举杯邀明月，对影成三人。古人对月亮有一种特殊的感情，大约因为这颗星球在夜晚是最亮的天体，也因为月亮上的阴影让人们产生了无尽的联想，许多神话传说也由此诞生。可古人殊不知，月亮上让我们遐想无数的阴影其实是其坑洼不平的表面，这一切的发现功劳大部分要归望远镜所有。在前两期的漫谈中我们讲了外星人存在的概率和一些寻找手段，这一期我们主要聊聊寻找外星人利器之一的望远镜及其种类和发展史。
古今中外，有没有人想把月球看得更清楚一些呢，大有人在，只不过是技术太过匮乏没有达成而已。在17世纪初，一位荷兰的眼镜商人利伯希（HansLippershey）无意地将两块透镜排成一条线，发现远处的景物通过透镜似乎拉近了一些。1608年这个商人为自己的发现申请了专利，并按要求制作了一架双筒望远镜，于是人类第一架望远镜就此诞生。
几乎在同一时期，各国的研究者都在发展、研究属于自己的望远镜。我们耳熟能详的伽利略就是其中之一，这位意大利博学的科学家在听闻荷兰眼镜商人发明了供人玩赏的望远镜之后，虽然没见过实物，但思考数日之后，用风琴管和凹凸透镜制成了望远镜。这之后又把倍率提高到9，1610年又将倍率提高到33。伽利略用自己制造的望远镜观察日月星辰，发现甚多，是年3月，这位意大利科学家出版了《星空信使》一书，震撼全欧，随后又发现了金星盈亏与变化大小，这对日心说是一种强有力的支持。
使用两块透镜成像的望远镜叫做折射望远镜，伽利略做的是属于这种。早期的折射望远镜有个问题，即使加工再精密也不能消除色差。这时我们都认识的牛顿出场了，他曾认为折射望远镜的色差是无法消除的。牛顿在1668年制作出了反射式望远镜，虽然比较小，但是已经能够比较清楚得看到木星的卫星。而后，在1672年，牛顿同志又做出了一台更大的反射望远镜，送给了英国皇家学会，至今还保存在那里。
在望远镜发明之后很长一段时间内，科学家们都想法设法将望远镜做得更大一些，以便能得到更清楚的图像，能看到更遥远的宇宙。经历了几百年的发展，直到1917年，富商胡克赞助了一架口径为100英寸的反射望远镜的建造。望远镜坐落在威尔逊天文台，在此后的30年里，胡克望远镜一直都是世界上最大的望远镜。科学家在胡克望远镜建成之后，又对其进行了一系列的升级改造，安装了干涉仪，这是光学干涉装置首次在天文体学上的应用。科学家埃德温哈勃用胡克望远镜完成了关键计算，确定许多所谓的观测到的“星云”其实是银河系外的星系，并且在米希尔哈马森的帮助下认识到了星系的红移，认为宇宙在膨胀。
无论是反射式还是折射式，天文望远镜进入20世纪之后有了各种各样的发展，比如多镜面望远镜，比如使用了拼接技术的望远镜。但这些都有各自的局限性，地球表面因为大气扰动和天气的原因，不能让科学家随心所欲的进行观测，于是人们想到将望远镜发射到太空，也就有了著名的哈勃太空望远镜，人类对宇宙的观测又进入了一个新的纪元。
前边我们提到的各种望远镜，基本原理就是将通过各种透镜的光汇聚起来成像，如果想要看得更远更清晰，就需要更大口径的望远镜，但是制作更大的口径就意味着技术上要不停的升级，费用上也是成倍增加，射电望远镜的发明在一定程度上解决了这一问题。上一篇漫谈中我们介绍过射电望远镜的原理，这里稍微再提一下。科学家们认识到光也是一种电磁波，我们收集那些穿越了亿万光年来到地球的星光，再把这些电磁波还原成图像，这就是射电望远镜的主要工作原理。与一般的使用透镜的望远镜不同，射电望远镜的造型迥异，各位朋友应该都见过卫星天线，就是比较像锅一样的东西。因为射电望远镜主要收集的是电磁波，用的也就是这种锅，不同的是穿越无尽星空到达地球上的星光太过微弱，于是我们需要的“锅”也就比较大。
射电望远镜在诞生初期也遇到了各种各样的问题，后来相继得到解决，甚至有科学家因为射电望远镜还拿过诺贝尔物理学奖。1962年，英国剑桥大学卡文迪许实验室的赖尔（Martin Ryle，1918-1984）利用干涉的原理，发明了综合孔径射电望远镜，大大提高了射电望远镜的分辨率。其基本原理是：用相隔两地的两架射电望远镜接收同一天体的无线电波，两束波进行干涉，其等效分辨率最高可以等同于一架口径相当于两地之间距离的单口径射电望远镜。赖尔因为此项发明获得1974年诺贝尔物理学奖。
《超时空接触》海报
随着技术的进步，射电望远镜越来越完善，一方面单面口径的射电望远镜越做越大，另一方面射电望远镜阵列也发展迅速，各国联合建造的天线阵也相继完成，由此人类探索宇宙的脚步也越来越快。由此衍生出来的电影电视作品也层出不穷，比如《超时空接触》（Contact），讲的是科学家埃莉·爱罗薇通过射电望远镜接收到了来自外太空的信息，然后经过不懈努力解密信号制造了可以穿越时空的机器。女主角经历了重重困难之后，最终穿越星空与外星生命接触的故事。影片的结尾比较特别，也比较聪明，亦真亦幻，留给观众遐想的空间很大，是一部非常不错的硬派科幻电影，有兴趣的朋友可以找来看看。
本期漫谈简略介绍了望远镜的种类和发展史，下一期我们着重讲人类运用望远镜探索星空、寻找外星人的方法和经历。
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