銅鍍金反射望遠鏡故宮博物院影像資料庫供圖

單圓筒折射式天文望遠鏡故宮博物院影像資料庫供圖

博覽荟

近日，青海冷湖地區的天文台選址工作備受關注，3年連續監測數據顯示，冷湖台址的光學觀測條件可比肩國際一流大型天文台。這一發現為我國光學天文發展創造了重大機遇，也為國際光學天文發展提供了寶貴的資源。

清晰的天象觀測效果離不開天文望遠鏡的支持。1609年，意大利天文學家伽利略成功制造了一架天文望遠鏡，并将它對準了天空。此後不久，西方傳教士開始把望遠鏡引入我國，并用于包括觀測天象在内的多個領域。故宮博物院現藏150餘架清代宮廷遺留下來的望遠鏡，這些望遠鏡具有重要的科學、文化和曆史價值。現以其中兩個天文望遠鏡為例進行解讀。

其一為19世紀香港制造的單圓筒折射式天文望遠鏡。該望遠鏡由鏡筒、物鏡、目鏡、調焦鈕、尋星鏡、支架等部件組成。鏡筒長約128厘米，直徑約為11厘米，為銅鍍金材料。物鏡為一塊凸透鏡，直徑約8.5厘米；目鏡為一塊凹透鏡，外露的觀測孔直徑約為0.7厘米。調焦鈕位于鏡筒右側，可根據觀測需求前後調節目鏡，以獲得清晰圖像。尋星鏡位于鏡筒左上方，長約26厘米，直徑約為4厘米，主要用于搜尋待觀測的天體。支架為銅鍍金材料，高約66厘米，下部做成三角形的穩定支撐。

單圓筒折射式望遠鏡在明清時期又被稱為窺筒遠鏡、千裡眼等。折射望遠鏡由瑞士傳教士鄧玉函、德國傳教士湯若望等人于明代末年傳入我國。明代科學家徐光啟所撰《新法算書》卷九十八載有“有加利勒阿（伽利略）于三十年前創有新圖，發千古星學之所未發”，可說明傳入我國的折射式望遠鏡屬于伽利略望遠鏡。

這種望遠鏡的觀測原理為：鏡筒内有鏡片兩個：凸透鏡用于物鏡；凹透鏡用于目鏡。凸透鏡可以将遠處的光線彙聚成一個焦點，使得外部物體形成一個倒立的虛像；而凹透鏡通過折射作用，将該虛像放大，并使其成為一個正立的虛像。這種望遠鏡制作簡單，焦距長，對鏡筒彎曲不敏感，使用方便。徐光啟就用這種望遠鏡觀察過日月五星。《新法算書》卷三十六載有“大抵古測稍粗，又以目所見為準，則更粗。今測較古其精十倍，又用遠鏡為準，其精百倍”，可說明采用這種單圓筒折射式望遠鏡，可較為精準地觀測天象。

其二為18世紀英國倫敦制造的銅鍍金反射望遠鏡。它屬于格雷果裡望遠鏡。該望遠鏡部件組成、調焦鈕與尋星鏡的位置均與前述折射式天文望遠鏡相似。其中，鏡筒長約74厘米，直徑約為11厘米；物鏡直徑約10厘米，外露的觀測孔直徑約為0.3厘米；銅鍍金三角形支架總高約為45厘米。需要說明的是，英國天文學家詹姆斯·格雷果裡于1663年發明的反射望遠鏡，主要特點是通過兩個曲面鏡作為物鏡，經過兩次反射使得光線通過主鏡的中心小孔進入目鏡，并産生放大作用。這種望遠鏡由法國天主教傳教士蔣友仁引入我國，并作為禮品獻給乾隆皇帝。

格雷果裡反射望遠鏡與伽利略折射望遠鏡外觀的最大區别在于，前者無需很長的鏡筒。清代科學家鄭複光所撰《鏡鏡詅癡》卷五通過圖文并茂的方式，對這種反射望遠鏡的原理進行了較為詳細的說明。這種望遠鏡的鏡筒内有4個鏡片，按距離眼睛由近至遠，可依次編号為A、B、C、D。其中，鏡片A、B位于目鏡中，形狀及尺寸相同，且均為玻璃質平凸透鏡，凸面遠離眼睛一側；鏡片C、D位于物鏡中，鏡片C為曲面大銅鏡，凸面朝向眼睛一側，且鏡面中心有小孔；D為曲面小銅鏡，凸面遠離眼睛一側。觀測時，天體光線由鏡片D與鏡筒之間的空隙射入，照到鏡片C上；鏡片C對光線進行反射，使之射到鏡片D上；鏡片D再次反射光線，使之穿過鏡片C中心的小孔，照射到鏡片B上；鏡片B使得光線形成的影像亮度均勻，并把影像投射至鏡片A；鏡片A對影像進行放大，并使之傳入觀察者眼簾範圍。

明清時期，宮中均制造過天文望遠鏡。據《新法算書》卷三記載，崇祯七年（1634年）五月至崇祯八年（1635年）八月間，曆法家李天經奉旨制造了3架伽利略式望遠鏡，可達到“不但可以仰窺天象，且能映數裡外物如在目前”的效果。清代内務造辦處下設眼鏡作，除了制作眼鏡外，還制作望遠鏡。據中國第一曆史檔案館、香港中文大學文物館合編的《清宮内務府造辦處檔案總彙》第5冊記載，雍正十年（1732年）三月二十三日，總管内務府大臣海望奉命制作了20件玻璃千裡眼、2件水晶千裡眼、1件茶晶千裡眼。（作者系故宮博物院研究館員）

來源：科技日報

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!