从伽俐略的望远镜到韦伯望远镜，400年了，也需要多少了解一点这个“人类第三只眼睛”的历史吧……

点击观视频

人类很早就发明了玻璃，公元前200年巴比伦发明了吹管制玻璃，但直到13世纪才发明了眼镜。望远镜算是第一台被制造的光学仪器，根据广泛传播公认的故事，在 1600 年左右，两个小孩在荷兰眼镜商利珀希Lippershey的商店里，玩两个玻璃镜片时，不经意间透过它们朝远处教堂凝视，发现教堂的尖塔奇迹般地变得清晰！然后利珀希立刻意识到了这一发现的重要性，由此而摆弄两个镜片，折腾又折腾，最终发明了第一台望远镜。

神奇发明的消息传到了威尼斯的伽利略那里，伟大科学家开始自制望远镜，并认为这玩意儿也许可以作为战争工具。不过，伽利略举起他的望远镜东张西望时，免不了对准他钟爱的闪亮的星空！

这一望就非同小可，这一望就望出了名堂，镜头中的景象使伽利略震惊！他看到木星居然“长着耳朵”，看到了月面原来是坑坑洼洼，细看银河中的云彩，原来是一颗颗亮闪闪的星星！1610 年，那正是哥白尼的日心说挑战教会思想的年代，出于科学家的本能，伽利略马不停蹄地研究改进这新玩意儿，第一台、32倍放大倍数的天文望远镜由此诞生！

天文望远镜是观测天体的重要工具，可以毫不夸张地说，没有天文望远镜的诞生和发展，就没有400年后的现代天文学。天文望远镜各方面性能不断改进和提高，总的有折射和反射两大类，以及结合两者的折反射天文望远镜。伽俐略的望远镜是折射式的，物镜是凸透镜，目镜是凹透镜，后来的开普勒望远镜，物镜和目镜都是凸透镜。折射天文望远镜的缺点是色差大，后来用反射镜代替透镜，从牛顿开始制造反射天文望远镜。

随着玻璃制造及镀层技术的发展，现代天文望远镜基本都是反射望远镜，有两种方式，韦伯望远镜类似右边的。反射天文望远镜的口径越来越大。1793年英国赫瑟尔制做的反射式望远镜，反射镜直径为130厘米，用铜锡合金制成重达1吨。1917年，胡克望远镜在美国加州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，哈勃发现了宇宙正在膨胀的惊人事实。1948年美国建成了5.08m的海尔望远镜，1976年苏联建成6m望远镜。

接受无线电波的射电望远镜不在图中，那就是安置在深山中的一口朝天大锅，如中国的天眼，500米，是可见光望远镜望尘莫及的尺寸。大口径望远镜可满足天文学对高分辨率的需要，但制造整块玻璃的传统方法限制了尺寸。由此而诞生了拼接镜面的天文望远镜。在一系列新技术的基础上，目前国际天文界热衷于制造几十上百米的极大天文望远镜。此图显示了望远镜尺寸的变迁，这儿显示的是可见光包括红外线的望远镜，很多，要仔细看。如美国夏威夷莫纳克亚山的是目前最大的，十几米，这儿30米和39米的尚未建成。韦伯是太空最大的……

巨大的射电望远镜阵列（不是光学望远镜）

韦伯6.5米的主镜由18面镜片组成，欧洲2025将于智利建造好的极大望远镜，其主镜直径为39.3米，由798个六角形小镜片拼接而成，39.3 vs 6.5，798 vs 18，所以韦伯不算大。不过各路英雄本领和目标都不同！作为为数不多的几个太空望远镜之一，韦伯望远镜逍遥自在于广袤的宇宙中，看得更清望得更远自有其优越之处。韦伯已经发射20几天了，走过了全程的百分之九十以上。离乡背井，如今它成天干些什么呢？

韦伯望远镜一刻也没闲着，除了跑路之外，目前这十天正在调整它的各个镜片，进行为期几个月的光学校准阶段。

因为发射时的存放位置完全不同于工作位置。存放时安全第一工作时精准第一。计算机控制的镜子致动器为以纳米的极小运动而设计。每个镜子都可以作小至 10 纳米非常精确地移动，或人类头发宽度的大约 1/10,000。现在每个子都需要移动12.5毫米方能互相对齐。但韦伯不着急，将这个距离分成许多短的移动，这种方式简单而安全可从地面上密切监控。也得限制从执行电机进入韦伯非常冷镜面的热量，每个执行器一次只运行很短的时间。一步又一步在各段之间轮流，它大约花一天时间将所有部分移动 1 毫米！和草本植物每天生长的速度差不多！目前一切缓慢而稳定：镜片移动到位，飞行器继续滑翔，镜子和仪器缓慢冷却，目标就在前方，我们拭目以待……

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××

本人的科普视频：YouTube：

天文航天：“談天說地”  https://www.youtube.com/playlist?list=PL6YHSDB0mjBLmFkh2_9b9fAlN7C4618gK

趣味数学：數學大觀園  https://www.youtube.com/playlist?list=PL6YHSDB0mjBJifi3hkHL25P3K9T-bmzeA

也发在微信公众号“天舸”上（微信号：gh_e01fc368fe31）:

              长按/扫一扫二维码，敬请关注我的微信公众号“天舸” !

××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××××