästan 400 år sedan.
Bilden som visas här är av en planetarisk nebula i den norra stjärnbilden Cygnus, svanen. Det utsågs till nummer 7048 i J.L.E.Dryers nya allmänna katalog som också beskrev den som "ganska svag, ganska stor, diffus och oregelbundet rund." Långa exponeringsfotografier får naturligtvis fram sitt riktiga utseende. NGC 7048 ligger ungefär 6 200 ljusår från jorden.
Denna vackra, detaljerade bild producerades av Stefan Heutz från hans privata observatorium. Det togs genom ett tio-tums teleskop och en 1,3 megapixel astronomisk kamera. Stefan exponerade denna bild i cirka tre och en kvart timme.
Har du bilder du vill dela? Skicka dem till Space Magazine astrofotograferingsforum eller skicka ett e-postmeddelande till dem, så kanske vi har ett i Space Magazine.
Skrivet av R. Jay GaBany
