第34节 六百米长的望远镜和巨大的昆虫

阿萨内修斯·基歇尔的望远镜里没有镜子。17世纪的大多数时间里其他科学家的望远镜里也没有镜子。当时流行的是折射望远镜。1610年，约翰尼斯·开普勒建议改进伽利略的望远镜结构。他说，为什么不用两个凸透镜来取代一个凸透镜和一个凹透镜呢？在第二个凸透镜前面，让光线聚焦并穿过望远镜，可获得更加放大的效果和更广阔的角度。尽管这样做意味着图像是倒置的，但是这对太空观测者们来说没什么关系。最终，开普勒式的望远镜流行起来。

但是有两个问题。最容易研磨的透镜是球体的，因为同时胡乱地摩擦两个硬面（用水和砂砾摩擦好长时间）很自然地会使上面的硬面变成凹曲球面，而下面的则成为凸曲球面。通过球面透镜折射的光并不精确地聚光，产生的只是球面光行差。笛卡尔索要抛物面和其它非球面形的透镜，这是对的，但是这些却很难制作，也没有人知道如何去测试。

第二个问题甚至更难解决，也更加难以解释。太空中的星体看上去不仅模糊不清，而且周围还有一圈奇异的色彩晕圈。透镜的倍数越大，曲面越曲，焦距越短，效果就越差。这叫做色差。解决的方法是把望远镜加长，透镜磨得平些，只磨得可以将光折射到一个很长的焦距处即可。这样，这两种差即光行差和色差，尽管都仍存在，但却不太影响效果。尽管图像的亮度有所减弱，但是图像的面积却增大了。

两个荷兰兄弟（其父亲是一位知识分子外交官）与梅森通过信并与笛卡尔交了朋友。他们对土星有着浓厚的兴趣，制作了更长的望远镜。伽利略和基歇尔两人都曾提醒人们注意土星的“手臂，”即一些神秘地时隐时现的附属物。25岁的克里斯蒂安·惠更斯(ChristiaanHuygens)和27岁的康斯坦蒂金·惠更斯(ConstantijnHuygens)兄弟俩为了解决这个问题，设计了一种更好的研磨和抛光透镜的方法。（注释1）

（注释1）这时，克里斯蒂安·惠更斯已于马林·梅森就一些科学题目通过信函，但是信中都没有提梅森关于折射望远镜的思想，而且也没有证据表明惠更斯要考虑使用镜子代替透镜。

克里斯蒂安主要是搞理论的，他的哥哥则是一位手工艺大师。1655年3月，兄弟俩将一架12英尺长、有2”孔径的折射望远镜竖起来对准了土星。他们发现了土星最亮的卫星提坦。

那年年底，他们用了一架23英尺长的望远镜发现了土星上的一条黑线。1656年1月，他们用巨

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