211service.com
Galileos hemliga teleskopteknologi avslöjad
Renässansfysikern, matematikern, filosofen och astronomen Galileo Galilei är kanske mest känd för sitt arbete med gravitation, relativ rörelse och upptäckten av många astronomiska objekt som Jupiters fyra största månar, Venus faser och så vidare.
Men lika anmärkningsvärt är Galileos arbete som optisk ingenjör med utformningen av teleskopet. Galileo uppfann inte teleskopet men han anpassade designen av kikaren för astronomiska ändamål.
Faktum är att Galileos förbättringar var extraordinära. Mellan sommaren 1609 och början av januari 1610 ökade Galileo förstoringen av sitt teleskop med en faktor 21. Han införde också ett antal modifieringar, såsom förmågan att kontrollera dess bländare, som hjälpte till att minska optiska aberrationer.
Det var dessa förändringar som förvandlade ett vanligt kikare till ett revolutionerande astronomiskt instrument.
Så en intressant fråga är att fråga vilken teori om optik Galileo använde för att göra dessa framsteg. Standarduppfattningen är att Galileos förbättringar var en utbildad extrapolering av de optiska idéer som användes för att designa glasögon.
Men idag säger Yaakov Zik och Giora Hon vid University of Haifa i Israel att Galileos förståelse av optik måste ha varit mycket mer detaljerad än för en vanlig glasögonmakare. De hävdar faktiskt att de förbättringar som Galileo gjort av teleskopet bara kunde ha varit möjliga med en ny teori om optik lika revolutionerande som själva enheten.
Galileo publicerade först sina astronomiska upptäckter i mars 1610 i en broschyr som heter Stjärnklara inlägg . I början av broschyren beskrev Galileo egenskaperna som ett bra astronomiskt teleskop borde ha och försökte övertyga sina läsare om tillförlitligheten av hans observationer genom att beskriva hur dess optiska prestanda kunde kalibreras.
Genom att göra detta avslöjar Galileo det extraordinära djupet i sin optiska kunskap, säger Zik och Hon. Han kunde till exempel beräkna förstoringen av sitt teleskop och modifiera dess bländare för att minimera aberrationer.
Han hade en fokusförskjutning som justerade längden på teleskopet vilket visade att han var medveten om den optiska kraften hos linser som han kopplade till deras längder.
Han definierade och beräknade också det skenbara synfältet för sitt teleskop och använde detta för att mäta vinkelavstånd mellan himlakroppar.
Zik och Hon ägnar lite tid åt att diskutera dessa nya funktioner i samband med den tidens optiska teknik. Skulle dessa stora landvinningar kunna uppnås genom att utöka glasögonmakarnas [traditionella] optik i en lätt teoretiserad praktik baserad på systematiserad erfarenhet?, frågar de.
Deras svar är entydigt. Vi tror inte. Istället hävdar de att Galileo måste ha haft en mycket djupare förståelse för optik. Vi hävdar att Galileo hade en ny optisk teori som han inte ville avslöja, men hans praktik och de befintliga instrumenten visar det, säger de.
Det är en intressant slutsats som vittnar om Galileos anmärkningsvärda prestation. Men vi kommer nästan säkert aldrig att veta vad Galileos optiska teori bestod av - han publicerade aldrig sina idéer på detta område.
Det är dock inte obegripligt att han stod med huvud och axlar över sina kamrater i detta avseende, som i många andra. Det finns säkert många individer i historien som har gjort stora framsteg bortom tidens toppmoderna. Zik och Hons arbete visar att Galileo helt klart är en av dem.
Ref: arxiv.org/abs/1307.4963 : Galileos kunskap om optik och teleskopets funktion