人類擁有五六千年的觀星曆史，埃及的金字塔、歐洲的巨石陣、中國殷商甲骨文中關于日月食的描述，都是人們探索宇宙的記錄。然而，在這五六千年中，人類對于星空的認識一直都停留在“點”中，通過觀測與計算這些“點”的運動規律，推測出宇宙的運行法則。直到17世紀初，望遠鏡被發明出來，人類對宇宙才有了突破性的認識。如果把人類至今的天文學研究史比喻成一天的話，我們現如今對天文學的大部分認識，都是在擁有了天文望遠鏡後的兩小時内獲得的。
所謂望遠鏡，簡單來說就是幫助我們收集光線和放大遠處物體的東西。發明望遠鏡的人名叫漢斯•李波爾，是一位荷蘭眼鏡師。1608年的一天，兩個小孩兒在他的眼鏡店門口拿着兩片透鏡玩，他們因發現兩片透鏡疊在一起就能放大遠處的教堂而十分開心。漢斯受到啟發後苦心鑽研，在無數次的失敗後，終于制作出能夠清晰放大遠處物體的工具——望遠鏡。望遠鏡被發明出來後，人們隻是用它來看遠處的人或風景，并沒有将它對準星空。而将望遠鏡發揚光大，應用于天文學研究的是意大利著名物理學家、天文學家伽利略•伽利雷。
1609年，伽利略聽說有位荷蘭人發明了一種能放大遠處景物的工具，便在還未見過實物的情況下，利用風琴管、一片凹透鏡和一片凸透鏡制作出了他自己的第一架望遠鏡。之後，他又經過數次改造，制作出了更清晰、能夠将物體放得更大的望遠鏡，并第一次将它對準夜空中的天體。他看到了月球表面崎岖不平的環形山，通過觀測了解到銀河系是由無數顆恒星構成的，還發現了太陽黑子、金星盈虧、木星的四顆衛星。伽利略把這些驚人的發現寫進了《星際使者》和《關于太陽黑子的書信》兩本書中，從此天文學從裸眼觀測時代進入了望遠鏡觀測時代。不僅如此，四顆木星衛星的發現也給當時流行的“地心說”帶來了很大的沖擊，促進了“日心說”的傳播。後來，為了紀念伽利略的貢獻，這四顆衛星被合稱為伽利略衛星。
為什麼伽利略可以僅利用一片凹透鏡和一片凸透鏡就制作出能看清木星衛星的望遠鏡呢？這其中的原理是什麼呢？首先，我們要了解光的傳播原理。當光穿過玻璃時，會産生兩種效應——“反射”和“折射”。在發生反射現象時，我們可以把光想象成彈力球，光就像被斜着扔向地面的彈力球一樣，斜着射向玻璃表面的光會以一定的角度被“反彈”出去。
*本文摘選自《百科探秘•航空航天》2020年02期，分享内容僅限閱讀推廣與輔助購買決策，資源版權屬于原出版機構，喜歡雜志的朋友，可以在雜志鋪訂閱哦！
【打卡任務】你用望遠鏡看過天空嗎？
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