从望远镜发展看近代大国兴衰史 看全部

望远镜诞生至今已经四百多年了,这段时间也正好是人类科技突飞猛进,社会大变革、科技大国轮番登场引领时代、精彩纷呈的时期。很容易看出:这个时期,“强国”的含义就是科技整体水平的遥遥领先。也就是:“知识就是力量”,“科学技术是第一生产力”。

科技的东西那么多,为什么要用望远镜来代表?不就是一个筒子上装几块玻璃的玩意儿吗?有啥不凡之处?

首先说明,作为一个从小就是望远镜发烧友的人来说,拿望远镜说事儿,确实有个人情感成分在里面。不过更重要的是,没有无缘无故的爱,这情感是有原因的,望远镜本身的内涵是极其深刻的,其中每个细节都凝聚着人类智慧的精华,非常优雅地折射出所处时代的整体科技、艺术、工程、生产组织管理水平。高品质望远镜的制造,是标准的精雕细琢,每个细节都需要制作得极为考究,其中的科学原理与工程实践问题非常适合钻牛角尖,制成之后带给人们的艺术享受也是无穷的,所以这个领域自然成了发烧界人士的乐土——那什么“工匠精神”说的就是这个吧。

所以,望远镜的美就在于它考的是硬功夫,看起来很简单,实则不然!其中一点点的进展都要靠背后很多技术进步来堆积。就像一个武功盖世的高手,表面看他的动作平淡无奇,可是那一个出神入化的动作没有几十年功力的话是根本谈不上的。

好了,背景缘起就说到这里。这个帖子主要是谈和投资相关的内容,所以尽量不扯技术上的问题。下面我们就来梳理一下望远镜发展的历史脉络,看看和近代大国的兴衰有着怎样奇妙的关系。

望远镜发明前,人类要看远处怎么办?嘿嘿,有“千里眼”啊!中国古籍上就记载有人直接肉眼看到木星卫星的,所以伽利略通过望远镜看到木星卫星还真不能自以为是号称人类有史以来看到木星卫星的第一人。另外,大数学家高斯他妈也是“千里眼”,有一次高斯叫他妈来看自己望远镜里金星的样子,想给她老人家一个意外,结果他妈看了之后问自己的儿:怎么望远镜里金星弯弯的方向和我眼睛直接看的方向是相反的啊?我估计高斯顿时只能这个表情了 她老人家视力居然好到能直接看到金星的位相。果然是神母生神童!

人类在使用玻璃制作的眼镜几百年之后,到了1608年,望远镜才在荷兰,由眼镜商李帕希(Hans Lippershey)发明。不到一年,意大利的伽利略就知道了,做出了自己的望远镜,1609年他第一次用望远镜看到了月亮上的环形山……打开了人类的新视野。从此以后人们就踏上了望远镜的漫漫发烧路。下面就顺次列举这些著名的发烧友以及他们的镜子(注意,为版面简明,后面的事件有好几个的,发生时间并不局限于前面时间列表,不再单独标注):

1608 【荷兰】李帕希(Lippershey):发明望远镜。

1609 【意大利】伽利略(Galileo):将望远镜指向天空。

1611 【德国】开普勒 (Kepler):《屈光学》;发明后来以他名字命名的望远镜结构。

1656 【荷兰】惠更斯(Huygens):《论光》;发明后来以他名字命名的消色差目镜;先后制成长3.6米、7米和37.5米的望远镜。

1663 【英国】格里高利(Gregory):《光学进展》提出后来以他名字命名的反射式望远镜结构。

1668 【英国】牛顿(Newton):发明以他名字命名的反射式望远镜结构,并先后做出口径1吋和2吋的两个小样品,主镜为金属球面镜;《光学》。

1672 【法国】卡塞格林(Cassegrain):发明以他名字命名的反射式望远镜结构。

1673 【德国】赫维留(Hevelius):先后建造长18米、22米、46 米的巨型望远镜!

1675 【法国】卡西尼(Cassini):发现土星环缝,后来以他的名字命名。他使用的望远镜由罗马制造,其焦距也是十数米到几十米不等。

1722 【英国】布拉德雷(Bradley):测量金星直径所用望远镜有65米长!

1722 【英国】哈德雷(Hadley):真正制成一架实用的口径6吋的抛物面高素质反射式望远镜,开启了反射式望远镜的时代。

1758 【英国】道兰德(Dollond):制成世界上第一个实用消色差透镜。折射镜在业余发烧友中永远最有魅力,要归功于消色差透镜的发明。

1789 【英国】赫歇尔(Herschel):建成当时最大望远镜,1.3米口径反射镜(金属主镜)。

1824 【德国】夫琅和费(Fraunhofer):制成口径24厘米消色差折射镜。此镜在今天看来,仍旧品质非凡。

1845 【英国】帕森斯(Parsons)也就是罗斯伯爵(Earl of Rosse):建成口径为1.82米的巨型反射镜(金属主镜),刷新当时世界纪录。

1856 【德国】斯坦海尔(Steinheil):提出玻璃镜面镀银法; 次年,傅科也独立提出这一方法。

1859 【法国】傅科(Foucault):发明简单而高精度的镜面检测方法——刀口法。

1897 【美国】克拉克(Clark):为叶凯士(Yerkes)天文台建成口径1.02米的创人类历史纪录的最大折射镜。这个纪录估计会永远保持。

1917 【美国】胡克(Hooker)望远镜:口径2.5米,刷新世界纪录。位于威尔逊山(Mount Wilson)。

1930 【德国】施密特(Schmidt):提出以他名字命名的折反射望远镜结构。

1944 【苏联】马克苏托夫(Maksutov):提出以他名字命名的折反射望远镜结构。

1948 【美国】海尔(Hale)望远镜:口径5米,刷新世界纪录。单片大型主镜发展到尽头。位于帕洛马山(Mount Palomar)。

1969 【苏联】口径6米,位于前苏联高加索北部的帕斯土霍夫山上,虽然口径刷新当时世界纪录,但是品质不佳,实际效果不如美国的5米镜。美苏两国当时死磕,在这上面也在较劲。

1990 【美国】哈勃太空望远镜(HST):口径2.4米,是人类首次摆脱大气层的大型望远镜。迄今为止,收获了许多重大发现。

1993 【美国】凯克(Keck)双筒:口径10米,成功实现了镜片拼接技术。位于夏威夷莫纳克亚(Mauna Kea)。

2001 【欧洲】“甚大望远镜”(VLT):由4架口径8米的望远镜组成,其聚光能力与一架口径16米的反射望远镜相当。位于智利欧洲南方天文台。

以上就是过去四百多年人类望远镜发烧历程(仅限光学望远镜部分),一些重要转折点的简单勾勒。非常明显,这些关键技术突破发生地完全是随着世界经济、科技的领头羊在移动。看看和下面这张图是否很吻合呢?



近代世界人类社会发展的主要线索就是:发展科技!这和几千年前的主题很不相同。

搞清了过去四百多年世界望远镜的发展,回过头来看中国的望远镜在这段时间是个什么情况呢?民间可考的资料几乎为零。但是从清宫旧藏的西洋仪器,特别是其中相当数量清初的望远镜可以知道宫廷里其实是紧跟时代步伐的。实际上望远镜发明没多久,就有传教士把它传到中国了,也就是明朝时候就有了。当然,中国社会的兴趣不在这边,没有意识到大时代主题的变化。

然后,大家都知道的就是最近的事了。到了民国,1933年的时候,紫金山天文台从德国蔡司进口了一架60厘米口径的反射式望远镜,这镜子当时算是东亚地区最大的。后来就是战乱……然后就是改革开放之后,1989年北京天文台建成中国目前最大的2.16米光学望远镜。最新的进展就是烂尾又恢复的LAMOST项目,几经波折终于搞成了。以及计划中的一些大望远镜项目。

故事就讲到这里了。那么未来会如何?

话说中国今后会成为世界科技的领头羊,作为投资者,我是这样判断的:这件事情的标志一定会是某一天中国的望远镜技术开始在世界上领先。而现在,显然还有相当的距离——这个差距估计还有十到二十年。所以别急,大英帝国当年在这方面全面开花可是花了一百多年;美国也是,二十世纪初的望远镜还要依靠欧洲技术来发展,直到二十世纪下半叶才开始全面发力领先。当然,公知们一定会叫嚣:“中国这么差,永远别想超越强大的美帝!”嘿嘿,看多看空,请便。自己掏腰包买单,不给公款报销。

那么望远镜技术发展到今天,还能怎么突破?望远镜的关键就是要保证精度的前提下,做大!但是这个做大是有限制的,那就是大气的扰动。地面望远镜要做大,必须发展消除大气影响的技术。另一条路子就是往空间发展,搞空间望远镜,或者在月球上建立天文台。基本上就这两个方向了。目前这两个方向领先者都已经初具成效,中国还需要加倍努力。

有感而发,写了这么多,其实就一条:中国要是在望远镜技术上还不牛逼,那就没资格说自己是世界的老大。因为这是综合国力的最佳标杆。

(后记:拉拉杂杂,写完这贴,一看时间发现昨天是自己亲眼通过自制的望远镜看到月亮上环形山25周年的日子,真是巧。今月曾经照古人,真是奇妙的感觉。)
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  • 沙发 yee2001
  • 2015-2-13 22:58:19
有点意思,涨姿势。
  • 藤椅 fugue
  • 2015-8-2 18:29:40
全球最大射电望远镜首批反射面板开始拼装

很好 顶起 关注
  • 地板 fugue
  • 2016-9-25 20:42:54
习近平致我国500米口径球面射电望远镜落成启用的贺信

2016年09月25日 来源: 新华社

http://news.xinhuanet.com/politics/2016-09/25/c_1119620573.htm

新华社贵阳9月25日电 习近平致我国500米口径球面射电望远镜落成启用的贺信

值此500米口径球面射电望远镜落成启用之际,我向参加研制和建设的广大科技工作者、工程技术人员、建设者,表示热烈的祝贺和诚挚的问候!

浩瀚星空,广袤苍穹,自古以来寄托着人类的科学憧憬。天文学是孕育重大原创发现的前沿科学,也是推动科技进步和创新的战略制高点。500米口径球面射电望远镜被誉为“中国天眼”,是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜。它的落成启用,对我国在科学前沿实现重大原创突破、加快创新驱动发展具有重要意义。

希望你们再接再厉,发扬开拓进取、勇攀高峰的精神,弘扬团结奋进、协同攻关的作风,高水平管理和运行好这一重大科学基础设施,早出成果、多出成果,出好成果、出大成果,努力为建设创新型国家、建设世界科技强国作出新的更大的贡献。

习近平

2016年9月25日
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