§1望远镜的发明(1/3)
在科学发展史上，望远镜的发明具有重大意义，它极大地扩展了人类的眼界，为人们观察与了解浩瀚无垠的宇宙提供了必不可少的工具。
说起来，望远镜的发明也带有很大的偶然性，其中有一段生动的故事：1607年，在荷兰的密特尔堡小镇上，有一个叫利伯希的眼镜制造匠人。他靠开眼镜铺维持生活，日子过得并不富裕。利伯希有三个孩子，经常拿家中的镜片当玩具。有一天，三个孩子拿着几只镜片正玩耍着，其中一个孩子两只手各拿着一只眼镜片站在窗台上，两只手一前一后，使两只镜片重叠起来，然后闭上一只眼睛，好奇地通过两只镜片望着远方。猛然间，他发现远处的景物被拉到了眼前，看得十分清楚。这一发现，使他十分兴奋，并把这一发现告诉了爸爸。利伯希听了之后，学着孩子的样子去做，果然看清了远处的景物。这引起了利伯希的极大兴趣。他反复地查看这两只镜片，证明它们一只是老花镜片，另一只是近视镜片。他发现老花镜片在前，近视镜片在后，只要适当调整两只镜片之间的远近，就可以看清不同距离的东西。根据这一原理，利伯希经过一番研究，制成了一架简单的望远镜。这架望远镜只有一个 30多厘米长的筒，里边装着一只老花镜和一只近视镜片，但它却是世界上第一架望远镜。
故事到这里并没有结束，因为望远镜的真正价值是由一位伟大的科学家伽利略的科学实验加以证实的。
1608年，伽利略对于地动说还只有一点模糊的认识，因此他决心更多地了解天体的情况。当伽利略从朋友的来信中得知了荷兰人的故事后，立刻集中精力研究起光学透镜来。他找来两根直径不同的空管子，将它们套在一起，然后在套管的一头嵌进一个凸透镜，另一头嵌进一个凹透镜。就这样，一个简易望远镜制成了，它最初只能放大3倍。经过了几个月的改进，第二年，伽利略制成了可放大32倍的望远镜。这就是所谓伽利略式望远镜，是一台折射望远镜。
伽利略用自制的望远镜观察夜空，第一次发现了月球表面高低不平，覆盖着山脉并有火山口的裂痕。此后又发现了木星的4个卫星、太阳的黑子运动，并做出了太阳在转动的结论。
当时，哥白尼的日心学说已经形成，并在欧洲大陆产生着革命性影响。伽利略也模糊地意识到了地球在动，但苦于没有办法去详细观看天体运行的情况。第一架望远镜只能把物体放大3倍。一个月之后，他制作的第二架望远镜可以放大8倍1609年10月他做出了能放大30倍的望远镜。这就是有名的伽利略望远镜。
伽利略马上用这个望远镜去观测天体。他用这个划时代的天文仪器观测到一些令人惊奇的现象：夺目的太阳上竟然有黑子；月亮上有的地方平原千里，有的地方却高山耸峙；木星有四个小卫星围绕它旋转，而且它们的位置是经常变化的，就像月亮围绕地球旋转一样。后来，伽利略还发现了金星的相，从而证明金星是绕太阳运行的，银河系是由许多的恒星组成的。于是伽利略坚定了对地动说的信念。这一系列发现轰动了欧洲。人们的评价是：哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。
伽利略的发现沉重地打击了经院哲学教艺过去人们一直认为上天是完美无缺的，可是现在不但月亮有了斑点，连太阳也有了缺陷。伽利略一再邀请经院哲学家和神学家用望远镜观测天象，他们不但拒绝观测，反而诬蔑伽利略是骗子，望远镜是“魔鬼的发明”，并说是伽利略用符咒把新星星从天空中咒出来的。为了这件事，伽利略在给开普勒的信中气愤地说“对于这些人来讲，真理用不着到自然界中去寻找，只要从古人著作中就可以得到。”
望远镜把伽利略从力学实验室中吸引出来，天文观测使他成为了哥白尼的忠实信徒，他用从望远镜观测中得到的新发现和新知识热情地宣传和捍卫哥白尼的日心说，即太阳是中心，地球围着太阳转，而不是教会宣传的太阳围着地球转。因此跟教会发生了冲突。1633年，教会把年迈的伽利略召到罗马进行审判。伽利略被判有罪，关进了监狱。
有了望远镜，伽利略就可以观测天体了。于是，人类第一次看见了月亮的表面，看见了木星周围有四个小卫星围绕它旋转，看到了银河系许许多多的恒星。尽管当时的那些神学家咒骂望远镜是“魔鬼的发明”，伽利略也因宣传日心说而受到教会的迫害，但他的成就开辟了科学的道路，动摇了宗
教的统治地位，他本人则成了近代实验科学的奠基人。
伽利略的望远镜问世不久后的1611年，德国的天文学家开普勒也开始研究望远镜，他在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，这种望远镜由两个凸透镜组成，与伽利略的望远镜不同，比伽利略望远镜视野宽阔。但开普勒没有制造他所介绍的望远镜。沙伊纳于1613年—1617年间首次制作出了这种望远镜，他还遵照开普勒的建议制造了有第三个凸透镜的望远镜，把二个凸透镜做的望远镜的倒像变成了正像。沙伊纳做了8台望远镜，一台一台地云观察太阳，无论哪一台都能看到相同形状的太阳黑子。因此，他打消了不少人认为 黑子可能是透镜上的尘埃引起的错觉，证明了黑子确实是观察到的真实存在。在观察太阳时沙伊纳装上特殊遮光玻璃，伽利略则没有加此保护装置，结果伤了眼睛，最后几乎失明。
伽利略用这架望远镜指向天空，得到了一系列的重要发现，天文学从此进入了望远镜时代。
此后，望远镜又得到了不断的改近。1611年，开普勒创造了带两个凸透镜的天文望远镜。1640年加士可因在望远镜里加上了一个细细的十字线以提高测量的准确性。
荷兰的惠更斯为了提高望远镜的精度在1665年做了一台筒长近6米的望远镜，来探查土星的光环，后来又做了一台将近41米长的望远镜。
使用物镜和目镜的望远镜称为折射望远镜，即使加长镜筒，精密加工透镜，也不能消除色象差，1668年英国科学家反射式望远镜，斛决了色象差的问题。第一台反望远镜非常小，望远镜内的反射镜口径只有2.5厘米，但是已经能清楚地看到木星的卫星、金星的盈亏等。1672年牛顿做了一台更大的反射望远镜，送给了英国皇家学会，至今还保存在皇家学会的图书馆里。
当时，望远镜还存在一个很大的问题：要看得远，就要不断加大望远镜的口径。但是口径一大，看上去就出现各种颜色，这就是所谓色差。为了解决这个问题，只好拉长焦点距离，这样，当时的望远镜竟有长达数十米的。以后，又有人发明了消色透镜，即把多片不同材料的透镜重叠起来使用，就可以消除色差了。
（本章完）