År 1610 tittade den italienska astronomen Galileo Galilei upp mot himlen med ett teleskop av sin tillverkning. Och det han såg för evigt skulle revolutionera astronomifältet, vår förståelse för universum och vår plats i det. Århundraden senare hålls Galileo fortfarande i så hög uppskattning; inte bara för den banbrytande forskningen han bedrev, utan på grund av hans enorma uppfinningsrikedom att utveckla sina egna forskningsverktyg.
Och i mitten av det hela ligger Galileos berömda teleskop, som fortfarande inspirerar nyfikenhet århundraden senare. Hur exakt uppfann han det. Hur exakt var det en förbättring av dåvarande mönster? Vad såg han exakt med det när han tittade upp på natthimlen? Och vad har blivit av det idag? Lyckligtvis är alla dessa frågor vi kan svara på.
Beskrivning:
Galileos teleskop var prototypen för det moderna refraktorteleskopet. Som du kan se från detta diagram nedan, som är hämtat från Galileos eget arbete - Sidereus Nuncius ("The Starry Messenger") - det var ett enkelt arrangemang av linser som först började med optikerglas fixerat på vardera änden av en ihålig cylinder.
Galileo hade inga diagram att arbeta utifrån och förlitade sig istället på sitt eget system för prövning och fel för att uppnå en korrekt placering av linserna. I Galileos teleskop var objektivlinsen konvex och ögonlinsen var konkav (dagens teleskop använder två konvexa linser). Galileo visste att ljus från ett objekt placerat på avstånd från en konvex lins skapade en identisk bild på linsens motsatta sida.
Han visste också att om han använde en konkav lins skulle objektet visas på samma sida av objektivet där objektet var beläget. Om den flyttas på avstånd verkade den större än objektet. Det krävde mycket arbete och olika arrangemang för att få objektivet rätt storlekar och avstånd från varandra, men Galileos teleskop förblev det mest kraftfulla och exakt byggda under många år.
Historia om Galileos teleskop:
Naturligtvis hade Galileos teleskop några historiska antecedents. På sensommaren 1608 var en ny uppfinning all raseri i Europa - spyglas. Dessa telekop med låg effekt tillverkades sannolikt av nästan alla avancerade optiker, men den allra första krediterades Hans Lippershey av Holland. Dessa primitiva teleskop förstorade vyn bara några gånger.
I likhet med våra moderna tider försökte tillverkarna snabbt komma in på marknaden med sin uppfinning. Men Galileo Galileis vänner övertygade sin egen regering att vänta - säker på att han kunde förbättra designen. När Galileo hörde talas om det nya optiska instrumentet började han konstruera och göra förbättrade versioner med högre förstoring.
Galileos teleskop liknade hur ett par operaglas fungerar - ett enkelt arrangemang av glaslinser för att förstora objekt. Hans första versioner förbättrade bara utsikten till åttonde makten, men Galileos teleskop förbättrades stadigt. Inom några år började han slipa sina egna linser och byta ut sina matriser. Galileos teleskop kunde nu förstora normal syn med en faktor 10, men det hade ett mycket smalt synfält.
Men denna begränsade förmåga hindrade inte Galileo från att använda sitt teleskop för att göra några fantastiska observationer av himlen. Och vad han såg och spelade in för eftertiden var inget annat än att förändra spelet.
Vad Galileo observerade:
En fin höstkväll pekade Galileo sitt teleskop mot det ena som människor tyckte var helt smidigt och lika polerat som en ädelsten - Månen. Föreställ dig hans överraskning när han upptäckte att den, enligt hans egna ord, var "ojämn, grov, full av håligheter och framträdanden." Galileos teleskop hade sina brister, till exempel ett smalt synfält som bara kunde visa ungefär en fjärdedel av månskivan utan att placera om.
Ändå hade en revolution inom astronomin börjat! Månader gick och Galileos teleskop förbättrades. Den 7 januari 1610 vände han sitt nya 30 kraftteleskop mot Jupiter och fann tre små, ljusa "stjärnor" nära planeten. Den ena var västerut, de andra två var österut, och alla tre var i en rak linje. Följande kväll tittade Galileo återigen på Jupiter och fann att alla ”stjärnorna” nu var väster om planeten - fortfarande i en rak linje!
Och det fanns fler upptäckter som väntade på Galileos teleskop: utseendet på ojämnheter bredvid planeten Saturnus (kanterna på Saturnus ringar), fläckar på solens yta (alias Sunspots) och se Venus förändras från en full skiva till en smal halvmåne. Galileo Galilei publicerade alla dessa fynd i en liten bok med titeln Sidereus Nuncius ("The Starry Messenger") 1610.
Medan Galileo inte var den första astronomen som pekade ett teleskop mot himlen, var han den första som gjorde det vetenskapligt och metodiskt. Inte bara det, utan de omfattande anteckningar som han gjorde om sina observationer och publiceringen av sina upptäckter skulle ha en revolutionerande inverkan på astronomin och många andra vetenskapsområden.
Galileos teleskop idag:
I dag, över 400 år senare, överlever Galileos teleskop fortfarande under ständig vård av Istituto e Museo di Storia della Scienza (bytt namn till Museo Galileo 2010) i Italien. Museet håller utställningar på Galileos teleskop och de observationer han gjorde med det. Skärmarna består av dessa sällsynta och värdefulla instrument - inklusive objektivlinsen skapad av befälhavaren och de enda två befintliga teleskopen som byggts av Galileo själv.
Tack vare Galileos noggranna journalföring har hantverkare runt om i världen återskapat Galileos teleskop för museer och kopior säljs nu också för amatörer och samlare. Trots att astronomer nu har teleskop med enorm kraft till sitt förfogande föredrar många fortfarande att gå på DIY-väg, precis som Galileo!
Få forskare och astronomer har haft samma inverkan som Galileo hade. Ännu färre betraktas som pionjärer inom vetenskaperna, eller revolutionära tänkare som för alltid förändrade mänsklighetens uppfattning om himlen och deras plats inom den. Lite undrar då varför hans mest uppskattade instrument hålls så väl bevarad och fortfarande är ämnet för studier över fyra århundraden senare.
Vi har skrivit många intressanta artiklar om Galileo här på Space Magazine. här är
Astronomy Cast har också ett intressant avsnitt om teleskopsmakning - Avsnitt 327: Telescope Making, Del I
För mer information, se till att besöka Museo Galileos webbplats.
