■文丨市井财经专栏作家 叶克飞

望远镜能用来干什么？据说最大用途都跟“星”有关，一是观星，二是追星。当然，户外运动群体也需要。

这个看起来跟日常生活好像关系不大的小玩意儿，曾被列为“世界最伟大发明”之一，因为它多少改变了人类历史。

如今要买一个望远镜，也不能随随便便，它因使用者需求而异，有着各种功能和特点，国产的进口的、军用的民用的……简直不要太复杂。它的技术含量也不低，能把望远镜做好的企业，往往也是世界上最好的光学企业。

望远镜的历史

望远镜的标准定义是“一种利用透镜或反射镜以及其他光学器件观测遥远物体的光学仪器”，其原理是利用通过透镜的光线折射或光线被凹镜反射使之进入小孔并会聚成像，再经过一个放大目镜而被看到，也称“千里镜”。

1608年，荷兰一位眼镜师傅汉斯·利伯希造出了世界上第一架望远镜。话说有一天，两个孩子在利伯希的店门前玩几片透镜，并通过前后两块透镜看远处教堂上的风标，把意外发现告诉了利伯希。利伯希学着拿两块透镜一看，发现风标放大了许多。于是他回到店里，将两块透镜放在筒里，反复试验后发明了望远镜。同年，他为自己的发明申请了专利，并在当地政府要求下设计了一个双筒望远镜。

1609年，伽利略制造了40倍双镜望远镜，也是第一部投入科学应用的实用望远镜。作为第一个认识到望远镜可用于天文研究的人，伽利略对望远镜的改进主要是增强其放大功能。也正是他，让天文学从此进入望远镜时代，并改变了整个世界。

同一时期，德国天文学家开普勒也开始研究望远镜，在《屈光学》里提出了另一种天文望远镜，由两个凸透镜组成，但他并未投入实际制造中。到了1613年，沙伊纳将开普勒的构想付诸于现实。他制造了八台望远镜，用于观察太阳，全部都能见到相同形状的太阳黑子，因此否决了人们认为黑子可能是透镜上尘埃的错觉，证明了黑子的真实存在。

此后，人们将以凹透镜作为目镜的称作伽利略望远镜，由凸透镜作为目镜的则称作开普勒望远镜。之后几百年间，望远镜一直在发展，主要用于天文。

望远镜传入中国，大概是明末。崇祯年间，机械制造家薄珏就将“千里镜”应用到铜炮上，提高了射击精度。但当时的中国人并不理解望远镜的原理，也没有磨制打造镜片的工艺，所以直到清末，望远镜都是海外舶来品，甚至被视为奇技淫巧，属于皇帝和权贵的玩物。比如李渔在小说《十二楼》里，就曾描写贵公子为窥探意中人的闺房生活，每天用望远镜偷看。这种“老外用来发展科学，中国人用来消遣”的科学领域套路，实在不是第一次令人感叹。

到了清末，望远镜虽然仍是舶来品，但已开始走入民间，《老残游记》就曾写到。

专业天文望远镜都是庞然大物

1668年，人类历史上第一架反射式望远镜诞生。当时牛顿决定采用球面反射镜作为主镜，他用2.5厘米直径的金属磨制成一块凹面反射镜，使经主镜反射后的会聚光经反射镜以90°角反射出镜筒后到达目镜。这种系统称为牛顿式反射望远镜，以反射镜代替折射镜的做法具有里程碑意义。

1672年，法国人卡塞格林发明了卡塞格林式望远镜，焦距长且镜身短，得到了广泛应用。

1793年，德国人赫瑟尔制造的反射式望远镜，直径为130厘米，用铜锡合金制成，重达1吨。赫瑟尔是音乐家和天文学家，从1773年就开始磨制望远镜，一生中制造了数百架望远镜，堪称望远镜狂人。

1917年，由富商胡克赞助并冠名的胡克望远镜，在美国加利福尼亚的威尔逊山天文台建成。它的主反射镜口径为100英寸。正是使用这座望远镜，哈勃发现了“星云”实际上是银河系外的星系。

折反射望远镜的历史要短得多，不过也经历了不断发展。折反射望远镜的定义是在球面反射镜的基础上，再加入用于校正像差的折射元件，可以避免困难的大型非球面加工，又能获得良好的像质量。

折反射式望远镜最早出现于1814年。1930年，德国人施密特将折射望远镜和反射望远镜的优点结合起来，制成了第一架折反射望远镜。

反射式望远镜在二战后迎来了一个又一个高峰——1950年，帕洛玛山上安装了一台直径5.08米的反射式望远镜，1969年，高加索北部的帕斯土霍夫山上安装了直径6米的反射式望远镜。

到了1990年，NASA将哈勃太空望远镜送入轨道，空间望远镜开始实际应用。不过由于镜面故障，直到1993年宇航员完成太空修复并更换了透镜后，哈勃望远镜才开始全面发挥作用。由于可以不受地球大气的干扰，哈勃望远镜的图像清晰度是地球上同类望远镜拍下图像的10倍。

文章来源：《大气与环境光学学报》 网址: http://www.dqyhjgxxb.cn/zonghexinwen/2021/0818/533.html