Telescopul Astronomic fara tub
Audoin Dollfus ne amintește și de propunerea lui Christiaan Huygens de a limita mărirea proporțional cu diametrul obiectivului, pentru a ține cont de efectele difracției. Valoarea măririi limită Gl este egală cu diametrul obiectivului exprimat în milimetri.
2
2
G = d1 / d2 = 15,3 D / d
2 |
2 |
în care d2 este distanța focală a ocularului exprimată în centimetri. Raportul brut de deschidere este scris:
Rou = d1 / D = 15,3 D (D exprimé en cm) .
Este
interesant să se construiască o nomogramă care să permită determinarea
valorilor măririi nominale, distanței focale a obiectivului, raportului de
deschidere, mărirea limită în funcție de valorile diametrului lentilei și
distanței focale a obiectivului. ocular sau numai în funcție de diametrul
obiectivului.
Putem scrie,
din cele spuse anterior, următoarele patru relații:
log G = 2 log D + log 15,3 – log d2 |
log Gl = log D |
log d1 = 2 log D + log 15,3 |
log Rou = log D + log 15,3 |
Acestea permit dezvoltarea nomogramei carteziene reprezentate în tabelul 1.Tabelul 2, dând valorile măririi intrinseci, când diametrul obiectivului este de 3 centimetri respectiv 30 centimetri, în funcție de distanța focală a ocularului, facilitează construirea nomogramei.
Nomograma calculată pentru astroscop |
Luați în considerare un obiectiv de la frații Huygens (Christiaan
și Constantyn) a cărui distanță focală este egală cu 61 de picioare. Distanța
focală, exprimată în metri, este deci egală cu 18,59 metri. Pe nomogramă, linia
verticală care trece prin punctul de intersecție al dreptei orizontale care
trece prin punctul d1 = 18,59 metri cu curba reprezentativă a funcției d1 =
15,3 D intersectează scara D în punctul D = 11 centimetri. Linia orizontală
care trece prin punctul de intersecție al dreptei verticale care trece prin
punctul D = il centimetri cu curba reprezentativă a funcției Rou = 15,3 D
intersectează scara Rou în punctul Rou = 168. Raportul de deschidere este deci
egal cu 168. Linia orizontală care trece prin punctul de intersecție al dreptei
verticale menționate anterior cu curba reprezentativă a funcției G1 = D
intersectează scara G1 în punctul G1 = 1 10.
Prin urmare, valoarea limită de mărire este egală cu 110.
Linia orizontală care trece prin punctul G1 = 110
intersectează linia verticală care trece prin punctul D = 1 1 centimetri
într-un punct situat pe curba reprezentativă pentru funcția G3 = f (D, d2).
Această curbă este situată între curba reprezentativă a funcției G1 = f (D, 15)
și curba reprezentativă a funcției G2 = f (D, 20). Considerăm că este oportun
să reținem curba reprezentativă a funcției G3 = f (D, 17). Prin urmare, trebuie
să folosim un ocular cu o distanță focală egală sau mai mare de 17 centimetri.
Al doilea exemplu:
Să luăm acum în considerare o lentilă de la frații Huygens cu un diametru mare. Asa ca lasa D = 7,4 inci (diametrul calculat). Avem: D = 18,8 centimetri.
Linia orizontală care trece prin punctul G1 =
190 intersectează linia verticală
într-un punct situat pe curba d2 care
trece prin punctul D = 18,8 centimetri reprezentând
funcția G4 = f(D 30). Trebuie folosit un ocular cu o distanță focală egală sau mai mare
de 30 de centimetri.
Observarea cu astroscopul în Triel Arhive foto PERSONAL |
SIMULAREA LENTILEI CROMATĂ HUYGENS.
De Charles Rydel.
Președinte al Comisiei de instrumente SAF
În septembrie 1681, Christiaan Huygens a părăsit definitiv Franța pentru a se întoarce la Haga, în țara lui natală Olanda. La Observatorul Regal din Paris, el exersase observarea planetelor. El contribuise deja în mare măsură la perfecționarea lunetelor astronomice. Instrumentele vremii aveau pentru optica principala o lentila simpla, planconvexa sau bi-convexa, singura posibilitate pentru vremea respectiva. Cu astfel de instrumente, au fost identificate mai multe cauze ca fiind responsabile pentru o răspândire pernicioasă a luminii: pe de o parte, aberațiile geometrice legate de forma sferică a lentilelor, din care Huygens calculase elemente de teorie, pe de altă parte, defectele de realizare referitoare la neomogenitățile masei sticlei și la imperfecțiunile de modelare a suprafețelor, deși practica artizanală a început să le stăpânească. În plus au existat și efectele colorate, cunoscute acum sub numele de aberații cromatice. Încă prost identificate la acea vreme, ele s-au manifestat în practică prin consecințele lor. Pentru a face față tuturor acestor constrângeri, a fost necesară creșterea distanței focale a obiectivului. Astfel, pentru a dobândi calitățile cerute, un obiectiv de 8 cm în diametru necesita deja un tub de aproximativ 10 metri lungime.
Designul Aerial |
Desen realizat de Huygens a unui telescop in tub cu mecanisme care sa elimine curbarea tubului |
Corespondența schimbată între cei doi frați atestă teste pe planete de Christaan, terestru pe peisaje de Constantijn acest lucru atestă dificultăţile întâmpinate la comportamentul mecanic al tubului lung glisant. Muzeul Boerhaave din Leiden păstrează un astfel de telescop.
Dificulatiile fiind date de curbarea tubului chiar daca designul telescopic find compus din mai multe tuburi glisante ar limina curbarea unui singur tub intreg, iata ca solutia cu mai multe tuburi aduce la urma alte complicatii.
Datorita faptului ca lungimea tubului este mare iar diametrul lentilei obiectiv este realitiv mic duce complicatii in cea ce priveste alinierea lentilei obiectiv cu lentila ocularului, o alta problema este data de clima din Olanda, acest lucru a creat un oarecare dezavantaj in cea ce priveste utilizarea unor astfel de instrumente lungi furnizand probleme in plus. Tuburile la acea vreme erau in principal realizate din lemn si carton rareori din metal fiind scump astfel la temperaturi scazute si umezeala ridicata aceste tuburi se pot indoi iar durata lor de viata scade. Instrumentul realizat de cei fratii doi frati si pastrat in musezul Boerhaave are o focala de 3.6m si e compus din placi de fier sau tabla de fier.
Dar mai presus de toate Christiaan a studiat crearea unor obiective de focala lunga pentru aplicații astronomice. Obiceiul a fost stabilit de a exprima capacitatea unui telescop astronomic prin lungimea sa dată ca singurul parametru care definește puterea instrumentului. Dar Christiaan Huygens știa că capacitatea reală a telescopului de a creste rezolutia este măsurată prin valoarea măririi, care nu este legată de lungimea telescopului, ci de diametrul obiectivului. De asemenea, știa că capacitatea de a detecta stelele slabe, precum sateliții planetari, trebuie măsurată pe suprafața obiectivului, adică pătratul diametrului acestuia. Asta, cu condiția ca toată lumina colectată de lentilă să fie bine concentrată într-un singur punct. De aici și necesitatea de a produce imagini foarte fine și în consecință de a folosi o distanță focală mare pentru aceasta. Cei doi frați au reușit să procure plăci de sticlă care să permită realizarea obiectivelor de 11 până la 13 cm în diametru. Mașina de slefuit ar putea oferi curburi ale suprafeței, oferind o distanță focală de 35 de picioare sau aproximativ 10 metri. După adăugarea unei diafragme pentru a ascunde marginile lentilei care prezentau defecte, raportul dintre distanța focală și diametrul obiectivului a crescut (raportul diafragmei) fiind aproape de F.100. Această valoare era necesară pentru a asigura finețea imaginii au procurat deja la tuburi foarte lungi. Christiaan a produs o lentilă de 11,5 cm în diametru și 10,96 m distanta focală și a semnat-o la 10 mai 1683. Obiectivul trebuia să fie deja disponibil în februarie 1683 pentru că notase în Registrul de observații astronomice o sesiune de observații din 26 februarie 1683 pe Jupiter la 7h și pe Saturn la 7hl /4. Un catarg adecvat fusese așadar ridicat pe proprietatea Huygens. Designul telescopului trebuia să fi fost tub inchis, dar nu avem nicio informație. Până în mai 1683, au existat încă 6 sesiuni de observație la planeta Marte și 3 la Jupiter. În această perioadă, Constantijn a început să producă alte lentile similare. În Dieren, și-a adaptat mașina de slefuit și a primit de la Christiaan calibrul („bazinul”) cu o rază de curbură de 10,6 m, pe care l-a folosit pentru a-și fabrica lentila de 35 de picioare. Această lentilă era bi-convexă simetrică și prin urmare folosea același calibru de modelare pentru fiecare dintre cele două fețe. În octombrie și noiembrie 1683, Constantijn a produs, în câteva săptămâni, cel puțin patru lentile asemănătoare, conservate la Muzeul Boerhaave, iar mai târziu o alta în 1684. Acțiunea lui Constantijn asupra polizoruli urma să fie ușor diferită de modul în care „acționează”. Christiaan, deoarece distanțele focale rezultate, desemnate 34 de picioare, sunt puțin mai scurte (în medie 10,16 m). De-a lungul anilor au produs lentile cu distanțe focale tot mai mari. În cele din urmă, Constantijn a atins o distanță focală de 210 picioare Rhineland (aproape 66 m). Întrucât șlefuirea și polisarea lentilelor era o afacere care consuma mult timp, producția atâtor lentile trebuie să fi luat mult din timp. Dar ar fi fost diferit de Christiaan dacă nu ar fi luat măsuri în acest sens. Din anii 1660, Christiaan a proiectat mașini pentru a ușura munca laborioasă de șlefuire a lentilelor. O altă măsură a fost să nu facă singuri toată munca. Nu este pe deplin clar dacă frații și-au făcut propriile oculare în jurul anului 1660, dar cert este ca nu au făcut-o mai târziu. Ocazional, corespondența lor conține referiri la meșteri locali care pregăteau oculare din sticlă sau șlefuite; fraţii s-au concentrat pe munca delicată de şlefuire a lentilelor obiectiv.
Masina de polisat lentile desen de Huygens |
Masina de slefuit si polisat lentile desen de Huygens |
Masina de slefuit si polisat lentile |
Masina de slefuit lentile |
Unelete de slefuit lentile, arhiva Huygens |
Primul desen al telescopului aerial realizat de Huygens |
Desen al monturii rombului articulat |
Designul telescopului aerial fara tub |
Telescopul aerial a lui Huygens |
Jupiter si Saturn prin telescopul Aerial |
În 1648, Cassini și-a început angajarea la Panzano, lucrând cu Cornelio Malvasia (1603–1664), inaugurând prima parte a carierei sale astronomice. Aici Cassini și-a putut finaliza educația sub oamenii de știință, Giovanni Battista Riccioli și Francesco Maria Grimaldi. În 1650, senatul de la Bologna l-a numit pe Cassini la catedra de astronomie la Universitatea din Bologna. Aici a avut acces la câteva dintre telescoapele non-acromatice ale lui Campani avand 17 picioare (5m) și le-a folosit imediat, rafinând durata zilei marțiane la 24 de ore și 40 de minute – doar 1 minut de la valoarea modern acceptată folosind un obiectiv de 17 picioare ( 5m). De asemenea, a fost primul care a înregistrat o cantitate semnificativă de detalii în atmosfera lui Jupiter, identificând principalele benzi și zone de pe planetă. Studiind cinematica unui mic punct de pe planetă, Cassini a reușit să ofere prima estimare a duratei unei zile joviane: 9 ore și 56 de minute, în esență valoarea modernă acceptată. El a descopeirt si umbra satelitiilor pe discul lui Jupiter. Cassini a rămas la Bologna timp de 20 de ani până când influentul ministru al Regelui Soare, J. B. Colbert, l-a „vânat” să vină la Paris pentru a ajuta la înființarea prestigiosului Observator acolo. Cassini a plecat din Bologna 25 februarie 1669, pentru a deveni primul său director.
Observatorul din Paris sec al 17-lea se poate vedea pe acoperis o luneta Campani probabil cea de 20 de picioare |
Portretul lui Cassini iar in fundal putem vedea o luneta astronomica tipica pentru veacul al 17-lea |
În primii săi ani la Observatorul
din Paris, Cassini sa pus pe treabă pentru a promova știința planetară. În
septembrie 1671, el a folosit un telescop non-acromatic cu focalizare de 34
picioare 80mm diametru, 10m distanta focala, lentilă obiectiv realizata de Campani
pentru a descoperi un al doilea satelit al lui Saturn, un corp numit mai târziu
Iapetus. Aceasta a fost urmată de descoperirea unui al treilea Rhea folosind
același instrument. În 1672, folosind datele observaționale adunate de colegul
său, Jean Richer (1630–96), el a determinat cu precizie distanța până la Marte
prin triangulație, rafinând astfel dimensiunile Sistemului Solar și valoarea
unității astronomice (distanța Pământ-Soare. ). El a creat, de asemenea,
efemeride îmbunătățite pentru lunile galileene ale lui Jupiter și a descoperit
așa-numitul efect al timpului de lumină, pe care colegul său, Ole Rømer,
folosit pentru a calcula viteza luminii în 1675.
În martie 1684, Cassini a folosit telescoape ale lui
Campani mai puternice cu focalizare de 100 (30m) și 136 de picioare ( 41m) pentru
a descoperi încă doi sateliți ai lui Saturn, Tethys și Dione. Distanțele focale
mari ale acestor lentile au necesitat ca acestea să fie montate în aerial.
Mai exact, s-a observat o discrepanță
pentru timpul dintre eclipsele celui mai interior mare satelit, Io, crescând
atunci când Pământul se îndepărta de Jupiter și scăzând când Pământul se
apropia de el. Pe parcursul a 6 luni, au fost în total 102 eclipse a lui Io,
dând o întârziere maximă de 16,5 min. Într-o lovitură de geniu, Rømer a
interpretat acest lucru ca fiind diferența în timpii necesari pentru ca lumina
să călătorească între Jupiter și Pământ. A obţinut o valoare de 214.000 km/s
faţă de valoarea actuală 299.792 km/s. Acestea fiind spuse, diametrul orbitei
Pământului nu a fost cunoscut cu exactitate în acest moment și a existat, de
asemenea, o eroare în măsurarea întârzierii. Cu toate acestea, Rømer a folosit
refractorul non-acromatic pentru a stabili un fapt de anvergură: că viteza
luminii este finită! Lumina necesită timp pentru a călători prin spațiu!
Saturn si satelitul sau Iapetus desen de Cassini |
Satelitii lui Saturn Titan si Rhea desen realizat de Cassini |
Detali in atmosfera lui Jupiter desen realizat de Cassini. |
Design-ul
lunetei fără tub
În timp ce Constantijn a slefuia lentilele, Christiaan a reflectat asupra problemei lunetelor foarte puternice care ar putea permite descoperiri în astronomie. Creșterea diametrului lentilei ar trebui să conducă la o creștere a distanței focale. Deja tubul pentru telescopul de 35 de picioare 10m, punea probleme delicate. Mersul mai departe implica implementarea altor concepte. Ideea de a înlocui tubul cu un fir strâns și-a făcut loc. În noiembrie 1683, la pagina 94 a caietului ei, Christiaan Huygens a schițat câteva idei despre cum să orienteze lentila spre stea în timp ce se materializează distanța focală, folosind un fir întins. Pe 28 noiembrie, soluția este evidentă. Mențiunea „Eureka” scrisă în limba greacă întărește comentariile date în franceză. Obiectivul este ridicat la înălțimea potrivită de-a lungul unui catarg. El trebuie să fie purtat de o rotula, „mingea” (numită atunci „genunchi”). O contragreutate pune rama si lentila acestuia intr-un echilibru indiferent. „Coada” care extinde ansamblul servește ca punct de atașare pentru un „fir de mătase”. Prin întinderea acestui fir, lentila este orientată spre steaua observata.
Capătul inferior al firului este legat de
ocular printr-o coadă similară. Partea optică este orientată în același mod, în
timp ce lungimea firului fixează distanța focală de respectat.
În acest prim ansamblu, conform schiței,
ocularul este susținut de un trepied cu tijă, probabil același care fusese
folosit pentru susținerea capatului tubului unui telescop inchis.
Christiaan Huygens realizează un desen mai
detaliat al invenției sale, reprodus aici în în starea sa finală, adică după
editarea care va fi discutată mai jos.
Desen al telescopului aerial a lui Huygens |
Desen al telescopului aerial a lui Huygens |
Desen al telescopului aerial a lui Huygens |
Implementarea invenţiei este atunci extraordinar de rapidă. Am văzut că ideea originală a principiului a venit la Christiaan la 28 noiembrie 1683, data schiței „Eureka” Acum, primul test pe cer este notat la 24 decembrie 1683. Prima observație completă succes pe planete este datat 30 decembrie 1683, adică la 32 de zile după însăși nașterea ideii. Treizeci și două de zile în care cei doi frați, Christiaan și Constantijn, construiesc toate părțile mecanice ale telescopului și ansamblul opticii. Catargul mare a existat în grădina casei fratiilor Huygen, dar a trebuit să i se adapteze un suport pentru lentila, numita platforma ajustabila. Din prima observație, reprodusă aici în imaginea lui Saturn relevă o foarte mare finețe. Umbra inelului apare ca o linie întunecată proiectată pe disc. Satelitul Titan este clar vizibil, același descoperit de însuși Christiaan acum douăzeci și opt de ani. Discul lui Jupiter prezintă numeroase benzi. Cele două reproduceri foarte frumoase ale aspectului planetelor prin desen, sunt din mâna lui Constantijn.
Jos este o observație a lui Saturn făcută
patru luni mai târziu, la 5 mai 1684. Pe lângă inel, sunt vizibili trei
sateliți, Titan, Rhea și Iapetus. O altă observație a lui Saturn a fost
colectată la 1 decembrie 1684, la data aproape exactă a trecerii Pământului în
planul inelului, circumstanță rară pe care mișcarea stelelor o reproduce doar o
dată la 14 ani. Inelul apare atunci practic de profil; ligamentul luminos
foarte subțire, abia perceptibil, îi dovedește lui Huygens grosimea foarte
subțire a acestui inel. La 23 decembrie 1684, o nouă observație arată inelui
deja mai deschis, încă foarte subțire, dar ușor de perceput.
Diametrele planetelor
Dimensiunile planetelor, la sfârșitul secolului
al XVII-lea, nu făcuseră încă obiectul vreunei determinări precise.
Christiaan își amintește încercările de a
estima diametrul discurilor planetare pe care le-a întreprins între 1657 și
1659. Noua lui lunetă îi permite acum să revină la problemă:
Scrisoare către fratele său Constantin, 19
iunie 1684:
„Ieri, am vrut să observ cât de mari au
apărut Jupiter și Saturn în telescop, în comparație cu Luna cu ochiul liber. Și
am constatat că diametrul lui Jupiter a apărut aproximativ dublu față de cel al
Lunii văzută oculo non armato, ceea ce mă surprinde extrem de deoarece,
presupunând înmulțirea telescopului de 34 de picioare, adică de 163 de ori, și
presupunând diametrul lui Jupiter de un minut. , așa cum am găsit în trecut, și
alții cu mine, diametrul telescopului ar trebui să fie de peste 4 ori cel al
Lunii, adică 30 sau 32 de minute.
Christiaan se înșeală cu privire la
valoarea măririi, dar imediat își imaginează dispozitivul potrivit. I-a scris
din nou fratelui său, șapte zile mai târziu, pe 26 iunie:
„Am ajustat o bucată mică de țeavă
care o unește pe cea care conține sticla oculară de telescop, pentru a observa
planetele; care se realizează prin intermediul unei tije plate de cupru care
traversează această țeavă falsă și care este în scădere. Pentru că observând
locul acestei tije care acoperă exact planeta, este necesar doar să comparăm
această lățime cu lungimea telescopului, care se măsoară pe plasă [sârma care
unește obiectivul de ocular] și apoi sinusul. tabelele arată diametrul
planetei, adică unghiul din care este văzută. Cred că Jupiter este în prezent
la doar 40 de secunde distanță. ‘’
Știm acum că această valoare se dovedește a
fi foarte corectă. Ea constituie chiar se pare, prima determinare cu adevărat
precisă a diametrului planetar.
Diamantul
articulat
Primele teste pe cer il conduc apoi pe
Christiaan Huygens să aducă unele îmbunătățiri instrumentului său. Imediat, își
imaginează un dispozitiv care să permită imobilizarea instrumentului odată ce
steaua este găsită și să-i urmărească mișcarea fără a pierde nimic din
aliniamentul ansamblului. Este un „romb” (un poligon articulat) purtat de un
„suport” (un șevalet), foarte bine descris de desenul pe care Christiaan îl
face cu mâna, reprodus aici în Figura de jos.
„Când steaua a fost găsită, observatorul
cel mai puțin experimentat ia cu ușurință locul primului observator și se
bucură de același privire. Într-adevăr, sârma care unește cele două lentile
face ca suportul [șevaletul], ușor înclinat pe partea observatorului, să-și
mențină poziția deși se sprijină pe doar două picioare, iar în același timp firul
să fie întins cu greutatea suportului... încât nu se poate mai convenabi.'[Astroscopia
- Ad lectorum].
Când, după câteva zeci de secunde, steaua
în mișcare ajunge la marginea câmpului vizual, o ușoară relaxare a firului și o
acțiune asupra rombului fac posibilă centrarea planetei în câmp. La fiecare
câteva minute, trebuie să mutați puțin șevaletul (un cadru de lemn autoportant pentru a ține opera unui artist în timp ce este pictată sau desenată).
Christiaan Huygens a folosit dispozitivul
său cu diamant pentru prima dată pe cer pe 22 mai 1684.
Mecanismul articulat a telescopului aerial |
Rombul articulat si șevaletul in dreapta |
Alte îmbunătățiri
În plus, învățat pe primele experimente ale
telescopului său pe cer, Huygens inventează și alte accesorii, toate acestea
demonstrând o stăpânire perfectă a artei de a observa.
Primul dispozitiv este destinat să protejeze
câmpul vizual împotriva luminii directe din cer. Într-adevăr, în timpul
observațiilor în amurg sau pe Lună, lumina din cer poate ajunge la ocularul de
observație și poate produce un fundal lăptos în câmpul vizual. Pentru a scăpa
de această pacoste, obiectivul este înconjurat de un cerc de carton, din care
Huygens calculează că diametrul trebuie să fie „o patruzeci și cinci din
lungimea telescopului”. Într-o scrisoare adresată lui J.D. Cassini la 26 septembrie
1696, Huygens remarcă că acest cerc „este mult mai supus decât sârma care
trebuie agitată de vânt, dar am remediat prin separarea acestui cerc de sticlă
și profilul separat pe traversă care le poartă pe amândouă. Al doilea accesoriu
se referă la îndreptarea inițială a telescopului către steaua care urmează să
fie observata :
„Ni s-a părut util să plasăm pe tija sau
coada lentilei oculare un stilou vertical al cărui vârf este ridicat deasupra
axei lentilei cu o lungime egală cu raza circumferinței exterioare a inelului.
[cercul de carton anterior]. Observăm astfel că, dacă așezăm mai întâi ochiul
într-un loc astfel încât steaua să se afle în prelungirea razei vizuale care
merge până la punctul cel mai înalt al marginii exterioare a inelului... ne
lăsăm să obținem asta, atunci când
Privește prin tubul ocularului, aceeași stea apare în telescop.
' [Astroscopia - Ad lectorum].
Discul de carton in fata obiectivului desen realizat de Huygens |
Al treilea dispozitiv adăugat de Christiaan Huygens telescopului este o diafragmă detașabilă, plasată pe pupila de ieșire din spatele ocularului.
„Când am căutat cu atenție celebrii sateliți Saturn Cassinian și mi-a fost greu să-i văd, mai ales în nopțile nu complet întunecate, mi-am dat seama că obstacolul se afla într-o anumită lumină slabă care se propaga de la privire la ochi, nu era lumina care vine de la lentila mare, dar cea care trece pe lângă. Pentru a exclude această lumină slabă nedorită, știam că este util să învelesc lentila, așa cum am făcut deja pentru Lună, cu inelul meu de hârtie. Dar în timp ce mă ocupam de asta, mi-a venit în minte un alt remediu mai eficient, pe care să îl adaug la primul, și anume cointerpretarea [mascare concentrică] prin interpunerea unei lame perforate, a pupilei ochiului, care altfel este larg deschis în întuneric’’.
Partile componente ale unui telescop aerial: Dreapta celula obiectiv, la mijloc montura cu ocularul |
Montura ocularului unui telescop aerial, ocular pentru un telescop aerial de 210 picioare focala |
Ocular cu distanta focala de 150mm pentru un telescop aerial de 210 de picioare |
Ocular pentru telescop aerial de 210 picioare avand distanta focala de 7 1.2-inch |
Ocular pentru un telescop aerial de 210 picioare avand distanta focala de 250mm |
Unele dificultăți
Evident, implementarea unui astfel de nou
proces de observare nu a fost lipsită de probleme. Christiaan l-a informat
meticulos pe fratele ei despre acest lucru, în corespondența asiduă pe care a
schimbat-o cu Constantijn, când acesta din urmă a fost întors la Dieren după
primele teste ale telescopului:
'[10 august 1684] ... culisele din
grădină s-a lărgit atât de mult încât, dorind ca zilele trecute să tragă
lentila în sus, a ieșit bățul perpendicular. Era căldură mare care a produs
atât de multe și atât de mari fante în catarg încât cele două role sunt mai
îndepărtate decât erau. Le voi face să se desprindă și le voi apropia puțin. Că
s-a vopsit catargul, același lucru nu ar fi încetat să sosească, așa cum îmi
spun dulgherii’’.
Mai târziu, 6 aprilie 1686:
„Vântul s-a întărit brusc, și atât de
puternic, încât agitația catargului a împiedicat absolut observarea... Luni, am
adus un băiețel pe care mi l-a trimis dulgherul, să pună frânghia în scripete
de unde ieșise, dar mi-a fost teamă pentru el, din cauza balansării
catargului’’.
Telescoapele
astronomice ale lui Giuseppe Campani si Bianchini
Faima instrumentelor astronomice ale lui Campani care ajunseseră în Anglia și în Europa mai devreme în cariera sa a fost susținută până în ultimii ani ai vieții sale. În Anglia, de exemplu, opera sa a fost deosebit de apreciată. Discuând despre telescoapele care erau fabricate atunci la Londra, Robert Hooke, de exemplu, a remarcat că a găsit niște instrumente egale din toate punctele de vedere cu cele fabricate de Campani, deși mult mai scurte ca lungime. În Olanda, Huygens citise cu mare interes anunţuri referitoare la instrumentele lui Campani, iar într-o scrisoare către Prinţul Leopold, el a comparat lentilele făcute prin mijloace comune cu cele pe care Campani le făcuse la strungul său, după cum susţinea el, lucrând direct din sticlă fără matriţe. După cum sa menționat anterior, producătorul francez de telescoape Pierre Petit a susținut că ar fi capabil să facă lentile telescopice egale cu cele ale lui Campani dacă ar fi putut avea acces la sticla folosită de Campani; nu a reușit niciodată să facă asta. Campani i-a oferit lui Bianchini instrumente pentru observațiile sale, în special cele pe care Monseniorul le-a folosit pentru stabilirea meridianului în Biserica Santa Maria degli Angeli. Printre instrumente a fost un telescop cu o lungime focală de 50 de palme (1,17 metri) cu care Bianchini a raportat că putea discerne o stea de prima magnitudine chiar și în plină zi din interiorul bisericii, în timp ce observă prin deschiderile opuse ale peretelui.Pentru observațiile sale, Bianchini a folosit și un mic telescop realizat de Campani de 1-1/2 palmă (33 cm) cu reticulă; în cea mai mare parte, în timp ce observa în interiorul casei sale, a folosit un telescop Campani cu o distanță focală de 23 de palme (5,13 metri). El a construit un meridian și în acea locuință, pe care l-a descris ca fiind „în unele dintre camerele sale sub Montecavallo. În camera în care am dormit și unde am învățat”, a scris el, „nu a trebuit să fac mai mult de doi sau trei pași pentru a face observații, având poziția ferestrei la mijlocul zilei căptușită exact cu deschiderea din față. de o grădină, care m-a lăsat liber și cu spațiu suficient pentru a găzdui telescoape de acea lungime (23 de palme) și chiar mai mari.
După ce a fost informat că Campani era
implicat în dezvoltarea unui dispozitiv mecanic pentru ridicarea telescoapelor
aeriene, cu care a experimentat în ultimii 3 ani, Bianchini a fost nerăbdător
să participe și a făcut aranjamente ca ei să se întâlnească imediat după
sosirea sa la Roma.
Relația dintre cei doi bărbați, savantul
Campani, acum la vârsta mijlocie, la 49 de ani, și tânărul cărturar dornic de
mai puțin de jumătate din ani, care începuse la început ca colegi implicați în
eforturi reciproce, se transformase rapid într-o prietenie strânsă.
Până acum, chiar și cei mai talentați
producători de lentile ai vremurilor nu au reușit să extindă focalizarea
lentilelor obiect până dincolo de abia 50 sau 60 de palme. Deoarece
instrumentele disponibile atunci s-au dovedit a fi inadecvate, încercările de
observare a lunii au trebuit în cele din urmă să fie abandonate. Dificultățile
în dezvoltarea lentilelor pentru a îndeplini standardele cerute au fost atât de
considerabile încât nici Divini, nici Campani nu au fost încă capabili să
producă telescoape de dimensiuni suficiente capabile să obțină o viziune clară
a peticelor de pe Venus. Problema
care provoacă dificultăți considerabile în construcția telescoapelor cu distanță
focală mai mare a fost derivată din greutatea neapărat crescută a
instrumentului. Fiecare încercare a dus, inevitabil, la îndoirea instrumentului,
o curbă care se dezvoltă undeva la jumătatea distanței dintre ocular și
obiectiv. Deși această problemă specială fusese anticipată devreme în cursul
procesului de ridicare a marilor telescoape către cer dintr-o poziție
orizontală și se căutase în mod constant o soluție, una care să fie complet
satisfăcătoare nu fusese încă găsită.
Lentile obiectiv slefuite de Campani la Museo de la Specola Boglogna |
Soluția a fost în cele din urmă realizată
într-o nouă invenție – „telescopul aerian”, utilizarea telescoapelor fără
tuburi. Se pare că ministrul Colbert a fost cel care a oferit inspirația inițială
pentru experimentarea cu telescoape fără tuburi. Acest lucru a fost confirmat
într-un document găsit printre ziarele Bianchini, care spunea:
Îndoindu-se că, din cauza dificultății de a
ridica tuburile [telescopului], exista o astfel de slabă asigurare de a le ține
drept datorită lungimii lor extraordinare, Prea Creștinul Rege a aranjat cu
generozitate să transporte la Observator un mare turn de lemn [turnul lui
Marly]. Pe de altă parte, fără a-i descuraja pe astronomi de la munca lor,
acest turn ar putea avea mai multe
întrebuințări și ar putea fi aplicat și la alte chestiuni importante, cum ar fi
comunicarea rapidă a unor notificări către persoane aflate la distanțe mari în
timp de război și în timpul războiului. pace. [Între timp] s-a studiat un
mijloc de a folosi doar lentilele telescopului fără a avea nevoie de tub,
pentru a observa obiectele cerului; și a pământului, atât ziua, cât și noaptea.
Aceasta avea acel avantaj al clarității și distanței care le egala, sau cel puțin
perceptibil nu le diminua, pe cele din urmă.
Observatorul din Paris in sec al 17-lea se poate observa turnul Marly pe care este monat o lentila obiectiv avand un mecanism de ajustare |
Luneta de 20 de picioare de la observatorul din Paris |
Huygens a fost primul care a încercat un
mijloc de dezvoltare a telescopului aerian care a oferit în cele din urmă o
soluție. În 1680, el a experimentat cu utilizarea unui fir de mătase îngust
pentru a direcționa lentilele telescopului la aceeași distanță a focarelor, în
ciuda limitărilor tubului. Prin intermediul acestui filet, ocularul și lentila
obiect au putut fi menținute în perfectă aliniere cu obiectul de observat, axa
fiind îndreptată de la obiectiv la ocular, indiferent de cota de atins, prin
utilizarea unui fir lung între lentilele ocularului și lentila obiectiv pentru
a le alinia perfect.
Cu toate acestea, manipularea unui telescop aerian nu a fost încă deloc o sarcină ușoară și se pare că numai Huygens și Cassini au reușit să obțină rezultate bune de la ele. Obiectivul era montat pe o structură, la fel de simplă ca un stâlp sau un copac, sau într-o manieră mai complexă precum turnul ca în cazul observatorului din Paris, pe o bila metalica ajustabila, în timp ce observatorul stătea în picioare pe pământul și ținea ocularul in mana care era legat de obiectiv printr-o sfoară sau o tijă rigidă; ținând sforul strâns și manevrând ocularul, observatorul ar putea îndrepta telescopul spre obiecte de pe cer. De fapt, a fost și din cauza dificultății extreme de a utiliza aceste telescoape cu distanță focală foarte lungă.
Turnul Marly cu un obiectiv aerial montat pentru observatii, artwork. |
Turnul Marly cu un obiectiv aerial montat pentru observatii, artwork. |
Lentilele obiectiv folosite ca telescoape aeriale montate pe turnul Marly |
Oricum, Cassini a făcut câteva modificări personale pentru a îmbunătăți utilizarea acestui instrument. De exemplu, el a conceput ceea ce a numit un „tube à trois faces d’échelles”, care este descris în cartea: „L’opera del genio italiano all’estero” de Savorgnan di Brazzà. Literal, expresia franceză înseamnă „tub de scară cu trei laturi” și era un fel de „tub” de 20 m în formă de prismă triunghiulară. Fețele sale din lemn nu erau solide, dar rigiditatea structurii a fost îmbunătățită față de tija standard datorită unui fel de cadru „ca o scară”. Același aranjament includea un mecanism care permitea deplasarea ocularului înainte și înapoi de-a lungul unor caneluri și astfel să se stabilească focalizarea față de lentila de pe partea opusă, care în schimb era fixă. Printre altele, Giovanni Cassini a elaborat o montură pentru lunete sau telescoape cu un sistem de ceas numit „machine parallatique” sau mașină de paralaxă care, asemănător instrumentelor moderne, putea compensa rotația Pământului, astfel încât să se poată fixa o stea pe cer și urmeaza-l toata noaptea.
Lentila obiectiv al lunetei de 34 picioare 137mm redusa la 80 si 85mm diametru, 10m F.L. folosita la descoperirea diviziuni Cassini si a satelitilor Iapetus si Rhea. |
Lentila obiectiv al lunetei de 34 picioare 137mm redusa la 80 si 85mm diametru, 10m F.L. folosita la descoperirea diviziuni Cassini si a satelitilor Iapetus si Rhea. |
După cum spusese Bianchini, Campani a urmat
exemplul și a dezvoltat aranjamentul în continuare. Potrivit lui Bianchini,
Cassini a fost cel care l-a îndemnat pe Campani să încerce să construiască
telescoape de o lungime atât de mare pentru a aduce focalizarea lentilelor
obiectivului la 100, 150 și chiar la 205 de palme. În viziunea lui Bianchini,
entuziasmul lui Colbert a fost cel care a inspirat-o pe Cassini, iar entuziasmul
lui Colbert, la rândul său derivase din liberalitatea rezultată a regelui
Ludovic al XIV-lea, reflectată în mod substanțial în cea mai recentă dintre
lentilele telescopului pe care Cassini le-a primit și pe care Campani le-a
trimis Observatorului în Paris în jurul anului 1682. Deși, între timp, Cassini
reușise să folosească aceleași lentile pentru a descoperi patru noi sateliți ai
lui Saturn pe care Huygens nu-i observase în observațiile sale asupra planetei,
el nu reușise să folosească din nou aceleași lentile după ce a întreprins și a
finalizat metoda propusă de Huygens cu toate acestea, potrivit lui Bianchini,
abia în 1712 Cassini a reușit să facă câteva ultime completări – în același an
al morții sale –, pe care le-a adus în atenția Academiei Royale. Cassini a susținut
că metoda de realizare a observațiilor fără tuburi propusă de Huygens a fost,
din experiența sa, mult mai dificilă în practica efectivă și a remarcat, în
continuare, că a fost capabil să facă cel mai devreme folosind lentilele lui
Campani. observatii cu cea mai mare usurinta prin intermediul telescopului aerian.
Aranjamentul mecanic pe care l-a inventat
Campani a făcut posibilă extinderea lungimii unui telescop in tub până la
aproape 70 de palme (15,63 m; 615,35 inci), prin intermediul cărora un
observator a fost capabil să vadă chiar și ,,petele de pe Lună’’. Bianchini a
lucrat împreună cu Campani, asistându-l la ridicarea acestui echipament în
grădinile vilei.
A descris evenimentul aproape o jumătate de
secol mai târziu în Hesperis et Phosphori, în care scria: „în 1684, în
grădinile Pamphilj din afara porții Janiculului, am văzut ridicarea mașinii lui
Giuseppe Campani: datorită lui, pentru prima dată prelungirea tubului a atins
cu bucurie lungimea de aproape 70 de palme pentru a observa ,,petele lunare”.
Gravura a fost reprodusă în Hesperi et phosphori a lui Bianchini, din care a
devenit cunoscută pe scară largă. În opinia lui Bianchini, metoda de utilizare
a telescopului aerian propusă de Huygens a avut ca rezultat nu mai mult decât
oricând incomod în ceea ce privește necesitatea de a elimina, cel puțin parțial,
razele străine. Astronomul olandez fusese constrâns, în special în observațiile
craterelor lunii, să înconjoare lentila obiectului cu o foaie de carton care,
după cum s-ar putea argumenta a servit drept ecran, fiecare suflare minimă de
vânt crea vibraje puternice. Pe de altă parte, metoda adoptată de Cassini a
prezentat o îmbunătățire notabilă în comparație cu cea a lui Huygens; cele două
rame mobile cu care fusese dotată lentila obiect au facilitat cu succes
alinierea ocularului și a lentilei obiect cu obiectul ceresc de observat.
Inconvenientele însă, nu au fost în întregime eliminate dacă se considera că
exteriorul încă perturba oarecum imaginea și că poziționarea lentilei
obiectului, chiar dacă era facilitată de un mic cadran pe care se putea citi
înălțimea stelei ce urma să fie observat, trebuia întotdeauna încredințat unei
a doua persoane.
Era același Campani, remarcase Bianchini în
manuscrisul său, care îi sugerase lui Cassini să plaseze un mic telescop
aproape de lentila obiectului pentru a facilita și mai mult munca asistentului.
Bianchini i-a atribuit conceptul acestei idei în întregime lui Campani care, pe
baza acestei mărturii, s-a putut considera creatorul acelei simple, dar prețioase
aplicații a „instrumentului căutător” care, până în zilele noastre, rămâne
extrem de utilă.
Obiectiv aerial montat pe turnul Marly avand un mecanism de orientare conceput de Cassini, focala 49 de metri |
Obiectiv aerial montat pe cladirea observatorului avand un mecanism de orientare conceput de Cassini, D.17cm diametru focala 22 sau 33m |
Luneta proiectata de Campani cu un aranjament mecanic special |
Aranjamentul mecanic propus de Campani pentru montarea lunetelor lungi |
Aranjamentul mecanic propus de Campani pentru montarea lunetelor lungi |
Aranjamentul mecanic propus de Campani pentru montarea lunetelor lungi |
Aranjamentul mecanic propus de Campani pentru montarea lunetelor lungi |
La începutul anilor 1700, Campani a
construit un telescop pentru a fi folosit în timpul său observații astronomice
de o dimensiune atât de notabilă și având atâta putere și claritate încât de la
mănăstirea San Pietro in Montorio de pe Gianicolo, folosind un astfel de
telescop de 30 de palme, a putut să vadă mâna de pe ceasul campanilului Domului
din Frascati, 11 mile distanță. Superioritatea telescopului fără tuburi,
potrivit lui Bianchini, a fost de necontestat, deși metoda lui Campani nu a
eliminat de fapt toate problemele indicate. În timp ce corzile, întinse, puteau
elimina posibilitatea ca tubul lung să se curbeze, a rămas o problemă legată de
dificultatea de a manevra sau ține instrumentul nemișcat fără manevrabilitate,
având în vedere că masa acestuia nu putea fi depășită în totalitate, chiar dacă
corzile ar fi fost întinse.
Făcând observații în anii următori, atât
Campani, cât și Bianchini au continuat să folosească telescoape fără tuburi. În
1712, Bianchini a luat cu el de la Roma la observatorul regal din Paris un
aparat pentru ridicarea telescoapelor aeriene de 50 până la 60 de picioare
franceze (l foot = 32,48 cm) care ulterior a fost modificat de francezi pentru
a fi utilizat cu obiective cu distanță focală și mai mare. Acesta a fost
mecanismul care fusese devizat de Campani în 1709, finalizat după un număr
necunoscut de ani de experimentare.
Campani atașase la răspunsul lui Marsili un
document scris de mână de Bianchini, dar nesemnat, în care Monseniorul analiza
subiectul telescoapelor aeriene. El și-a exprimat aprobarea pentru telescoapele
cu focalizare lungă ale lui Campani, dar s-a opus celor ale lui Christiaan
Huygens, a menționat el. Un interes deosebit în acest document a fost
atribuirea lui Campani de către Bianchini a ideii de a atașa un mic telescop pe
tubul apropiat de lentila obiectului în scopul identificării corpurilor cerești.
Superioritatea telescoapelor care utilizează
tuburi față de telescopul aerian, potrivit lui Bianchini, a rămas fără
îndoială, deși metoda dezvoltată de Campani nu a eliminat în totalitate
problemele indicate. În timp ce frânghiile ținute bine întinse puteau elimina
curbarea tubului lung, dificultatea de a menține instrumentul imobil fixat pe
obiect, având în vedere structura sa masivă, nu a fost depășită cu totul dacă
aceiași Campani și Bianchini au folosit telescopul fără tuburi în anii în care
urmat. În 1713, de fapt, Bianchini a prezentat Academiei din Franța o nouă
metodă de transport și manevrare a telescoapelor aeriene mari. Marsili a simțit
că la Bianchini avea canalul perfect prin care să obțină în numele său o
precizie echitabilă în comenzile sale. Judecățile exprimate de tânărul astronom
în favoarea lui Campani nu au fost însă suficiente cu toate probabilitățile
pentru a depăși obstacolul costului ridicat al instrumentelor. De asemenea, a
fost necesar să se ia în considerare că tuburile lungi construite din lemn,
propuse de Campani, ar fi creat serioase probleme de spațiu în utilizarea și
depozitarea lor în observatorul lui Marsili.
Telescoapele mai mari ar fi trebuit cu
siguranță să se facă aranjamente pentru întreținerea lor în altă parte.
Lentila Obiectiv de 180mm diametru 40m distanta focala |
Lentila Obiectiv de 180mm diametru 40m distanta focala |
Observatorul astronomic din Berlin a fost
fondat oficial la 11 iulie 1700, ziua de naștere a Prințului Elector. Deoarece
prințul cheltuitor a oferit doar cea mai slabă finanțare pentru aceasta,
construcția observatorului a făcut, în consecință, progrese lente. În timp ce aștepta
finalizarea clădirii, Kirch a continuat să facă observații din propria casă și
de la observatorul privat al bogatului astronom amator Baron von Krosigk.
Kirch a notat că, la 7 septembrie 1700,
baronul achiziționase telescopul Campani din colecția Electorului. Potrivit
propriei sale relatări, Kirch a folosit acest instrument ocazional pe o
perioadă de timp. Nu a putut să-l folosească mai frecvent, deși dorea să facă
acest lucru, deoarece îi lipsea suportul solid necesar pentru susținerea
tubului lung. Din cauza lungimii sale, era dificil să gestionezi tubul fără
unul. În 1729, telescopul Campani de la Berlin a fost folosit și de fiul său,
Christfried Kirch, care a remarcat că distanța sa focală era de 16 picioare,
11-1/2 inchi – 516,89 cm.(5.1m).
În arhivele observatorului, instrumentul a
fost descris în înregistrări ca „Un tub [telescop] cu lentile realizate de
Joseph Campani, având 3 [lentile] oculare, cu o distanță focală de 18 picioare
(518,16 cm), sau când se folosește un singur ocular, o distanță focală de 16
picioare–487,68 cm. Tubul cu montaj este amplasat la balcon, lentilele se mențin
în camera de dedesubt”. În cele din urmă, telescopul a fost pierdut și nu a
fost găsit. Reputația de superioritate a instrumentelor lui Campani printre
astronomii din Germania a continuat chiar și în ultimii săi ani. După moartea
în 1705 a lui Georg Christoph Eimmart, astronomul de la Nürnberg, senatul de la
Nürnberg a votat să achiziționeze întregul conținut al observatorului său
privat și să construiască o nouă instalație la Altdorf. Pe măsură ce noul
observator se apropia de finalizare, s-au făcut eforturi pentru a-l dota cu
cele mai bune instrumente disponibile.
Observatorul din Berlin cu telescope in tub
situate pe turnul observatorului folosind lentile Campani |
Câteva dintre instrumentele Campani pe care Landgrave le-a cumpărat în timpul acelei vizite au supraviețuit și în prezent sunt păstrate în Museum für Astronomie und Technikgeschichte din Kassel. Printre achizițiile landgravului petrecute în Roma s-au numărat un microscop cu șurub Campani și un telescop de perspectivă sau terestru. A supraviețuit telescopul mare din lemn realizat de Campani în 1699, pe care landgravul îl cumpărase în timpul vizitei sale la magazinul lui Campani și pe care l-a adus personal cu el înapoi la Kassel la întoarcere. Din păcate, montarea sa inițială a fost distrusă în timpul bombardamentelor de la Kassel din al Doilea Război Mondial. O jumătate de secol mai târziu, Zacharias Conrad von Uffenbach, în timpul unui turneu prin Saxonia Inferioară, Hesse, Țările de Jos și Anglia, a vizitat Kassel. Acolo, pe 20 noiembrie 1752, i s-a arătat colecția științifică a landgravului de către profesorul Zumbach von Koesfeld. Uffenbach a scris o relatare a vizitei, menționând că: „După ce a văzut unele lucruri pe care Zumbach ni le-a afișat, el ne arată o lentilă obiect „incomparabilă” realizată de cel mai faimos și mai bun tăietor de sticlă [sic, producător de lentile] al cărui nume era inscriptionat la periferia lentilei, „Giuseppe Campani in Roma 1684 Palmi 145”. A fost nevoie de 100 de pistoale de bani pentru că el — Campani — este foarte scump și încăpăţânat cu munca lui”. Povestea acestui obiectiv a fost spusă de un martor ocular, astronomul francez Joseph Jérôme Lefrançois de Lalande, într-o relatare a călătoriilor sale în Italia în 1765 și 1766, în timpul cărora a vizitat Bologna. În timp ce acolo a fost dus de curatorul, Ercole Lelli, în turneul Institutului de Științe. Lalande a scris: „M. Hercule Lelli, care le-a expus [instrumentele din Cabinetul de fizică] mi-a arătat și o lentilă-obiect pentru un telescop având o distanță focală de 205 palme [141 picioare franceze] lucrarea celebrului Joseph Campani: a fost realizată de ordinul lui M. Colbert; dar la moartea acestui mare ministru, care a avut loc în 1683, lentila a fost trimisă înapoi la Roma: fusese ruptă în două bucăți, dar M. Campani a reunit cele două bucăți în așa fel încât să se poată folosi efectiv ca și cum era încă întrega și acesta este cel mai frumos telescop de sticlă care există în lume.
Celula Obietiv al telescopul Aerial din Kassel diametru 180mm 32m focala 32m |
Celula Obietiv al telescopul Aerial din
Kassel diametru 180mm 32m focala 32m.Obiectivul are mai multe diaframe de diferite diametre. Cea
mica are 111mm diametru. |
Ocularul telescopului aerial din Kassel |
Componentele Optice ale telescopului aerial din Kassel |
Printre instrumentele deținute de Bianchini
și pe care acesta a continuat să le folosească până târziu în viață se număra și
un telescop de 50 de palme (11,17 metri) pe care i-l furnizase Campani și cu
care era posibil să discerna chiar și o stea de stralucire mare în plină zi. În
1725, Bianchini a observat petele lui Venus de pe Platin, într-o localitate
mult adaptabilă pentru utilizarea sa fără deranjamente, folosind un telescop de
90 de palme (20,10 metri). Prin intermediul observațiilor pe care le-a făcut cu
telescoape aeriene de 25 și 35 de picioare, realizate de Campani, Bianchini a
concluzionat că Venus se rotește pe o axă înclinată la aproximativ 75 de grade
față de planul orbitei sale în puțin mai mult de 24 de zile.
Această concluzie era destul de diferită de
cea obținută de Cassini. O comparație critică între cele două seturi de observații
a fost făcută cu telescoape de focalizare de 82 și 114 de picioare, dar nu au
putut vedea niciun semn permanent pe disc. Campani nu a mai putut lucra în
ultimii câțiva ani ai vieții sale și din corespondența dintre Bianchini și
Maraldi, a reieșit că devenise bine cunoscut faptul că lentilele pentru
telescoape erau acum disponibile nu de la Campani, ci de la fiicele sale.
Bianchini continuase să mențină legătura cu
Campani chiar și după retragerea sa. Într-o scrisoare scrisă în 1713, Marchezul
Paride Maria Salvago îi scria lui Bianchini: „Am auzit cu plăcere ceea ce ați
spus despre domnul Campani, care nu dorește să priveze lumea de metoda sa
secretă de lucru a lentilelor. După ce, după cum mi s-a spus, și-a instruit
fiicele, va trebui să vedem dacă vor ști să slujească ca și tatăl și dacă sunt
dotate cu aceeași abilitate și dexteritate. În același an, surorile Campani au furnizat un
telescop de 94 de palme (21 de metri) contelui d'Osembray, în același timp în
care erau ocupate cu furnizarea de lentile și instrumente care fuseseră comandate
de la tatăl lor pentru João V de Braganza, regele Portugaliei.
Gravura din 1742 cu telescoapele astronomice din Kassel Germania, putem vedea in stanga luneta de 4.5m lungime pe acoperisul observatorului cat si luneta aeriala in stanga montata pe un stalp. |
Gravura din 1742 cu telescoapele astronomice din Kassel Germania, putem vedea in stanga luneta de 4.5m lungime pe acoperisul observatorului cat si luneta aeriala in stanga montata pe un stalp. |
Observatorul din Paris
După ce a auzit menționarea în 1661 sau 1662 despre un nou telescop despre care se spune că le-a depășit pe toate celelalte, Cassini a fost, fără îndoială, printre cei care au căutat să-l întâlnească pe noul venit pentru a putea testa unul dintre instrumentele sale. În același timp în care Cassini era nerăbdător să identifice și să-l cunoască pe producătorul telescopului, Giuseppe era la fel de dornic să-l cunoască pe popularul astronom. Cassini a devenit conștient de conflictul în curs de dezvoltare dintre Divini și Campani și s-a întâmplat să fie pe scenă când a avut loc prima încercare neconcludentă a telescoapelor, în timpul căreia Campani i-a permis să folosească telescoapele sale. Cu un telescop Campani, Cassini a făcut în cele din urmă unele dintre observațiile sale astronomice importante ale lui Saturn și Jupiter. Și tocmai cu un telescop Campani trebuia să detecteze rotațiile lui Marte și Venus. Anul 1664, pe lângă faptul că a devenit cunoscut drept anul cometei, a fost și o perioadă în care se făceau studii asupra planetei Jupiter și a sateliților săi. În vara anului 1664, conform relatării lui Cassini, a primit invitația menționată mai sus de la Giuseppe Campani „la Monte Citorio pentru a observa Jupiter împreună cu o serie de personaje de distincție care sunt adunate acolo pentru a-și testa telescoapele și imediat, am văzut această stea, am observat două pete pe discul ei comparabile cu configurația sateliților rezultate din cei pe care îi văzusem în ziua precedentă și mi-am dat seama că erau umbrele a doi sateliți care traversau discul lui Jupiter care era expus vederii noastre. Cassini a combinat excelenta lentilă obiect cu distanță focală de 17 picioare pe care i-o dăduse Campani cu o lentilă oculară adecvată într-un telescop pe care l-a folosit în timpul călătoriilor sale în Toscana. Cu el, în iulie 1665, a descoperit petele permanente de pe Jupiter. După cum sa menționat anterior, un studiu al acestor pete i-a permis să determine durata de rotație a lui Jupiter pe axa sa, ceea ce s-a dovedit a fi excelent. După ce a devenit bine cunoscut într-o perioadă foarte scurtă pentru calitatea înaltă a lentilelor și telescoapelor sale, Giuseppe Campani a început treptat să obțină recunoașterea ca astronom. Aceasta a fost o consecință a unei serii de observații pe care le-a făcut folosind propriile sale instrumente. Deși aceste observații astronomice făcute personal de Campani au fost recunoscute mai puțin în mod proeminent decât au fost realizările pe scară largă ale lui Cassini, ele au constituit totuși o contribuție importantă, chiar dacă indirectă, la cunoașterea astronomică contemporană.
Descoperirea sateliților jovieni a fost
apreciată pe scară largă și a fost descrisă de un scriitor în Journal des
Sçavans în 1666 ca fiind „unul dintre cele mai minunate care fuseseră încă
făcute pe cer” și „una care a necesitat cercetări pentru a determina dacă
fenomenul observat pentru planetele majore a fost comun și în alte componente
ale sistemului solar. Giuseppe Campani a avut ocazia să coopereze strâns cu
Cassini în acest demers, cu unul dintre telescoapele sale proprii de 50 de
palme. Avea o distanță focală de peste 10 metri, ceea ce era excepțional pentru
un instrument din acea perioadă. Observațiile lui Cassini au fost confirmate la
Roma de Campani.
Desene ale planetelor Saturn si Jupiter atribuite lui Campani |
Știrile despre realizările lui Campani în astronomie au devenit din ce în ce mai cunoscute, iar importanța lor a fost din ce în ce mai recunoscută în ultimele decenii ale secolului al XVII-lea. După cum s-a menționat, faima sa în creștere s-a datorat parțial succesului propriilor observații astronomice, precum și colaborării sale cu Cassini, dar mai ales ca o consecință a superiorității remarcabile a lentilelor sale. Observațiile astronomice făcute de Campani însuși au ajutat, de fapt, la promovarea și publicarea excelenței instrumentelor sale. Pentru a evalua contribuțiile lui Campani în astronomie, este necesar să studiem observațiile sale ca un aspect separat al activităților sale. Potrivit lui Nicodemo Jadanza, un istoric al secolului al XIX-lea, o analiză contemporană a observațiilor lui Campani a fost exprimată de Huygens, care a vorbit despre Campani ca un „observator minunat” și a declarat, în plus, că lui Campani trebuie să i se atribuie câteva descoperiri importante ale sale în acest domeniu, care anterior nu fusese recunoscut. Regretatul profesor Guido Horn d’Arturo, pe atunci director al observatorului de la Universitatea din Bologna, l-a evaluat și el pe Campani drept un observator capabil, pe lângă faptul că îl considera producătorul celor mai bune instrumente astronomice ale timpului său. El a susținut că Campani a determinat rotația lui Jupiter și împărțirea inelului lui Saturn în același timp cu Cassini și posibil chiar înainte de Cassini. Este dificil de stabilit dacă Cassini sau Campani au fost de fapt primii care au identificat „celelalte planete mici”, adică sateliții mult mai mici ai lui Jupiter pe care Galileo nu reușise să-i observe.
Auzout, care el însuși era un producător de
lentile astronomice, nu putea face decât să admită asta nu mai văzuse niciodată
lentile atât de clare și polizate ca cele făcute de Campani. Chestiunea a
stârnit atât de mult curiozitatea lui Huygens, se spune, încât, în 1666, ar fi
călătorit la Paris pentru a examina personal telescopul Campani. Judecata sa,
exprimată într-o scrisoare către fratele său, Constantijn, este suficient de
importantă pentru a cita: „Frumusețea telescopului Campani la casa abatelui
Charles”, a scris el, „constă în faptul că este fără culori de iris
[astigmatism cromatic. ], că se percepe punctul de puncte din sticla oculară;
că deschiderea este suficient de mare fără însă ca obiectele să apară deloc
îndoite sau deformate și că reprezintă foarte distinct datorită calității bune a lentilelor
sale.
Huygens examinase instrumentul cu o atenție
considerabilă și raportase toate detaliile tehnice. El luase notă de fiecare
dintre măsurătorile ei și se pusese pe treabă pentru a produce un instrument cu
specificații similare. Se pare că a întâmpinat unele dificultăți în a marca
sticla fină și în a obține o formă sau o formă bună pentru construirea
lentilelor obiectiv, așa cum însuși Huygens a povestit mai târziu. A fost format
într-o manieră ilustrată într-o schiță de Marco Tappi, primul obiectiv având o
distanță față de al doilea care era dublă distanța lor focală comună.
Ocularul era compus din trei lentile perfect egale de un inch [pouce] și
10 linii de focalizare (4,79 cm). Obiectivul avea o focalizare de 2 picioare și
4 inchi (75 cm), iar lungimea totală a instrumentului a fost de 3 picioare și 3
inchi (102 cm). Diafragma a fost însă de 19 cm, diametrul de 17 mm, distanța de
la ochi până la prima lentilă oculară a fost de 39 mm, de la prima la a doua,
de 93 mm, iar de la a doua la a treia, de 100 mm. Măsurătoarea a fost exprimată
în picioare folosite în ținutul râului Rin.
Sistemul optic al primelor două lentile ale
telescopului lui Campani era telescopic și a reînnoit imaginea formată în
obiectiv fără a-i modifica dimensiunile. Calitatea mai fină a telescopului s-a
datorat așadar sistemului telescopic conținut în ocular, absenței aberațiilor
cromatice, astigmatismului și absenței aberației sferice. Aceste calități,
remarcate acum de Huygens, fuseseră deja raportate de Campani în Ragguaglio din
1664.
OBSERVATORUL PARIS Lentilele obiectiv, Istoric.
Imediat
după sosirea sa, Cassini a pornit în căutarea unei locuințe și a fost îndrumat
către Biblioteca Regelui unde se aștepta să poată rămâne. A fost întâmpinat
călduros de Pierre De Carcavi, bibliotecarul Regelui, matematician și academician.
El a fost informat totuși, că în prezent nu era disponibilă nicio cameră în
incinta bibliotecii. Tot spațiul său era deja ocupat de Carcavi și familia sa
și de celebrul Christiaan Huygens, care fusese invitat la Paris de Colbert cu 3
ani mai devreme și fusese imediat depus în Biblioteca Regelui.
Cassini și altora le-a devenit evident că
în planificarea inițială a observatorului, care era în prezent în construcție,
nu a fost inclusă nicio prevedere pentru locuințe astronomiilor, nici în
observatorul finalizat, nici în altă parte în timpul interimar în timp ce ei
așteptau finalizarea structurii.
Cu toate acestea, când Colbert a fost
informat despre lipsa locurilor de cazare pentru Cassini, a ordonat prompt să-i
fie pregătită o locuință în galeria Luvru, a cărei dezvoltare a fost sub
supravegherea arhitectului Claude Perrault (1613–1688).
Lentila obiectiv Campani 74mm folosita la
44mm, distanta focala 4.5m |
Lentila obiectiv Campani 100mm folosita la
78mm distanta focala 9.4m. |
Cassini se așteptase să
înceapă lucrul de îndată ce observatorul putea deveni locuibil, dar întârzierea
prelungită care se afla în fața lui îl făcea din ce în ce mai nerăbdător. În
plus, locuințele care îi fuseseră
repartizate la Luvru s-au dovedit a fi cele mai incomode. Apoi a început să-și
facă propriile aranjamente și a închiriat o casă la Ville-l’Évéque, la mică
distanță de poarta de vest a Parisului. Acolo a fost încântat să constate că
închirierea includea o grădină în care își putea instala instrumentele și din
care își va putea face observațiile. La momentul în care plecase de la Bologna
la Paris, se așteptase ca absența lui să fie pentru o perioadă limitată și, în
consecință, adusese cu el doar telescopul său preferat, cel având o distanță
focală de 17 picioare (5.1m) pe care i-l
oferise Campani. ; este de remarcat faptul că, deși mai multe referințe făcute
de contemporani la același telescop au precizat lungimi diferite, acesta avea o
distanță focală de 17 palme romane (379 cm).
Imediat după ce s-a mutat
în noile încăperi pe care le găsise, Cassini nu a pierdut timp înainte să-și
întoarcă ochii spre cer și să înceapă să le cerceteze cu prețuitul său telescop
Campani. Cu el, în timp ce era încă în Italia, descoperise rotația lui Jupiter
și a lui Marte în jurul propriilor axe, pe lângă eclipsele de soare ale
sateliților lui Jupiter. Același instrument din Franța i-a oferit prima sa
privire asupra lui Iapet, al doilea satelit al lui Saturn. Și din nou câțiva
ani mai târziu, în 1672, cu un obiectiv Campani de 50 de palme localizase al
treilea satelit, Rhea. Acest prim mare rezultat, descoperirea lui Iapetus, un nou
satelit al lui Saturn, s-a dovedit a fi de un interes considerabil, iar
Academia Franceză, și în special Colbert, au rămas foarte impresionați de
excelența acestui instrument Campani cu care a fost realizat. La acea vreme, în
Franța exista credința generală că tot ce rămâne încă necunoscut despre ceruri
poate fi descoperit cu telescoape de cea mai mare lungime. După cum vom vedea,
Colbert a propus de acum înainte să echipeze observatorul recent fondat în
întregime cu aceste instrumente și i-a ordonat lui Campani să trimită în Franța
cel mai mare și mai excelent telescop pe care a putut să-l facă și să continue
să-și perfecționeze arta pentru a le realiza si mai lungi.
Instrucțiunile lui Colbert către d'Estrées au arătat
foarte clar că trebuia să comandă cât de mult era capabil pentru lentile și
telescoape de la Campani și că putea oferi ca ademențiune faptul că „pe lângă
avantajul pe care îl va avea în vânzarea acestora, Regele îi va face un cadou
substanțial”. În următorii câțiva ani, Colbert urma să fie responsabil pentru a
fi asistat material dezvoltarea observatorului din Paris și trecerea acestuia
de la utilizarea instrumentelor tradiționale la telescoapele fără tuburi nou
concepute, oferind mai mulți bani pentru lentile și mai puțini pentru monturi.
Campani s-a conformat îndemnurilor lui Colbert producând o lentilă obiect cu o
distanță focală de 34 de picioare pentru care a
primit o plată de 1000 de eçus. Cu aceste lentile Campani, Cassini a descoperit
doi noi sateliți ai lui Saturn: după cum vom vedea, el îl găsise pe primul
dintre ei în octombrie 1671 cu lentila de 17 palme și pe al doilea în decembrie
1672 cu lentila de 34 de picioare. Trei ani mai târziu, în 1675, urma să
descopere diviziunea inelului lui Saturn, care acum îi poartă numele. În toată
această perioadă, Cassini a reușit să facă observații și din grădinile Abbaye de
Saint-Martin-des-Champs, care a găzduit ulterior Conservatoire des Arts et
Metiers. Între timp, la Roma, Giuseppe Campani s-a
trezit curând ocupat aproape în întregime cu comisioanele Regelui Soare pentru
a furniza lentile și telescoape pentru Observatorul din Paris.
Acestea erau sarcini cărora trebuia să le acorde prioritate, situație care va continua în cea mai mare parte a următorului deceniu. Prin intermediul lui César d’Estrées, episcopul de Laon, Colbert a transmis ordinele sale pentru lentile atât lui Divini, cât și lui Campani, artizanii din Roma. Episcopului i s-au încredințat diverse misiuni de o sensibilitate deosebită la curtea papală din Roma. De fapt, într-o perioadă anterioară, César d’Estrées a operat în secret de teama nemulțumirii Pontifului. Calitatea remarcabilă a lentilelor lui Campani, în ciuda faptului că descoperirile lui Cassini au atestat-o, nu fusese recunoscută la început în Academie fără discuții. Academicienii implicați în astronomie - Cassini, abatele Jean Picard, Olé Roemer, Carcavi, Huygens și Claude Perrault - se adunau adesea la observator pentru a face teste comparative ale lentilelor obiecte produse de producătorii francezi și olandezi cu cele realizate de Divini și Campani. Multe dintre aceste teste care au fost făcute în scopul de a compara telescoape au fost ținute în prezența celor mai importanți producători francezi de instrumente optice și de fiecare dată lentilele italiene s-au dovedit a fi superioare tuturor celorlalte.
Obiectiv Giuseppe Campani 75 mm diametru 4.1m FL, iar în spate 93 mm D. 8,20 m FL.
Obiectivul de 136mm al lunetei de 34
picioare focala 11m.
|
Colbert nu a îndrăznit să ia parte la
aceste discuții, deși și-a exprimat un interes considerabil pentru concluziile
la care au ajuns alții. Telescoapele italiene au fost invariabil de o calitate
mai bună decât cele construite de producătorii francezi și olandezi, totuși cei
din urmă producători de instrumente au insistat să construiască telescoape din
ce în ce mai mari. În istoria sa a telescopului, Henry King a remarcat că
Nicolas Hartsoeker a construit lentile cu distanțe focale de 155 și 220 de
picioare, în timp ce lentilele fabricate de Auzout au ajuns de fapt la distanțe
focale de 300 și 600 de picioare (aproximativ 200 de metri). În cele din urmă,
a devenit evident pentru observatorii care foloseau instrumentele că nu numai
distanța focală a lentilelor le-a făcut pe cele italiene superioare. În cele
din urmă, chiar și Colbert însuși a apreciat telescoapele italiene mult mai
mult decât ceilalți de la Académie, în ciuda afirmațiilor producătorilor
francezi de instrumente optice, și în special a lui Pierre Borel, care a
susținut slab superioritatea lentilelor obiect italiene față de cele care el a
făcut.
La sfârșitul lunii octombrie 1671, folosind
din nou telescopul său Campani, așa cum sa menționat anterior, Cassini a
descoperit și un satelit al lui Saturn, primul de la Titan. În decembrie 1672,
la doar câteva zile după instalarea sa la Observatorul din Paris, el a
descoperit un alt sateliți ai lui Saturn cu telescopul său de 34 de picioare.
În raportul său despre aceste observații, pe care nu le-a prezentat decât pe 14
ianuarie 1705, Cassini a notat:
Acel [telescop] care ne-a servit la
descoperirea noii faze a lui Saturn, care din acest Satelit era de 17 picioare,
si care ne fusese dat ca foarte excelent de M. Campani. Acesta a fost același
telescop pe care l-am folosit pentru a descoperi revoluțiile lui Jupiter și ale
lui Marte pe axele lor și eclipsele de Soare din Jupiter realizate prin
interpunerea sateliților.
S-a considerat că după lunetele uneia care
era mai mare vom putea vedea acea Planetă, atunci când cineva a încetat să o
mai vadă prin intermediul celei pe care am folosit-o. Tocmai din acest motiv,
M. Colbert i-a dat ordin lui D-lui Campani să trimită cât mai curând cel mai mare și mai bun pe
care îl avea și să se străduiască în
același timp să-și desăvârșească arta,
pentru a putea face unul care avea o
rază mai mare de acţiune. El l-a trimis pe cel
de 34 de picioare care este expus în prezent pe t terasa Observatorului,
unde a fost amplasat în luna decembrie 1672. . . . Pentru a fi folosit intre
timp la testare, M. Campani ne-a trimis patru obiective de 80, 90, 100 si de
136 de picioare, pe care M. Colbert, impiedicat de moartea sa, nu a avut timp
sa le testeze pe cer; în anul următor trebuia să descoperim chiar și doi alți
sateliți în jurul lui Saturn, care erau mai aproape decât ceilalți și ale căror
revoluții au fost mult mai scurte.
Observatorul din paris vedere aeriala secolul al 17-lea |
Observatorul din Paris ilustratie sec al 17-lea |
Luneta de 20 de picioare (6m) afara si de 5
picoare (1.5m) in interiorul observatorului. |
O alta ilustratie a lunetei de 34 picioare ( 11 m) D.F. |
Acest instrument a oferit rezultate și mai
uluitoare; în aceeași lună, de fapt, cu el Cassini descoperise cel de-al
cincilea satelit al lui Saturn în ordinea distanței, pe care l-a numit Rhea. Ea
a fost soția mitică a lui Saturn și mama lui Jupiter, Neptun și Pluto. În
consecință, în ajunul Crăciunului, Cassini a raportat cu mândrie lui Ludovic al
XIV-lea, făcându-și descoperirea noului satelit cu ajutorul acestui instrument.
Într-o comunicare către Oldenburg din
octombrie 1673, Cassini explica cum s-a străduit să observe diametrele
sateliților lui Jupiter prin intermediul timpului de scufundare a acestora în
discul lui Jupiter, măsurat prin trecerea lor pe suprafața planetei. „Diametrul
diafragmei lentilei obiectului din tubul telescopului de 35 de picioare (10.9m) pe care
îl folosim pentru observațiile lui Jupiter și Saturn este de trei inci paris
inch”, aceasta oferă o deschidere de aproximativ 81 mm diametru”, a scris el”,
în timp ce telescopul 21 de picioare (6.4m) -telescopul are o dechidere folosita intre 62/64mm diametru sau chiar ceva
mai mult, mai ales pentru Saturn. De fapt, preferăm cu atât mai mult acest
telescop de 35 de picioare pe care îl avem de la Campani decât telescopul de 36
de picioare pe care îl avem de la Divini, încât să îl folosim pe primul și să-l
lăsăm deoparte, cu excepția cazului în care avem nevoie de două telescoape
aproape egale. marime si nu foarte buna calitate.
Numărul 34 revine în istoria explorării lui
Cassini a lui Saturn cu un telescop nou și puternic, având o distanță focală de
34 ft, adică mai mult de 10 m. Fusese comandat de Colbert și regele Ludovic al
XIV-lea și făcut, ca de obicei, de Campani. Acesta a fost instrumentul pe care
Cassini l-a folosit pentru a-și continua observațiile asupra planetei și cu
care a descoperit, la 23 decembrie 1672, foarte aproape de Saturn, un al
treilea corp ceresc care se învârte în jurul lui Saturn. Din nou, din cauza
poziției sale față de planetă, astronomul a numit cea de-a doua sa descoperire
„Intimus”, cunoscută astăzi sub numele de Rhea. Orbita acestor doi noi sateliți
a fost descrisă de Cassini într-un volum publicat în 1673, cu o dedicație
îndrăzneață lui Ludovic al XIV-lea. Mulți colegi l-au criticat pe obsechiosul
„astronome mondaine” [astronom socialist] Cassini, dar este și adevărat că
alții i-au recunoscut disponibilitatea și generozitatea.
Acest telescop de nouă generație a fost atât
de lung, încât nu a putut fi folosit din interiorul clădirii observatorului,
astfel încât structuri exterioare, cum ar fi turnul de lemn afișat, au fost
amenajate pentru a permite utilizarea sa din exterior. Acest turn a fost numit
„Marly”, deoarece a fost folosit anterior la Versailles ca parte a așa-numitei
Machine de Marly pentru a ridica apa pentru rezervoarele și fântânile din
grădini, iar acum a fost mutat de acolo în terenul Observatorului. pentru a
servi drept loc pentru atașarea lentilelor telescoapelor aeriene.
Colbert a continuat să solicite de la
Campani lentile care erau încă mai mari, dar abia în 1681 Campani a reușit în
efortul său de a construi telescoape cu o distanță focală mult mai mare. Pentru
acestea a produs patru lentile, pe care le-a oferit lui Colbert. Unul avea o
distanță focală de 100 de palme, altul de 130, o treime de 150 și al patrulea
de 200 de palme. El a fost informat că lentilele au fost acceptate de Académie
Royale des Sciences și a aprobat, în același timp, metoda propusă de Campani
pentru susținerea telescoapelor lungi, precum și metoda de gestionare a
tuburilor de lungimi atât de mari pe care le proiectase, și pe care el l-a
descris și ilustrat nu mult timp după aceea într-o cutie pe care i l-a dedicat
lui Colbert și care ulterior a fost ilustrată de Bianchini în lucrarea sa
despre Venus.
Cassini a susținut că, cu obiectivele lui
Giuseppe, a reușit să facă primele observații fără a folosi un tub, adică a
făcut-o cu telescoape aeriene și a putut să facă acest lucru cu o ușurință
considerabilă. Metoda care fusese propusă de Huygens s-a dovedit însă mult mai
dificilă pentru Cassini în practică. Împreună cu obiectivele sale, Campani a
exportat diverse sisteme pentru a le servi. O gravură a perioadei a ilustrat un
astfel de sistem în care sunt reprezentate două telescoape cărora li s-au
aplicat mecanisme pentru a facilita observațiile terestre și cerești. Legenda
descrie:
Metoda de gestionare cu facilitate Telescoape
de orice lungime, fie pentru [observații] terestre, cât și pentru cele celeste,
inventate la Roma de Gioseppe [sic] Campani și aplicate la testarea celor patru
pe care le-a fabricat pentru observatorul S.M.C.ma, primul dintre care este din
105 palmieri romani, al doilea din 130, al treilea din 150 și ultimul din 205,
dedicat Excelenței Sale, M. Colbert.
Telescopul fără tub, care a fost inițiat de
Huygens, a eliminat necesitatea unei structuri de susținere precum Campani a
conceput-o pentru testarea lentilelor sale lungi. Structura lui Campani,
dedicată ministrului Colbert, a fost ilustrată într-o gravură realizată în 1681
de Accademia Fisico-matematica Română (Academia de Fizică și Matematică din
Roma) și republicată ulterior de Bianchini. Patul de testare pentru
telescoapele terestre și cerești a fost montat oarecum ca o navă și a permis
observatorului să folosească contragreutatea sa pentru a orienta telescopul greu
aproape prin atingerea unui deget. O problemă inerentă a fost că chiar și o
briză ar putea să-l scoată din aliniament. Accademia a comandat o schelă
elaborată de 79 de picioare (100 de palme) lungime.
Academia Franceză a aprobat un dispozitiv
mai mic pentru un telescop de 100 de picioare, care necesită manipularea a
cinci scripete grele în timpul observării de Gottignies, profesor iezuit al
Collegio Romano, a conceput o versiune îmbunătățită constând dintr-o grindă de
50 de picioare. Bianchini prefera totuși patul de testare al lui Campani și
credea că era necesar un telescop de 50 de picioare pentru a vedea petele lui
Jupiter, inelele lui Saturn și planetele, dar pentru a vedea toți sateliții lui
Saturn, era necesar un telescop de 100 de picioare.
În scurt timp, o serie de mari descoperiri au fost făcute cu telescoapele Campani care confirmau tot ce se spusese deja despre ele. Cea mai senzațională dintre acestea a fost descoperirea făcută în 1675 a diviziunii inelului lui Saturn care a fost numit ulterior „diviziunea Cassini” în onoarea astronomului. În timp ce observa cu un telescop echipat cu un nou obiectiv de 100 de palme pe care Giuseppe îl trimisese la Paris, Cassini a observat pentru prima dată banda obscură care înconjura Saturn aproape imediat sub ecuator. Și-a fixat atenția mai ales asupra inelului, al cărui magistral a descris structura, deși niciuna până atunci nu a fost observată și apoi reținută, „lățimea [lățimea] inelului este împărțită de o linie întunecată în două părți egale, de care interiorul, care este mai aproape de glob, pare foarte clar, iar exteriorul oarecum puțin întunecat.
Al doilea design a lui Campani format din 4 tuburi telescopice patrate montate laolata avand impreuna o focala de 30m. |
Luneta de 17 picioare la observatorul din Paris |
Din culorile acestor două zone era mai mult
sau mai puțin diferența dintre argintul brut sau nativ și argintul lustruit. .
. . Apariția inelului este cauzată de o masă de sateliți foarte minusculi,
având mișcări diverse pe care unul dintre ei nu poate fi evaluat separat”. În
martie 1684, folosind obiectivul de 136 de picioare, Cassini a descoperit încă
doi sateliți ai lui Saturn care au fost numiți Tethis și Dione. Până atunci, nu
mai exista nicio îndoială cu privire la excelența instrumentelor Campani.
Din moment ce ministrul Colbert murise pe neașteptate în 1683, la scurt timp după ce Cassini a primit lentilele și înainte ca Campani să fi fost plătit pentru ele, marchizul de Louvois, care i-a succedat lui Colbert, a dorit să închidă contul și i-a scris lui Campani pentru a-i întreba prețul lentilelor. Reamintind generozitatea lui Colbert cu comanda sa anterioară și sperând în același răspuns din partea succesorului său, Campani a ezitat să pună un preț exact lucrării. Între timp, cea mai mare dintre lentile, un obiectiv excepțional de 205 palme (sau 212 mm), fusese ruptă accidental în jumătate, în timp ce asistentul lui Cassini îl ajuta pe astronom să gestioneze tubul lung. Lui Louvois i s-a ordonat apoi de către văduva Regina Marie Therese să returneze lentilele lui Campani și să-i plătească suma de 3.000 de scudi. Plata a fost însă amânată încă o dată, din cauza morții neașteptate a reginei franceze în 1683, după cum aflăm dintr-un manuscris în italiană din Biblioteca Vallicelliana din Roma, intitulat „Ordinul dat domnului Campani de către Curtea Franței”. Lentila Campani de 205 palme, menționată mai sus, care fusese împărțită în două părți și ulterior a fost reparată de Campani prin aplicarea de mastic cu mare grijă, nu era de fapt cea mai mare lentilă Campani pe care Cassini o folosea la Paris, deoarece în Observator există un altul semnat de Campani care măsoară 49 de metri distanță focală, corespunzând la aproximativ 220 de palmieri romani, având o deschidere de 22 cm și oferind o mărire de 600x.
Această lentilă mare, care fusese ruptă în
jumătate și lipită din nou împreună, comandată de ministrul Colbert, a fost
conținută într-un cadru și a ajuns la Instituto delle Scienze din Bologna ca un
cadou al papei Benedict al XIV-lea, împreună cu atelierul lui Giuseppe. Cu
toate acestea, această lentilă nu pare a fi cel mai lung obiectiv Campani
folosit în Franța, deoarece Abetti a raportat că cel mai mare telescop folosit
de Cassini este încă păstrat la Observatorul din Paris. Poartă semnătura lui
Campani și măsoară aproximativ 49 de metri de distanță focală, ceea ce
corespunde la aproximativ 220 de palmieri romani, 22 cm de deschidere și oferă
o mărire de 600x.
În inventarul realizat în 1793 al
instrumentelor care au supraviețuit în Observatorul din Paris, care a fost publicat
în 1810 de Cassini IV, au fost enumerate peste 26 de obiective ale diverșilor
producători. Cel puțin unul era semnat de Campani și purta data 1672.1089 În
relatarea vieții sale, Cassini a scris:
Campani a continuat să producă alte telescoape și mai mult timp și mi-a
trimis trei obiective de dimensiuni diferite. Ministrul Colbert a murit pe
neașteptate, Giuseppe a cerut returnarea lentilelor pe care mi le trimisese,
pentru a o satisface pe Regina Suediei. De asemenea, plănuise întoarcerea mea
la Roma și dorea să facă un observator într-o clădire care se afla în incinta
Palatului Riario de pe Lungara, unde locuia ea. Nu aveam însă nicio intenție să
părăsesc serviciul Regelui, care mi-a oferit beneficii și a fost mulțumit de
serviciile mele. De aceea, cu permisiunea Majestății Sale, m-am întors lui
Campani cele mai recente lentile ale căror gama este de o lungime extraordinară
și incomod în utilizare; este într-adevăr o sarcină să te folosești de ele,
fără ca vreun prinț să le fi dorit până acum.
Una din cele mai mari lentile obiectiv ale
observatorului din Paris de 260mm 49m distanta focala. |
Atelierul
lui Giuseppe Campani,
Despre
Tehnica de realizare a lentilelor
Lentilele şi telescoapele pe care le-a
produs în deceniile următoare le-au depăşit în putere şi excelenţă pe toate
celelalte care se făceau în Europa. Cursa pentru patronaj a dus la o rivalitate
deschisă și o dușmănie amară cu Eustachio Divini, un alt producător de lentile
și telescoape binecunoscut care a lucrat la Roma în aceeași perioadă. i-a
provocat lui Campani o supărare considerabilă. Pentru a-și proteja invențiile
și tehnicile, a devenit un reclus, lucrând în spatele ușilor încuiate în
observatorul său din Montecitorio. Doar fiica lui avea voie să intre în
atelierul lui.
Campani era tatăl a trei fiice, dintre care
două muriseră în copilărie de boală. Și-a instruit fiica supraviețuitoare în
tehnicile artei sale, învățându-i metodele și procedurile secrete de șlefuire a
lentilelor și fabricarea instrumentelor, precum și teoria opticii. În mod
tradițional, se spune că ea a dobândit o mare abilitate, rivalizată doar de
perfecțiunea tatălui ei. Când Campani a murit în 1715 la vârsta de 80, fiica
lui a fost singura lui supraviețuitoare și a devenit moștenitoarea
echipamentului și a altor proprietăți. Viața ei a fost înconjurată de
obscuritatea pe care tatăl ei o căuta atât de constant și acum nu se știe
aproape nimic despre ea.
În 1746, la trei decenii după moartea lui
Campani, echipamentul său din atelier a fost achiziționat de pontiful
domnitor, Papa Benedict al XIV-lea, și donat Institutului de Științe din
Bologna. Achiziția a fost făcută de la fiica lui Campani cu fondurile personale
ale Papei, iar ultima înregistrare a tranzacției a avut loc în Chirografo
(Scrisoarea autografă) din 6 mai 1746. Achiziția și donarea echipamentului a
fost un act pontifical de conservare fără egal care a reflectat nu numai
preeminența lui Campani în lumea științifică, ci și proeminența tot mai mare a
Institutului de Științe din Bologna. Institutul era un beneficiar merituos al
favorurilor Papei, pentru că se ridicase rapid la rang. printre cele mai
importante centre de învățare din Europa până la mijlocul secolului al
XVIII-lea.
În septembrie 1747, colecția de unelte și
instrumente optice din atelierul lui Campani a fost atent inventariată și
ambalate pentru expediere de către Abbate Uti, probabil un membru al
personalului Papei. Colecția a fost expediată de la Roma la Bologna. Acolo a
fost trimis direct lui Ercole Lelli la Institut pe 28 septembrie de către Luigi
Wood. Inventarul făcut în acest moment înainte de expediere a fost un document
atent detaliat format din zece pagini scrise de mână a Abbate Uti și
contrasemnat de Wood. În Arhivele Statului Bologna există și un inventar
rezumat, care a enumerat următoarele:
14 Matrițe din Etal (modele) pentru
modelarea lentilelor și reducerea lor la convexitate;
58 matrițe și roți din diverse metale
pentru modelarea sticlelor concave;
66 suporturi din metal de diferite dimensiuni
pentru ținerea discurilor de sticla.
46 plăci mici de alamă împreună cu alte
echipamente din alamă, a căror utilizare este indicată pe acestea;
6 strunguri de slefuire, dintre care două
de dimensiuni considerabile, toate din alamă și lucrate cu cea mai mare
perfecțiune; dintre restul de patru, unul este din lemn și alamă, iar celelalte
trei sunt parțial din fier și parțial din alamă, toate șase fiind de uz
dioptric special, pe lângă grinzi de lemn și bronzuri pentru construcția unei
mașini grozave pentru prelucrarea formelor metalice indiferent de proporția
unei sfere, capabilă să atingă o sferă de 700 Palme și mai mari;
1 Mașină de invenție ingenioasă pentru
modelarea lentilelor concave;
Bancă de construcție specială pentru
modelarea cristalelor cu cea mai mare perfecțiune;
2 Mașini pentru utilizarea lentilelor
obiectiv de 100 sau mai multe Palme fără a fi nevoie de tuburi,
1 articole, inclusiv lentile obiectiv de
diferite distanțe focale de la 6 Palme 105 Palme.
În colecția Campani de la Bologna existau numeroase matrițe metalice de toate dimensiunile, iar de Bondaroy a afirmat că în acestea se afla secretul succesului său, pentru că în general a crezut că inventatorul a folosit multe matrițe diferite în cursul producției unei singure lentile, trecând progresiv la forme din ce în ce mai fine pe măsură ce lucra. În timpul acestor operații, bucata de sticlă care se transforma într-o lentilă a fost reținută pe o mașină cu ajutorul unui mastic. Printre echipamentele lui Campani a fost găsit un mastic compus din rășină neagră (colofonie) și din terebentină de Veneția. Se crede că Campani a folosit sticlă venețiană, care joacă un rol important în calitatea lentilelor împreună cu tehnicile sale de șlefuire dezvoltate și manoperă detaliată. Sticla a fost produsă prin topirea la temperatură înaltă a componentelor de sodă, var și silice. Soda a fost obținută din algele care s-au uscat și s-au ars până la cenușă fină. Varul și silicea au fost obținute din pietricelele râului Ticino prin procesul de calcinare, adică încălzirea la temperatură ridicată și zdrobirea în pulbere. În ciuda puținelor sale impurități și bule de aer, lentilele lui Campani păreau a fi mai clare, mai fine și mai durabile decât cele produse în Franța la acea vreme. Potrivit lui de Bondaroy, secretul succesului lui Campani constă în modelul diferit de matrițe metalice cu grade diferite de finețe pe care le-a folosit treptat pentru a transforma sticla într-o lentilă. Și-a folosit propriul strung pentru a modela matrițele, ceea ce nu era unic pentru Campani, dar a avut cea mai mare precizie în reglarea lungimii sculei. Pentru a poliza lentila, care era cea mai solicitantă parte care risca să deformeze lentila în sine, a folosit hârtie pe care probabil a produs-o singur în acest scop. Pentru a-l atașa modelului a folosit gumă lichidă, limitând gradul de inegalitate a suprafeței și a ales zile de temperatură constantă pentru a finaliza polizarea.
Matrite metalice pentru generarea curburi lentilei |
Masina de slefuit lentile |
Matrite metalice cu diferite raze de curbura |
Matrite metalice pentru generarea de curburi lentilei |
Diferite unelte de masurare |
Polisarea care a fost dată lentilei obiectiv a fost in cea mai dificilă parte a lucrării, pentru că cu cât era mai polizata, cu atât ar putea deveni mai deformată. Probabil că Campani își făcea polizarea manuală și nu părea că avea vreun avantaj față de metodele ulterioare, în afară de faptul că i se permitea să schimbe mai ușor matrițele. Întrucât avea un număr mare de matrițe, atât de multe ca fost posibil să le aleagă pe cele care se potriveau cel mai perfect cu forma pe care o luase sticla, în așa fel încât, dacă nu era mulțumit de matrița aleasă, aceasta putea fi schimbată din nou și din nou până când sticla era slefuita pe intreaga suprafata a matritei si invers. Potrivit lui de Bondaroy, Campani și-a atașat hârtia pe matriță cu o gumă lichidă care reproducea cea mai mică curbura și inegalitate a suprafeţei. Se credea că însuși Campani a fabricat hârtia pe care o folosea pentru acoperirea matrițelor. Cel puțin era sigur că lucrarea a fost făcută în mod expres în acest scop, deoarece un mare stoc din ea a fost găsita în atelierul său după moartea sa.
Analiza modernă a lentilelor Campani. Conform analizei lui Molesini asupra lentilelor Campani, acestea sunt de o calitate excelentă, de formă sferică, „cu o abatere maximă de la sfera cea mai potrivită de ordinul unei mici fracțiuni a lungimii de undă.”Telescopul care a fost examinat avea o valoare semnificativă, astigmatisme complementare pe cele 2 suprafete, rezultand o transmitere fara astigmatism. În plus, lentila pare să fi suferit o deformare plastică, din cauza constrângerii la montare.
Deși standardele moderne recomandă un o grosime
de 1/10 din diametru, Campani a produs foarte lentile subțiri (1/20-1/30) cu o
formă excelentă a suprafeței să credem că a folosit o tehnica de șlefuire și polizare
foarte blândă.
Toate lentilele lui erau semnate și aveau urme de pete și zgârieturi, probabil ca rezultat al microfracturilor subterane care a provocat desprinderea așchiilor de sticlă. O investigație a transmitanței optice a arătat că sticla prezintă aceleași caracteristici ca sticla de geam moderna. În comparație cu lentilele actuale, transmisia generală a fost mai mică, dar totuși comparabilă cu sticla de geam modernă. Rezoluția se apropie foarte mult de limita de difracție, iar aberația cromatică este minimă, dar turbulențele de aer reduc rezoluția reală a lentilei.
În cele din urmă, vom discuta despre patru lentile obiectiv și un instrument al celui mai important producător de
telescoape al secolului al XVII-lea, și anume opticianul italian Giuseppe
Campani.
În figurile 11a, b, c și d, vedem testele Foucault și Ronchi a patru
obiective realizate de Campani.
Figura 11a prezintă lentila obiectiv aparținând
instrumentului de la Muzeul Orangerie, parte a Hessisches Landesmuseum din
Kassel, Germania. Este un telescop mare de la Campani, pe care Landgraf Karl
l-a cumpărat la Roma în anul 1700. Este semnat de-a lungul marginii cu un
diamant: „Giuseppe Campani in Roma anno 1700 zum Cassellischen Kunst Hausse.”
Are un diametru de 78 mm și distanta focala de 4,52 m. Suprafețele sale sunt
aproape perfect sferice și prezintă doar aberația sferică normală. Figurile 11b și c arată testele pe cele două obiective mari ale
telescopului aerian. Ele aparțin Conservatoriului National des Arte în Paris,
Franța.
Aici recunoaștem că marginea lentilei a
fost aplatizata în timpul procesului de polizare
într-un grad ridicat. Rezultatul este o supracorecție sferică izbitoare. Cu
toate acestea după cum vom vedea mai jos această supracorecție are doar o
influență minoră în calitatea obiectivelor.
În Figura 11b, diametrul
obiectivului este de 135 mm, iar distanța focală este de 18,5 m. Este semnat
de-a lungul marginii cu un diamant: ,,Giuseppe Campani in Roma Palmi 87’’ .
În Figura 11c, diametrul
obiectivului este de 158 mm, iar distanța focală este de 25,6 m. Este semnat
de-a lungul marginii cu un diamant: ,,Giuseppe Campani in Roma Palmi 120’’
Pentru a diminua aberația cromatică la o
valoare invizibilă, primul obiectiv are nevoie de o diafragmă cu
diametrul de 80 mm, iar al doilea de o diafragma cu deschiderea de 90
mm. În interiorul acestei deschideri, distorsiunea imaginii a supracorecției
sferice este atât de mică încât condiția Rayleigh a celei de-a patra părți a
lungimii de undă este îndeplinită. Prin urmare, ajungem la concluzia că aceste obiective aeriale deși departe de a fi perfecte în sensul modern,
au oferit totuși imagini bune.
Acesta este exact același motiv pe care
l-am explicat în obiecțiile mele critice cu privire la „telescoapele Galileene”
din Florența. Campani nu avea informații despre starea lentilelor sale în
regiunea acoperită de opritorul de deschidere, de care avea nevoie pentru a
elimina aberația cromatică.
Aberațiile asferice ale suprafețelor
lentilelor sunt cauzate de contactul imperfect dintre lentila slefuita fin și
suprafața de polizare, adică hârtia fină lipită de matrița de șlefuit.
Dacă Campani a observat la testele sale stelare
o imagine imperfectă, atunci asta ar fi un indiciu pentru el că lentila din
interiorul diafragmei nu este sferică. Prin urmare a re-slefuit și a făcut un
nou o noua unealta de polisare. A tot repetat acest proces până când imaginile
stelelor au devenit perfecte.
Deja în timpul vieții lui Campani și mai
ales după moartea sa (1715), au circulat unele zvonuri despre metode speciale
sau unelete secrete pe care le folosea pentru a-și realiza obiectivele. Totuși,
pentru mine, rezultatele testelor obiective indică faptul că marea lui
pricepere și tendința spre perfecționism explică marele său succes.
Figura 11d prezintă un telescop din colecția autorului
prezent. Din nou, suprafețele sunt asferice astfel încât rezultă o foarte
ușoară supracorecție, dar imperfecțiunea este atât de mică încât nu ar fi putut
fi recunoscută la observarea stelelor.
Acum vom examina și ocularul acestui
telescop, comparându-l cu instrumentele lui Wiesel și Divini. După cum vedem în
schița traseului de raze din Figura 12, diferența față de instrumentele
descrise anterior este că ocularul are doar trei lentile. Se pare că Campani a
fost primul care a realizat clar că ocularul cu trei lentile oferă imagini la
fel de bune, sau chiar mai bune, decât ocularul cu patru lentile. Nu a făcut
niciodată oculare cu patru lentile. Telescoapele lui Campani sunt cele mai bune
posibile cu obiectivul non-acromatic. În nopțile senine, puterea de rezoluție a
celor mai bune instrumente ale sale atingea limitele teoretice de difractie.
Până la inventarea obiectivului acromatic, nu existau telescoape mai bune decât
cele ale lui Campani din Roma în Italia, Franța sau Anglia.
Test Ronchi si focault a unor obiective Campani |
Test Ronchi si focault a unor obiective Campani 2 |
Lentile conservate ale lui Huygens
În
jurul anului 1720, unul dintre moștenitorii lui Constantijn și Christiaan a
întocmit un catalog al întregii colecții de lentile ale fraților. Catalogul
specifică data și distanța focală a majorității lentilelor. Cam în același
timp, o altă listă a lentilelor a fost realizate de producătorul de instrumente
din Leiden Jan van Musschenbroek, fiul amintitului Johan van Musschenbroek. Musschenbroek a enumerat lentilele într-un mod ușor diferit și a specificat
distanța focală și diametrul acestora. Aceste două liste sunt surse importante
privind producția de lentile de către frații Huygens, cu atât mai mult cu cât
la acea vreme aproape toate lentilele Huygens erau încă în familie.
Universitatea a păstrat lentilele, dar nu le-a ținut separat de celelalte lentile ale sale. În secolul al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea, câteva dintre lentilele dispersate au apărut din nou. Trei se află acum la Observatorul Regal din Bruxelles, două în Muzeul Universității din Utrecht și încă patru au fost reunite cu platoul din Leiden, care este acum păstrat în Muzeul Boerhaave. Leiden are avantajul de a avea de departe cea mai mare colecție, dar cât de mare este deschisă la îndoială.
Măsurătorile
optice
Pe una dintre inelele diafragmei,
Constantijn scrisese data și distanța focală a lentilei pentru care a fost
realizat acest inel. Nu a fost greu să găsești o lentilă cu diametrul potrivit,
dar asta nu dovedește că cei doi aparțineau împreună. În mod clar, următorul
pas ar trebui să fie măsurarea distanței focale. Dar a existat o posibilitate
și mai promițătoare sugerată de Mills și Jones în descrierea lor a lentilelor
Huygens din The Royal Society. Ei au indicat proprietățile optice, fizice și
chimice ale celor trei lentile din Londra, iar unul dintre parametrii măsurați
a fost curbura suprafeței lentilei. În mod remarcabil, au găsit doar trei
valori pentru raza de curbură (27±11 m [de două ori], 71±15 m [de
trei ori] și plan) pe cele șase fețe măsurate. Concluzia lor a fost că aceeași
matrita de șlefuire a fost folosită pentru a face lentile diferite. Cu problemele
cu care ne-am confruntat, ne-am dat seama că dacă o lentilă semnată și una
nesemnată aveau curburi similare, atunci ambele erau șlefuite pe aceeași matrita.
Și asta ar indica faptul că lentila nesemnată a fost făcută și de frații
Huygens.
Huygens - lentila objectiv: D. 6.7cm 13 feet (3.9m) D.F |
Huygens – lentila obiectiv : D. 11.5cm 35 feet (10.6m) D.L |
Una peste alta, era clar că
măsurarea noastră optică ar trebui să includă curbura fețelor, precum și
distanța focală. Pentru un bun studiu comparativ s-a decis includerea
lentilelor din Utrecht și Bruxelles. Pentru lentilele din Londra pe care ne-am
putea baza datele produse de Mills și Jones. Măsurătorile optice au fost făcute
de Divizia Optică a Observatorului Kapteyn din Roden, Țările de Jos. Odată
cunoscută distanța focală, împreună cu grosimea și curbura fețelor, este o
chestiune simplă să calculăm indicele de refracție al sticlei. Combinând asta parametru
cu culoarea, se pot recunoaște loturi de lentile cu proprietăți similare ale
sticlei. Folosind tehnici
combinate de măsurători optice și de analiză a scrisului de mână pe sticlă și
hârtie, am identificat opt lentile obiectiv
În ceea ce privește razele de curbură, valorile găsite au fost mult mai dispersate decât cele măsurate de Mills și Jones. Ca și ei, am găsit și 27±11 m (de trei ori), dar acestea erau părți dintr-o serie de valori cuprinse între 26±75 și 29±96 m. Acest lucru nu înseamnă neapărat că aceste suprafețe au fost șlefuite pe un număr mare de matrite diferite. De fapt, adesea valorile sunt suficient de apropiate pentru a fi sigur că provin din aceeași matrita. Dar nu se poate ști doar câte martie au fost folosite. Pentru a ține seama de dispersarea datelor, există diverse posibilități. Mai întâi au existat două sau mai multe unelte de șlefuire cu o curbură similară. Într-adevăr, cu razele de curbură peste 70 m, această concluzie pare inevitabilă. O parte a variației poate fi, de asemenea, rezultatul unei definiții slabe a suprafețelor. Unele dintre suprafețele investigate nu au fost șlefuite suficient de bine pentru a permite determinarea razei de curbură în doar câțiva centimetri. O a treia sursă de variație poate fi uzura uneltei de slefuit. Această idee este susținută într-o scrisoare pe care Christiaan i-a scris-o lui Constantijn în 1683. Christiaan a explicat că Van der Hoeven a pregătit o altă bucată de sticlă pentru Constantijn. Dar în loc să folosească o nouă unealta, Dirk a folosit vechea matrita, care era ușor scobită. Deci, cel puțin într-un caz, uzura a produs un efect vizibil, care a condus la utilizarea unei a doua matrite de șlefuire cu curbură similară. Mai mult, aflăm că, prin tehnica lor de șlefuire, uneltele pe care le foloseau frații vor fi scobite în timp. Astfel, cu fiecare lentilă ulterioară ar fi de așteptat o rază de curbură puțin mai mică. Acest efect poate fi de fapt recunoscut în valorile găsite. În Figura de jos am trasat razele de curbură între 10 și 11 m în ordine cronologică și într-adevăr rezultatul arată o tendință de scădere. Raza de curbură a fost măsurată folosind un interferometru optic (w y k o 6000) la o lungime de undă de 623±8 nm. Interferometrul a produs un fascicul de lumină convergent, care a fost reflectat de suprafața lentilei. Folosind modelul de interferență ca indicator, lentila a fost deplasată în poziția la care distanța dintre suprafață și punctul de convergență era egală cu raza de curbură.
Lentila obiectiv Huygens 19.3cm, 122
picioare (37.1m ) D.F. |
Lentila obiectiv Huygens 19.3cm, 122
picioare (37.1m ) D.F. |
Lentile Obiectiv mari pentru telescoape aeriale slefuite de fratii Huygens |
Lentile Obiectiv mari pentru telescoape aeriale slefuite de fratii Huygens |
Lentile Obiectiv mari pentru telescoape aeriale slefuite de fratii Huygens |
Lentile Obiectiv mari pentru telescoape aeriale slefuite de fratii Huygens |
Lentila obiectiv Huygens 19.3cm, folosita la D.150mm, 122 picioare (37.1m ) D.F. |
Lentila obiectiv Huygens 19.3cm, folosita la D.150mm, 122 picioare (37.1m ) D.F. |
Telescoape
olandeze uitate?
Dar unde sunt telescoapele timpurii din
Olanda? Astăzi nu se cunosc nici măcar o mână de telescoape olandeze care
datează din secolul al XVII-lea și începutul secolului al XVIII-lea. De fapt,
se cunosc doar două telescoape care au o proveniență olandeză incontestabilă
din secolul al XVII-lea. Unul este telescopul cu un tub mare de cupru neted,
vopsit în negru, care în 1669 a înlocuit vizorul Tychonic pe cadranul mare de
lemn al Observatorului Leiden. Celălalt este un telescop extensibil cu cinci
tuburi de tracțiune de fier realizat în 1683 la Haga de tinichigiul Cornelis
Langendelf, pentru frații Constantijn și Christiaan Huygens. În prezent, acest
instrument se află și la Muzeul Boerhaave. Obiectivul acestui telescop a fost slefuit
de Christiaan Huygens. La acea vreme, cele trei lentile oculare erau furnizate
de curătorul de coșuri, Dirk van der Hoeven. Este posibil ca tuburile de fier
pentru acest telescop să fi fost realizate în același mod ca țevile olandeze
tradiționale pentru aragaz. O țeavă de sobă sau de ploaie este de asemenea
asocierea pe care o obținem privind un tub mic păstrat în Middelburg
identificat odată greșit drept „probabil cel mai vechi microscop din lume”. La
începutul secolului al XIX-lea, acest tub de fier placat, împreună cu două
tuburi mai lungi din același material a apărut cu pretenția că ar fi fost
rămășițele unui telescop al lui Sacharias Jansen, care la acea vreme era
considerat „primul inventator al telescopul”. În 1867, aceste tuburi au fost
investigate de Pieter Harting, un profesor de istorie naturală din Utrecht,
care, în calitate de autor al unei cărți cu autoritate despre microscoape, era
considerat un cunoscător al instrumentelor optice. La prima vedere Harting a
concluzionat că tuburile erau rămășițele unui telescop vechi, pentru care tubul
mic fusese ocularul sau un gosisment compus. Dar mai târziu, Harting și-a
reiterat concluziile cu exces de încredere. Manopera foarte bruta l-a condus la
concluzia ca aceste tuburi trebuie sa fi fost realizate intr-o perioada in care
mestesugul de a face instrumente optice era relativ imperfect. Întrucât tubul
mic funcționa ca un microscop compus și nu cunoștea niciun optician din secolul
al XVII-lea, altul decât Sacharias Jansen, aceste tuburi trebuie să fi fost
fabricate cu siguranță de el, sau cel puțin de fiul său, polizorul de lentile
din Middelburg Johannes Sachariassen. În 1655, acesta din urmă pretinsese
inventarea telescopului pentru tatăl său, pe atunci decedat de mult.
Telescopul Compus a lui Sacharias Jansen |
Aceste rămășițe materiale din Leiden și
Middelburg dețin cheia pentru rezolvarea puzzle-ului telescoapelor dispărute
din secolul al XVII-lea fabricate în Țările de Jos. Ei m-au adus la ipoteza că,
în secolul al XVII-lea și începutul secolului al XVIII-lea, telescoapele
fabricate în Olanda aveau un design funcțional și erau realizate din materiale
robuste, fără nicio decorație sau aproape deloc. În acest sens, părea să existe
o paralelă cu cărțile olandeze din secolul al XVII-lea de uz zilnic.
Majoritatea acestor cărți sunt legate în pergament robust, aproape nedecorat,
spre deosebire de majoritatea legăturilor franceze și italiene din aceeași
perioadă. Cărțile din acele țări sunt de obicei executate în piele fină, bogat
decorate cu hârtie marmorată pe interior și ornamentate cu aur fin pe exterior.
Se părea că caracterul calvinist sobru al națiunii olandeze se reflectă în
cărțile sale obișnuite, precum și în telescoapele sale. Inventarele și
cataloagele de vânzare la licitație ale instrumentelor filozofice timpurii au
confirmat această ipoteză. Ele arată că în Țările de Jos, în cele mai
multe cazuri, tuburile telescopului erau realizate din metal simplu: mai ales
fier bătut plat, adică fier placat („blik” în olandeză). De exemplu, la
începutul secolului al XVII-lea, multe telescoape au fost furnizate Japoniei
din Țările de Jos. Desigur, darurile pentru Shogun sau alți înalți oficiali au
fost executate luxos, dar majoritatea telescoapelor obișnuite au fost fabricate
din fier placat: în 1634 au fost furnizate șaptesprezece „ochelari de vedere
departe”, două dintre ele fiind foarte mari, „heel groot van blijck” (din fier
placat) și cincisprezece mai mici, tot din fier placat, opt de care fusese „met
verguldt leer overtrocken” (acoperit cu piele aurita).13 Acasă, în Olanda,
aceasta era și practica obișnuită. De exemplu, în 1689 Lucas Schacht, profesor
de medicină din Leiden, deținea și „Een groote verrekyker, met blik beslaage”
(un telescop mare, placat cu fier).
Desigur, uneori și alte materiale, cum ar
fi lemnul, fildeșul, osul sau cuprul, au fost folosite și pentru producerea
tuburilor telescopului. În 1693, la sfârșitul vieții, Christiaan Huygens, de
exemplu, a făcut un tub dreptunghiular de lemn pentru un telescop de 45 de
picioare pe care îl construise la proprietatea sa „Hofwijck”, lângă Haga.
Un telescop mare similar din lemn a fost produs în 1698 de Nicolaas Hartsoeker (1656–1727), pentru observatorul său din Amsterdam. Probabil că acest telescop este ilustrat pe pagina de titlu a lui Proeve der Deurzicht Kunde (Amsterdam, 1699), traducerea olandeză a Essai de Dioptrique al lui Hartsoeker. Înainte să-și facă telescopul din Amsterdam, Hartsoeker lucrase mult timp la Paris. După cum era de așteptat, la acea vreme el a folosit tuburi în mod francez. Un set luxos de instrumente optice pe care le-a realizat poate fi văzut într-un colț al portretului său, pictat în 1682 de Caspar Netscher la Paris. Aceste instrumente includ două telescoape, ambele cu diafragme, probabil din lignum vitae sau pockwood. Cilindrul microscopului și unul dintre telescoape sunt acoperite cu piele marocco verde, cu un invelis auriu caracteristic la margini.
Celălalt telescop este echipat cu piele
roșu-maro, având folii de aur lipite pe întregul tubul. Cu toate acestea, acasă
în Țările de Jos, Hartsoeker s-a adaptat rapid la moda „calvinistă” olandeză.
Singurele două telescoape Hartsoeker găsite în cataloagele olandeze de
licitații din secolul al XVIII-lea aveau tuburi simple de fier. Mai multe
exemple de astfel de tuburi telescopice din fier pot fi date.
În 1689 fratele său Constantijn Huygens jr.
a făcut același lucru cu un telescop italian, având lentile făcute de Giuseppe
Campani. În timpul unei șederi la Londra, el a comandat un tub nou de la
producătorul de instrumente John Marshall, care a subcontractat această slujbă
unei femei necunoscute. Deci, fără îndoială, acest telescop italian a primit un
aspect englezesc inconfundabil.
Cu toate acestea, ipoteza olandeză
persistă. Arhivele Observatorului din Leiden confirmă că în secolele al
XVII-lea și al XVIII-lea, la acest cel mai vechi observator universitar din
Europa, telescoapele erau folosite cu tuburi de fier. Aici, la fiecare sesiune
de observație, tuburile telescopului liber au fost introduse unul în celălalt
și potrivite cu lentilele lor.
Telescopul lui Hartsoeker 50 de picioare (
15 m) |
Telescopul lui Hartsoeker 50 de picioare (
15 m) |
Telescopul lui Hartsoeker 50 de picioare (
15 m) |
Telescopul lui Hartsoeker 50 de picioare ( 15 m) |
Telescopul lui Hartsoeker 50 de picioare ( 15 m) |
După utilizare, acește lentile obiectiv cat
și ocularele au fost depozitate în sertare separate, iar tuburile au fost
depozitate în altă parte in pod. Un astfel de telescop astronomic ar putea avea
o lungime de până la 50 de picioare (aproximativ 15 m), fiind susținut de un
jgheab de lemn care stă pe un piedestal sau fiind suspendat de un catarg.
Frederik Kaiser, directorul Observatorului din Leiden din 1838 până în 1872, ne
spune că la începutul carierei sale, în 1826, a dat peste „rămășițele mai
multor tuburi telescopice vechi, având o lungime de vreo patruzeci și cincizeci
de picioare”. ale căror „corpuri neînsuflețite” fuseseră prezente în podul
observatorului „în număr mare”.
Niciunul dintre aceste tuburi nu a
supraviețuit. Evident, tuburile de fier placat pur și simplu s-au corodat și
apoi au fost aruncate. Pe de altă parte, asta explică de ce mai multe lentile
telescopice libere au supraviețuit! De exemplu, obiectivul de 50 de picioare pe
care Nicolaas Hartsoeker l-a făcut în 1688 pentru Observatorul din Leiden este
încă prezent, la fel ca și o lentilă de 20 de picioare pe care a făcut-o pentru
Observatorul de la Utrecht. Acesta este de asemenea motivul pentru care în
cataloagele de licitații din secolele al XVII-lea și al XVIII-lea erau
enumerate atât de multe obiecte libere: pe de o parte, au fost gasite separat
pentru obiective și oculare iar pe de altă parte, tuburile goale ale telescopului,
fără nicio optică inclusa au fost gasite in alta parte.
Lentila Obiectiv Hartsoeker 16.7cm 50 de
picioare (15.2m focala) |
Lentile obiectiv slefuite de Hartsoeker |
Lentila Obiectiv Hartsoeker focala 20
picioare (6m focala) |
Telescoapele
astronomice in sec al 17-lea
Sursele pentru un studiu telecopelor din secolul al XVII-lea se împart
în trei categorii:
1) Telescoapele în sine: această abordare
este limitată, pe de o parte, de numărul mic de telescoape supraviețuitoare din
perioada până la aproximativ 1650 și, pe de altă parte, de dificultățile
evidente implicate în testarea telescoapelor foarte lungi din perioada
ulterioară.
2) Literatura secolului al XVII-lea: aceste
surse sunt abundente, deși de obicei nu sunt foarte lămuritoare cu privire la
date care astăzi sunt considerate relevante și chiar esențiale pentru o
discuție despre telescoape. Mai mult decât atât, relatările făcute de
producătorii de telescoape erau de obicei confuze și vagi - adesea în mod
deliberat - și, de cele mai multe ori, exagerate pentru a spori reputația
autorului.
3) Observații făcute de astronomi: dacă
sunt abordate cu grijă, aceste surse pot oferi informații utile despre
instrumentele folosite. Acest lucru este valabil mai ales în cazul
observațiilor lunare.
Astfel, pe la 1650, avantajele telescopului
Keplerian deveniseră evidente, iar zilele telescopului galileian (în scopuri
celestiale) erau numărate. Gassendi a fost probabil ultimul mare astronom
observațional care a folosit în serios telescoapele galileene. Moartea sa în
1655 marchează cu siguranță sfârșitul unei ere a telescoapelor. Pe scenă
intrase o grupă complet nouă de producători de telescoape. În Italia, faima lui
Eustachio Divini, sa răspândit rapid la sfârșitul anilor 1640 și începutul
anilor 1650; în Anglia, unii dintre tinerii astronomi sub îndrumarea lui Seth
Ward își îndreptau atenția către fabricarea de telescoape; în Olanda,
Christiaan Huygens a început să-și facă propriile telescoape (împreună cu
fratele său Constantijn) pentru că era nemulțumit de telescoapele care erau
disponibile de la producătorii de instrumente; și în cele din urmă, cel mai
mare dintre toți producătorii de telescoape din secolul al XVII-lea, Giuseppe
Campani din Roma, și-a început cariera la sfârșitul anilor 1650. Deși
producătorii profesioniști de instrumente și-au îndreptat atenția către
fabricarea telescoapelor într-un stadiu destul de timpuriu, înainte de Wiesel
telescoapele disponibile comercial erau inferioare eforturilor depuse de oameni
precum Galileo și Hevelius.
Luneta Galileana din anul 1620 faruita de
Jardin, Pierre : D.19mm 670mm D.F. |
O imagine prin luneta Galileana Jardin
Pierre la 14x a unei biserici in departare luata cu camera DSRL |
Dar la sfârșitul anilor 1640 acest lucru a
început să se schimbe și, în jurul anului 1660, instrumente foarte bune puteau
fi cumpărate de la meșteri precum Divini, Campani, Reeves, Cock și alții.
Bărbați precum Huygens și Sir Paul Neile au devenit rapid o excepție, mai
degrabă decât o regulă, și nici măcar Huygens nu a putut concura cu Campani
până în 1664.
Acești bărbați au preferat cu toții
configurațiile kepleriene ale lentilelor. Nu există dovezi care să sugereze că
Huygens a făcut vreodată telescoape de tip galileian. Primul său efort major
(foarte probabil primul său efort) a fost un telescop de 12 picioare, finalizat
în 1655, cu care a descoperit satelitul mare al lui Saturn, Titan. Obiectivul
acestui telescop încă supraviețuiește, împreună cu cel puțin alte o duzină de
obiective Huygens, și a fost testat de Uijland în Utrecht, în 1898, împreună cu
un obiectiv Campani de 10 picioare, datând probabil din 1660. Ambele acestea
ochelari au fost montați pe un refractor Steinheil la Utrecht și s-au obținut
următoarele date:
Diam. D.F.
REZ.
Huygens 52 mm. 3,37
m. 3,8"
Campani 42 mm. 3,17
m. 3,7"
Datele de rezoluție au fost obținute cu
oculare moderne, astfel încât acestea să fie ceva mai bune decât ar fi fost cu
cele originale. Rezoluțiile teoretice au fost de 2,3" și respectiv,
2,8". Comparând aceste date cu datele obținute din eforturile timpurii ale
lui Galileo, vedem că între 1610 și 1655 rezoluția s-a îmbunătățit de la 10”
sau mai mult la aproximativ 4”, dar această îmbunătățire nu s-a datorat atât
creșterii diametrului, deoarece acestea sunt aproximativ aceleași, cu o
abordare mult mai apropiată a rezoluției reale față de cea teoretică, adică
sticlă mai bună și mai important, tehnici mai bune de șlefuire și polizare. S-a
remarcat despre obiectivul Campani că cu greu ar fi posibil astăzi (1898) să se
realizeze un obiectiv necorectat mai bun de aceeași dimensiune. Astfel, în
limitele calității sticlei, aberația sferică, aberațiile cromatice (necunoscute
teoretic până la lucrările lui Newton din 1672) și alți factori, fabricarea
telescopului din secolul al XVII-lea s-a apropiat foarte mult de limitele
teoretice, iar acest lucru a avut a avut loc înainte ca telescoapele să devină
foarte lungi. Acum nu trebuie să se creadă că aceste telescoape erau lipsite de
defecte; lentila Huygens era verzuie, cu multe bule și linii, deși lentila
Campani era relativ lipsită de aceste defecte; ambii au suferit grav de
aberație, care a fost deosebit de gravă în acest caz de stele. Procyon,
de exemplu, a fost văzut ca un disc galben strălucitor de aproximativ 4,2 inchi
diametru, înconjurat, la rândul său, de un inel întunecat, o coroană
albastru-verde care se schimba constant și părți din 3 până la 7 inele de
refracție suplimentare; focalizarea a fost foarte În mod clar, era nevoie de un
talent considerabil din partea observatorului pentru a utiliza eficient un
astfel de telescop.
Test Ronchi al lentilei obiectiv folosita
de Huygens in descoperirea satelitului lui Saturn, Titan. |
Test wavelenght al lentilei obiectiv folosita
de Huygens in descoperirea satelitului lui Saturn, Titan. |
Lungimea telescoapelor din secolul al
XVII-lea a fost subiectul unor confuzii. Pare rezonabil ca după tratarea
amănunțită a geometriei lentilelor de către Descartes, în Dioptrique din 1637,
să aibă loc o creștere rapidă a lungimii telescoapelor, pentru a minimiza
aberația sferică. Aceasta este cu siguranță impresia dată de H. C. King în The
History of the Telescope (Londra, 1955). Relatarea lui King este în continuare
confuză de o eroare care i-a atribuit lui Huygens, un telescop de 123 de
picioare în 1656. Dar adevărul este că telescoapele nu au crescut rapid în
lungime după 1637; lungimea lor a crescut treptat până în jurul anului 1675 și
abia atunci a avut loc o creștere rapidă de la probabil 50 de picioare pana la
peste 200 de picioare.
Motivul pentru toată această confuzie este
că efectul științei asupra dezvoltării telescopului a fost supraevaluat. Acest
lucru este de înțeles, deoarece îmbunătățirile telescopului au fost făcute în
mare parte de oameni de știință, precum Galileo și Huygens. Cu toate acestea,
factorii principali în îmbunătățirea generală a telescopului, îmbunătățirea
calității sticlei și dezvoltarea unor tehnici mai bune și o expertiză mai mare
în șlefuirea lentilelor, au fost factori practici. Poate că singura contribuție
științifică de valoare practică în perioada luată în considerare a fost
ocularul Huygenian. Chiar și Galileo, care a pretins că a găsit configurația
lentilelor care ar da efectul pretins pentru tubul flamand despre care auzise,
a recunoscut că acest „rațiune pură – nu consta în nimic altceva decât să
încerce diferite combinații de lentile”.
În plus, producătorii de telescoape cu
siguranță nu au trebuit să aștepte până la Descartes pentru a afla despre
aberație. Simpla experiență a învățat că, cu cât curbura este mai mare, cu atât
imaginea devine mai vagă și mai colorată și, prin urmare, singura modalitate de
a mări mărirea a fost menținerea curburii la aceeași, sau scăderea acesteia,
ceea ce însemna creșterea distanței focale a obiectivului. Singurul efect al
lucrării lui Descartes a fost acela de a introduce conceptul de suprafețe ale
lentilelor sub formă de secțiuni conice, ceea ce a dus la mult labbur inutil.
Dar aceasta este, desigur, retrospectivă. Influența lui Descartes, temperată cu
ceva practic Considerații, este exemplificată de sfatul lui Rheita adresat
cititorilor de a încerca să facă lentile hiperbolice de „rază mare de curbură
în speranța că eroarea ar fi atât de mică, sau avantajoasă, încât să facă
aceste lentile superioare oricărei lentile cu curbură sferică, lucrate cu cea
mai mare grijă. Dar Rheita continuă: „... această artă necesită multă
perfecțiune și o serie de cerințe pătrunse de puțini, până acum”.
Lentile Obiectiv ale lui Torriceli |
Lunete astronomice din mijlocul sec al
17-lea |
Lunete astronomice din mijlocul sec al
17-lea |
Când discutăm despre telescoape lungi,
trebuie avut grijă să distingem între telescoape bune și cele rele, ca să nu
mai vorbim de cele care au fost planificate sau „în construcție”. Dacă un
producător de telescoape și-a îndreptat mâna pentru a realiza un telescop care
pentru acel timp anume era foarte lung, succesul nu era nicidecum garantat. În
general, lungimile maxime ale telescoapelor bune au crescut de la probabil 8
picioare în timpul lui Galileo la aproximativ 15 picioare până în 1650. Deși
Fontana și Divini vorbesc despre telescoape de până la 35 de picioare, lista de
prețuri a lui Wiesel din 1647 menționează doar telescoape de până la 14
picioare, Divini însuși a făcut observații ale Lunii cu un telescop de 16
picioare, iar Grimaldi a folosit un telescop Wiesel de 15 picioare pentru
observațiile sale ale Lunii. Telescopul Torricelli de 18 picioare a fost poate
singurul telescop bun care depășise această lungime înainte de 1650. Până în
1655, această lungime nu a crescut considerabil. Hevelius încă mai lucra cu
tuburi de până la 12 picioare, iar primul telescop bun al lui Huygens, fabricat
în 1655, avea de asemenea 12 picioare lungime. În anul următor, Huygens a
realizat un telescop de o lungime dublă, ceea ce l-a mulțumit de ceva timp.
Telescoapele de aproximativ 25 de picioare au fost în mare parte cele mai lungi
telescoape bune până în aproximativ 1660. Rapoartele din Anglia l-au informat
pe Huygens că au existat telescoape de până la 56 de picioare în Anglia în 1656
dar efortul mai modest de 35 de picioare , realizat de Sir Paule Neile, în
1657, a fost probabil singurul telescop foarte lung (pentru acele zile) cu care
s-a lucrat bine în anii 1650. Borelli a menționat în 1658 că va căuta luna lui
Saturn cu un excelent telescop Divini de 24 de picioare (37), și chiar și în
timpul controversei sale cu Huygens, în 1660 și 1661, Divini nu a menționat
telescoape. de peste 27 de picioare. În anii 1660, Huygens a încercat să facă
telescoape mai lungi; până în 1669 a reușit să facă pahare de 45 și 48 de
picioare, dintre care doar câțiva a considerat a fi de o calitate acceptabilă.
(39) Dificultatea lui majoră a fost calitatea proastă a sticlei. Auzout, al
cărui nume este de obicei legat de telescoape foarte lungi, nu se putea lăuda
decât cu telescoape de 12 și 21 de picioare în 1665 (40), iar în 1668 a
comparat noul său telescop de 35 de picioare cu telescoapele lui Divini și
Campani, găsind că este egal cu Tubul lui Divini, în timp ce telescopul
Campani, aflat în posesia lui Cassini, era, de către Auzout! admitere, cu
siguranta superioara atat a lui cat si a lui Divini. Acest telescop Campani a
fost cel de 17 picioare pe care Cassini l-a adus cu el la Paris în 1669.
Luneta Weisel sec 17-lea |
Luneta Weisel sec 17-lea |
O privire prin luneta Weisel |
O privire prin luneta Weisel 2 |
În mod clar, chiar și la sfârșitul anilor
1660 se putea câștiga mai mult din obținerea de sticlă mai bună (Campani
folosea sticlă venețiană) și îmbunătățirea procesului de șlefuire și polizare
(Campani și-a întors lentilele pe strung, fără a folosi o formă) decât din creșterea
lungimii telescopul. O altă mare îmbunătățire a venit odată cu introducerea în
anii 1660 a ocularului Huygenian, care minimizează aberația cromatică. Hevelius.
a comandat un telescop de „40, 50 sau 60 de picioare” în Anglia în 1668 , iar
după un an și un singur eșec, i s-a trimis lentile pentru un tub de 50 de
picioare, cu care se pare că era oarecum dezamăgit. Astfel, până în 1670,
telescoapele nu depășiseră cu adevărat lungimea telescopului lui Neile din 1657
și, așa cum arătase Campani, nu erau în niciun caz superioare unora dintre cele
mai scurte. Poate cel mai bun telescop din secolul al XVII-lea a fost cel de 34
de picioare realizat de Campani pentru Observatorul Regal din Paris, instalat
în 1672. Obiectivul este încă păstrat în Observator și a fost examinat de
Danjon și Couder. Diafragma sa utila este de 108 mm. iar distanța sa
focală este de 10,85 m. Curbura sa este extrem de regulată, sticla în sine
conține multe linii paralele de aceeași proeminență ca liniile din sticlele
obișnuite de astăzi, iar imaginile stelare sunt rotunde, fără astigmatism, deși
cu siguranță afectate de aberația cromatică. Probabil a fost cuplat cu un
ocular Huygenian, dând probabil măriri de până la 150. Cu acest telescop, Casini,
aproape sigur cel mai bun observator din secolul al XVII-lea a făcut multe
descoperiri importante. Observațiile sale asupra Lunii au condus la publicarea
celei mai bune hărți lunare din secolul al XVII-lea. Pe această hartă, Cassini
arată detalii cu un diametru de 4 mile,
cum ar fi Lyot, un mic crater în interiorul Ptolemaeus: o îmbunătățire
semnificativă față de cele 7 mile ale lui Grimald.
În ultimii ani 1670 și în anii 1680,
telescoapele au crescut într-adevăr la lungimi foarte mari. Hevelius a
construit unul de 150 de picioare, care a putut fi ridicat doar pe plaja de
lângă Danzig și s-a dovedit a fi destul de nefolositor. Un telescop
convențional de o asemenea lungime era, desigur, mult prea greoi și greu de
ținut în reglare. Soluția la această problemă a fost oferită de Huygens, care, în
1683, a dezvoltat telescopul aerian, care era mai puțin greoi. După aceasta,
frații Huygens au continuat să construiască telescoape de peste 200 de picioare
lungime.
Simulare a lui Saturn vazut printr-o luneta aeriala lunga de 40m lungime diametru 180mm |
Simulare a lui Saturn vazut prin luneta de
34 de picioare la 150x |
Simulare a lui Saturn vazut printr-o luneta aeriala lunga de 40m lungime diametru 180mm |
Dar ei nu au reușit niciodată să vadă al
patrulea și al cincilea satelit ai lui Saturn (în ordinea descoperirii),
detectați de Cassini în 1684 cu telescoape Campani de 70,.90, 100 și 136 de
picioare (48), chiar și atunci când au făcut unele telescoape mai scurte cu
deschideri mai mari. Se pare că sticla Campani de 136 de picioare menționată
aici poate fi identică cu obiectivul păstrat la Istituto di Fisica al
Universității din Bologna.
Din cauza naturii greoaie a acestor
telescoape foarte lungi și, de asemenea, din cauza trecerii la astronomia
pozițională, telescoapele lungi din secolul al XVII-lea au ieșit din uz, deși
au fost uneori puse în funcțiune în secolul al XVIII-lea pentru observații
specifice. Abia când telescopul reflectorizant a fost mult îmbunătățit,
astronomii au putut vedea unele dintre obiectele care au fost văzute de
observatori precum Cassini. Abia până la Herschel au fost făcute noi
descoperiri astronomice.
Obiectiv Huygens 122 de picioare 37 de metri D.F. |
Obiectiv Huygens 122 de picioare 37 de metri D.F. |
Obiectiv Huygens 122 de picioare 37 de metri D.F. |
Obiectiv Huygens 170 de picioare (51m) D.F. |
Obiectiv Huygens 210 picioare ( 64m) D.F. |
Obiectiv Huygens 210 picioare ( 64m) D.F. |
Obiective Aeriale Huygens Londra |
In Romana
Folosirea telescoapelor fiind atat de necesara pentru Astronomie, a fost efortul mai multor iubitori ai acelei stiinte de a gasi faima mai comod si mai usor, pentru manipularea acestora. Apoi, în timp ce toată perfecțiunea care a fost adăugată telescoapelor, în principal încrezătoare în a le face foarte lungi și lentilele unei sfere mai mari, aceeași lungime și mărime astfel crescută a fost înăbușită de o greutate și disproporționare supărătoare de a le gestiona și direcționa către stelele; Autorul, prin urmare, pentru a scoate sarcina, a găsit un dispozitiv prin care tăierea sau lăsarea aproape întregului tub, păstrând doar o mică parte din acesta în apropierea sticlei obiectivului și oarecum spre ochi, ordonând aceste două extremități astfel. într-un mod în care ei pot face același serviciu, ca și cum ar trebui folosit întregul tub dintr-o singură bucată. În acest scop, el s-a explicat printr-o schemă și o descriere clară, cum un catarg trebuie mai întâi fixat perpendicular în pământ, care pentru uzul său, spune el, a fost făcut de 50 de picioare ( 15.2 m) lungime, servind pentru un telescop de 70 picioare (21m) apoi unind două elemente paralele de-a lungul acestui catarg, el a declarat cum prin acest mijloc sticla obiectiv poate fi trasa cu usurinta in sus si in jos cu ajutorul unei sfori sau snur, aplicata pe o greutate echilibrata, astfel incat sa fie corespunzatoare cu ochiul. Circumstanțele în care se pot citi în lucrarea lui tipărită, unde se vede și structura completă. Doar pentru a ajunge la obiecția pe care și-o propune Autorul, împotriva folosirii acestui telescop restrâns. Prima este inconstantitatea de a ține mereu lentilele în aceeași postură: pentru a remedia acest lucru, el descrie un instrument cu două picioare care trebuie pus sub cele 2 brațe, pentru a le ține ferm, în al doilea rând pare a fi o chestiune grea, de aflat, noaptea la o asemenea distanta sticla obiectivului sau stelele pe care le cauti, snurul singur neputand dirija intreaga afacere: pentru a ajuta acest inconvenient trebuie sa se foloseasca un felinar, care fiind in acelasi mod cu cel folosit in mod obisnuit, pentru că proiecția imaginilor și dispersia luminii vor da direcția pentru găsirea sticlei obiectiv, prin iluminarea acesteia pentru a face un acord corespunzător cu ocularul. Dar pentru a observa Luna, nu este nevoie de nimic , când sticla poate fi descoperită cu ușurință de lumina Lunii pe care o simte. În al treilea rând, este foarte greu de găsit (la o asemenea lungime a unui tub de 100 ( 30m), sau 200 ( 60m) de picioare ) paralelismul real al celor două sticle, sfoara fiind îndoită la mijloc și de asemenea, nepotrivit să dea o direcție adevărată sau dreaptă. La aceasta el răspunde că nu este nevoie de o asemenea perfecțiune geometrică a paralelismului, dar că același lucru poate avea o anumită latitudine. Snurul fiind de o greutate mică și doar un fir de mătase care 50 de picioare lungime (15.2m) nu reprezintă puțin jumătate de gram și este capabil să susțină 7 din greutate, aceasta este îndoirea sforii va cauza doar o mică eroare, pentru a afla cât de mult. îndoirea îl face să scadă, dacă se presupune că este o linie parabolică în curbură, unghiul de deviere a tangenței va ajunge la 24 de minute, ceea ce la 350 de picioare (106 m) a produs o eroare de un picior ( 30 cm), din care ochiul va fi în afara adevărata ei cale de orientare. Dar pentru a remedia toate acestea, el arată cum cu ajutorul lanternei se pot corecta astfel de greșeli. În al patrulea rând, constituirea aerului, ca vânt sau furtună, va constitui o mare piedică, pentru că sfoara sau coarda va fi alterată și trasă pe una sau pe cealaltă parte. Pentru a preveni acest lucru, nu există nici un remediu: tipul obișnuit de telescoape fiind supuse acelorași probleme. Da, uneori, când aerul este foarte liniștit și cerul senin, totuși stelele sclipesc mult, telescoapele nu vor servi, de asemenea, uneori vaporii se vor lipi de sticlă, În al cincilea rând, împotriva felinarului menționat mai înainte, s-ar putea obiecta că la distanță de 200 de picioare ( 60m) și mai mult, lumina proiectată ar fi foarte slabă și nu ar usor de deslușit obiectivul: dar pentru a o face mai strălucitoare, trebuie luat un felinar mai mare și pus un fitil mai mare și alte lucruri ordonate în consecință. În al șaselea rând, dacă: ar trebui să fie prea deranjant pentru a fixa un catarg atât de lung de 100 de picioare (30m) și mai mult, autorul arată că alcătuirea catargelor care se îmbină unul cu altul poate fi continuată în măsura în care necesitatea va cere. Cu toate acestea, crede el, nu va fi nevoie să facem aceste catarge de o înălțime atât de mare: căci nimeni nu va aduce telescoapele la o asemenea perfecțiune încât să facă; apare orice animal sau creatură pe Lună sau Planete. Pentru că, în primul rând există o astfel de dificultate în realizarea lentilelor, cu cât sunt mai mari, cu atât este nevoie de mai multă artă în executarea lor. Nu se găsește aproape nicio bucată de sticlă, potrivită pentru o instrumentatie atât de mare, fiind prezentată cu multe defecte. Amplificarea lucrurilor văzute de telescoape fiind reglată de mărimea deschiderii în care va fi sticla obiectiv, astfel încât deschiderile să fie un motiv potrivit pentru lungimile pe care le urmează, un telescop de 30 de picioare (9,1m) necesitând o deschidere de 3 inci, (76mm) un alt telescop de 300 de picioare (91m), va suporta nu mai mult de 9 inci și jumătate ( 241mm )care se va mări de 3 ori mai mult, dar ar fi de 10 ori mai mare, ar necesita o lungime de 300 de picioare (91 de metri), ceea ce credem că nu este. practicabil. Există încă unele nereguli în natura refracțiilor, așa cum este dovedit de experimentele domnului Newton cu privire la culoare, dar, din câte se știe, același motiv al deschiderilor la lungimi este astfel confirmat. În cele din urmă, pentru o mai bună utilizare a acestui telescop, el avertizează că, pentru a observa sateliții lui Saturn aflați de Cassini, este convenabil să priviți printr-o deschidere îngustă, să excludeți lumina care vine din lateral și să rețineți mărul. a ochiului, care în întuneric obișnuiește să fie foarte mare și deschis.
Close-up lentila obiectiv de 122 picioare focala |
Numele Huygens inscriptionat pe obiectivul de 170 picioare |
Comentarii
Trimiteți un comentariu