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La Storia del Telescopio: dal 1400 a Oggi
- 31/07/2020
- 16:20
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La storia del Telescopio inizia circa 600 anni fa, da allora questo strumento è diventato senza ombra di dubbio, uno dei più importanti strumenti scientifici che ci ha aiutato a scoprire le meraviglie del nostro universo.
Inizialmente era utilizzato da chi esplorava il mondo per mare, ma non è passato molto prima che diventasse lo strumento più importante dell'Astronomia. Tutto d'un tratto, le stelle non erano più così lontane.
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Ripercorriamo Insieme la Storia del Telescopio
Dal 1400 a oggi, Il telescopio si è trasformato e migliorato innumerevoli volte, grazie ad alcune delle più grandi menti della storia come Galileo Galilei, Sir Isaac Newton o Edwin Hubble.
Senza di loro molto probabilmente non ci saremmo mai immaginati di poter vedere con i nostri occhi, i punti luminosi che tappezzano il nostro cielo notturno e di certo non avremmo avuto l’infinita scelta che abbiamo ora nel mercato.
(Sei curioso di scoprire l’etimologia e tutti i tipi di telescopio esistenti?)
In questo articolo ripercorreremo insieme la storia del telescopio, dai suoi primi anni alle ultime innovazioni.
Chi ha Inventato il Telescopio?
Prima di tutto, ci tengo a dire che non è stato Galileo Galilei ad inventare il telescopio.
La storia del telescopio risale ai primi fabbricanti di occhiali e lenti nel 1400, proprio nel nostro paese, precisamente nel Nord Italia.
Questi occhiali era usati in tutta l’Europa ma le loro lenti non erano molto potenti, non erano lucide e non erano trasparenti, proprio per queste imperfezioni l’uso astronomico era da escludere.
Fra la fine del 1500 e l’inizio del 1600, i fabbricanti migliorarono la loro capacità di tagliare e lucidare le lenti. Fu in questo periodo che Hans Lippershey, un fabbricante di occhiali olandese, iniziò a sperimentare con le lenti.
Lippershey mise sul suo telescopio un coperchio, che limitava la quantità di luce in entrata. Quando mise a fuoco questa ridotta quantità di luce, le immagini divennero chiare ma rimasero deboli, nonostante questo, secondo Hans il suo strumento era in grado di ingrandire fino a 3 volte un’immagine.
Visto che nessun altro ci era mai riuscito, il telescopio di Lippershey fu l’inizio dell’evoluzione del telescopio.
La leggenda narra che ha concepito l’idea quando ha visto due bambini reggere due lenti che sembravano far apparire più vicina una banderuola lontana.
Nel settembre del 1608, Lippershey portò il suo telescopio al principe Maurice di Nassau. Una settimana dopo, Lipperhey chiese di brevettare la sua invenzione, purtroppo altri scienziati e vetrai si fecero avanti affermando di aver creato strumenti simili infatti, a causa di queste rivendicazioni gli fu negato il brevetto.
Tra questi, un esempio degno di nota è un altro vetraio della stessa città, Zacharias Jansen.
Sembra che entrambi abbiano creato e concluso i loro progetti in modo indipendente, anche se molto simili, si attribuisce a Jansen il merito per aver inventato il microscopio composto.
Molti storici riconoscono Lippershey come il legittimo inventore del primo telescopio, poichè ha effettivamente richiesto un brevetto.
Ma non è finita qua, perchè anche Jacob Metius rivendicò l’invenzione del telescopio poco dopo Lippershey. Quando anche lui fece domanda per un brevetto, entrambe le domande furono respinte a causa delle rivendicazioni e del parere del funzionario che era “uno strumento facile da riprodurre“.
Entrambi però ricevettero una ricompensa : Metius ricevette una somma nominale e Lippershey ricevette una commissione molto sostanziosa per far fare copie del suo telescopio astronomico.
I suoi telescopi sarebbero poi stati forniti all’alta società di tutta Europa, tra cui il re di Francia Enrico IV.
Fu il telescopio di Hans a catturare l’attenzione di Jacques Bovedere di Parigi. Egli raccontò dell’invenzione proprio a Galileo Galilei, che prontamente iniziò a costruirne la sua versione.
Nel 1609 Galileo Galilei ha "Conosciuto" il Telescopio
Galileo Galilei venne a conoscenza dell’ingegnoso strumento di Hans Lippershey tramite il suo socio francese Jacques Bovedere nel giugno del 1609 a Venezia. Si mise subito a progettare e costruirne uno senza nemmeno vedere il dispositivo di Han.
Fu in grado di migliorare notevolmente le prestazioni del suo telescopio riuscendo ad ingrandire anche fino a 20 volte.
Galileo afferma di aver risolto il problema della costruzione di un telescopio la prima notte che tornò a Padova da Venezia e di averne costruito uno il giorno successivo, inserendo una lente convessa in un’estremità di un tubo di piombo e una lente concava nell’altra.
Pochi giorni dopo, ne realizzò un altro migliore del primo e lo portò a Venezia, dove comunicò al pubblico i dettagli della sua invenzione e presentò lo strumento al doge Leonardo Donato, che sedeva in pieno consiglio.
Il Senato in cambio lo stabilì a vita nella sua cattedra a Padova e gli raddoppiò lo stipendio.
Per quanto la storia del telescopio di Galileo sia già impressionante, è andato oltre.
Galileo è stata la prima persona (verificata) a puntare il suo telescopio verso il cielo, insomma, non è stato l’inventore del telescopio ma è stato comunque il primo vero Astronomo moderno.
Con il suo telescopio poteva distinguere le superfici crateriche della Luna, disegnò le fasi lunari in dettaglio e descrisse persino la Via Lattea.
Le sue osservazioni lo portarono anche a scoprire gli anelli di Saturno, le macchie solari e le lune di Giove.
Infatti, Galileo si convinse rapidamente che il modello eliocentrico di Copernico era assolutamente corretto, purtroppo questa sua posizione lo avrebbe messo agli arresti domiciliari dall’Inquisizione cattolica fino alla sua morte, avvenuta nel 1642.
Giovanni Keplero Inventa il Cannocchiale Kepleriano nel 1611
Dopo le innovative creazioni di Hans Lippershey e Galileo Galilei, scienziati in tutta Europa cominciarono a costruire le loro proprie versioni del telescopio astronomico.
Tra questi, lo scienziato più degno di nota fu sicuramente Giovanni Keplero.
Il telescopio kepleriano è stato inventato da Keplero nel 1611, è un miglioramento del telescopio astronomico di Galileo in cui sostituisce alla lente concava un’altra lente convessa, utilizzando perciò 2 lenti convesse.
Questa disposizione permetteva di avere un campo visivo molto più ampio e una maggiore estrazione pupillare, ma per l’osservatore l’immagine è invertita. Con questo design è possibile raggiungere ingrandimenti notevolmente più elevati, ma per ovviare alle aberrazioni la semplice lente dell’obiettivo deve avere un rapporto focale molto alto.
I suoi contributi non sono stati significativi solo per l’Astronomia ma per l’ottica in generale.
Il suo rivoluzionario manoscritto “Astronomia Pars Optica” gli valse il titolo di “Fondatore dell’ottica moderna“, un manoscritto su cui erano scritte le sue osservazioni e i suoi ragionamenti riguardo all’intero campo dell’ottica.
Sarà, effettivamente, la prima persona a spiegare nel dettaglio il funzionamento di un telescopio.
Christiaan Huygens crea il Telescopio più Potente del 1655
L’Astronomo olandese Christian Huygens, ispirato dalle prime opere di Galileo e Keplero, costruì nel 1655 il telescopio più potente dell’epoca. Il suo enorme strumento (per l’epoca) basato sul design kepleriano, fu costruito con lo scopo di studiare dettagliatamente i pianeti e il sistema solare.
I maggiori contributi di Huygens all’evoluzione dei telescopi furono le sue due invenzioni: l’oculare di Huygens e il telescopio aereo.
Nel 1654, Christian apportò anche grandi miglioramenti alla molatura delle lenti. Dopo alcune consultazioni con noti ottici, lui e suo fratello acquistarono alcune piastre di molatura e altre attrezzature necessarie per costruire un telescopio.
Ovviamente servirono diversi tentativi, alla fine però riuscirono a costruire un telescopio con un’apertura di 57 mm e una lunghezza focale di 3,7 m.
Lo usò subito, con sua grande soddisfazione, per effettuare osservazioni dettagliate di Saturno.
Utilizzando il suo telescopio, Huygens fu in grado di osservare una luna luminosa che orbitava intorno a Saturno, da lui soprannominata “Saturni Luna“.
Questo nome è rimasto fino a quando John Herschel non l’ha ribattezzato Titano nel 1847.
Christian studiò anche Saturno stesso in modo molto dettagliato e fu il primo a documentare la vera forma degli anelli del pianeta nel 1659 visto che prima venivano chiamati “orecchie” di Saturno.
Isaac Newton Costruisce il Primo Telescopio Riflettore
L’idea di Isaac Newton di costruire un telescopio riflettore non era nuova.
Galileo Galilei e Giovanni Francesco Sagredo, subito dopo l’invenzione del telescopio rifrattore avevano già considerato l’uso di uno specchio come obiettivo e altri, come Niccolò Zucchi, affermavano di aver già sperimentato l’idea nel 1616.
Newton potrebbe anche aver letto il libro “Optica Promota” di James Gregory del 1663, in cui veniva descritto il progetto di un telescopio riflettore con specchi parabolici, progetto che però non Gregory non riuscì mai a realizzare.
Tralasciando questi “dettagli“, Newton costruì il suo telescopio riflettore perché sospettava che con esso, potesse dimostrare la sua teoria secondo cui la luce bianca è composta da uno spettro di colori.
L’aberrazione cromatica era il difetto principale dei telescopi rifrattori dell’epoca di Newton e vi erano molte teorie su ciò che la causava.
Nella metà del 1660, Newton concluse grazie alla sua teoria dei colori, che questo difetto era causato dalla lente del telescopio rifrattore che si comportava come un prisma, spezzando la luce bianca intorno ai corpi celesti luminosi in un arcobaleno di colori.
Seguendo questo ragionamento Newton arrivò a una conclusione: se l’aberrazione cromatica è causata dalla lente, quest’ultima può essere eliminata costruendo un telescopio che non ne usasse una, da cui iniziò la storia del telescopio riflettore.
Il telescopio riflettore newtoniano fu costruito nel 1668.
Immagine da Wikimedia Commons fatta da Andrew Dunn. Licenza.
L”idea geniale di Newton fu quella di utilizzare 2 specchi, uno specchio concavo più grande per la messa a fuoco (obiettivo) e uno più piccolo su cui si sarebbe riflessa la luce verso l’oculare sul lato del telescopio.
Ma come Gregory prima di lui, anche per Newton fu molto difficile costruire un telescopio riflettore efficace.
Perchè era molto difficile lavorare la lega di stagno e rame per ottenere una curvatura regolare, inoltre la superfiche si appannava rapidamente e la bassa riflettività e le piccole dimensioni dello specchio, rendevano le immagini molto più deboli rispetto ai rifrattori contemporanei.
A causa di queste difficoltà, il telescopio riflettore newtoniano non fu inizialmente adottato su larga scala.
Fino a quando nel 1721 John Hadley risolse molti dei problemi di costruzione dello specchio e mostrò la sua versione migliorata alla Royal Society.
Nonostante questo però il telescopio astronomico di Newton aveva sicuramente dei vantaggi unici rispetto agli altri telescopi della sua epoca:
- Nessuna aberrazione cromatica
- Più economico da costruire
- La costruzione e il montaggio erano molto più semplici
- Campo visivo più ampio grazie alla loro corta lunghezza focale
- Trasportarlo era molto più semplice, visto che era più piccoli e compatto
Nel 1729 Chester Hall "risolve" l'Aberrazione Cromatica
Nei prossimi circa 60 anni, furono apportati piccoli miglioramenti al telescopio da parte di menti geniali come quella di Laurent Cassegrain (che introdusse gli specchi iperbolici e parabolici) e John Hadley (che migliorò il modello di Newton), ma il successivo grande balzo in avanti nella storia del telescopio arrivò nel 1729.
Ovvero quando un inglese, Chester Moore Hall, introdusse una nuova forma di lente, che ridusse notevolmente l’aberrazione cromatica dei telescopi rifrattori.
Questa lente era formata da due lenti di due diversi tipi di vetro, ma non fu una cosa facile visto che dovette provare molte combinazioni prima di trovare quella perfetta: il vetro Crown e il vetro Flint.
Grazie a questa scoperta Hall dimostrò che Isaac Newton si sbagliava riguardo al fatto che l’aberrazione cromatica non poteva essere risolta usando un telescopio rifrattore.
Riuscì a creare la prima lente acromatica della storia del telescopio studiando l’occhio umano.
Immagine da Wikimedia Commons. Licenza.
Nel 1789 viene Costruito il Primo Telescopio Gigante
Nel 1789, William Herschel, in Inghilterra, supervisionò la costruzione di un telescopio riflettore newtoniano di 12 metri di lunghezza, il primo telescopio astronomico gigante.
Herschel risolse il problema legato alla scarsa riflettività della lega più usata nei telescopi newtoniani, eliminando lo specchio diagonale secondario e inclinando quello primario.
Oggi è conosciuto come il telescopio di William Herschel o telescopio Herscheliano.
Era il più grande telescopio astronomico mai costruito ma per quanto impressionante non era di certo privo di difetti.
Proprio a causa di questi problemi, Herschel si trovò a preferire l’uso di un telescopio più piccolo, lungo 6 metri, per le sue osservazioni astronomiche.
Utilizzando i suoi telescopi astronomici, Herschel riuscì a scoprire alcune lune intorno ai giganti gassosi, in particolare Titania e Oberon di Urano e Urano stesso. William, utilizzando il suo telescopio più grande, è stato in grado di trovare il sesto e il settimo satellite di Saturno: Encelado e Mimas.
Questo telescopio astronomico è stato il pioniere dell’era dei telescopi giganti che inizierà nel 1800.
L'Osservatorio di Yerkes
L’Osservatorio di Yerkes a Williams Bay, Wisconsin, è stato fondato da George Ellery Hale e finanziato da Charles T. Yerkes. Nel 1897 è diventato il più grande telescopio rifrattore del mondo.
Il telescopio e l’Osservatorio sono una vera e propria fusione di scienza e arte ed è conosciuto come “il luogo di nascita dell’astrofisica“.
Ma Yerkes non ha solo costruito un osservatorio storico, ma è il primo ad approcciare il mondo del telescopio con metodo scientifico e non più solo come un hobby.
Questo telescopio era ai limiti delle massime dimensioni di un telescopio riflettore, poiché utilizzava le lenti più grandi possibili che potessero essere usate prima che il tutto crollasse sotto il suo stesso peso.
L’obiettivo del telescopio è un’impressionante doppia lente di 102 cm di diametro (che è ancora il più grande del suo genere usato per l’Astronomia) con un tubo principale lungo 18 m e un peso totale di 20 tonnellate!
In parte è grazie a questo telescopio e ai limiti che ha raggiunto, che gli Astronomi di tutto il mondo si sono resi conto che il futuro dei telescopi giganti era negli specchi e non nelle lenti.
L’Osservatorio di Yerkes è stato utilizzato da molti Astronomi famosi e geni nel corso della storia, persone come:
Edwin Hubble, Subrahmanyan Chandrasekhar, l’astronomo russo-americano Otto Struve, Gerard Kuiper, Carl Sagan e anche Albert Einstein.
Nel 1932 nasce il primo Radio Telescopio
Immagine da Wikimedia Commons. Licenza.
Il Radiotelescopio è nato all’inizio degli anni 30′ quando un ingegnere del Bell Telephone Laboratories, Karl Guthe Jansky, fu incaricato di trovare la fonte del rumore radio di fondo che interferiva con i servizi radio e telefonici.
Jansky costruì una serie di dipoli e riflettori progettati per ricevere un segnale radio a onde corte a circa 20,5 MHz.
L’intero dispositivo è stato montato su una piattaforma girevole che gli permetteva di ruotare di 360 gradi, ed è proprio per questo motivo che venne chiamata la “giostra di Jansky” che misurava 30 metri di diametro ed era alta 6 metri.
Immagine da Wikimedia Commons. Licenza.
Usando questo strumento fu in grado di determinare tre tipi di interferenza causate da:
- Temporali vicini
- Temporali lontani
- E un curioso e costante debole sibilo che si ripeteva all’infinito
Jansky sospettava (giustamente) che quest’ultimo provenisse dall’esterno del nostro sistema solare e che la sua fonte provenisse più o meno dalla costellazione del Sagittario.
L’appassionato di radio amatoriale, Grote Reber, costruì nel 1937 seguendo le orme di Jansky, il primo strumento in grado di “vedere” le onde radio, ovvero, la prima antenna parabolica che aveva un diametro di 9 metri, nel suo giardino.
Era un pioniere proprio come Janski e identificò la Via Lattea come la prima fonte radio fuori dal nostro pianeta e, fu il primo a sondare il cielo ad altissime frequenze radio scoprendo a sua volta altre fonti di quest’ultima.
“Grazie” alla Seconda Guerra Mondiale, che sviluppo e utilizzò in maniera esponenziale e rapida questa tecnologia, quest’ultima finì per diventare una branca dell’Astronomia, ovvero, la Radioastronomia con numerose università e istituti di ricerca che cominciarono a costruire enormi radiotelescopi.
Il Primo Telescopio Spaziale: Hubble
Nel 1990, la NASA e l’ESA hanno collaborato alla costruzione e allo spiegamento del telescopio spaziale Hubble, rendendolo uno dei primi telescopi ad essere lanciato nello spazio.
Anche se non è il primo telescopio spaziale, Hubble è uno dei più grandi e flessibili.
Dal suo dispiegamento nell’orbita terrestre bassa, è diventato vitale per la ricerca e l’Astronomia in generale.
Libero della nostra torbida atmosfera, Hubble è in grado di fornire una qualità d’immagini sia di stelle che di pianeti che nessun telescopio astronomico terrestre potrà mai fornire.
Questo telescopio spaziale è costituito da uno specchio di 2,4 metri e da una serie di altri strumenti per osservare nel vicino UV, nel visibile e nel vicino IR. Hubble dovrebbe essere in grado di rimanere in servizio fino al 2030-2040 fino a quando sarà sostituito dal JWST (di cui parleremo più in fondo).
1990-1996 Nasce il Secondo Telescopio più Grande del Mondo
Attualmente, il secondo telescopio più grande del mondo proposto nel 1977, è l’Osservatorio W. M. Keck che ha due telescopi vicino alla cima del Mauna Kea alle Hawaii.
È costruito a un’incredibile altezza di 4145 metri sul livello del mare e offre un panorama fenomenale dell’universo.
Entrambi i telescopi astronomici hanno specchi primari di 10 metri e sono stati costruiti tra il 1990 e il 1996.
Un’innovazione cruciale per la realizzazione di specchi così grandi è stato il concetto di usare specchi più piccoli, di solito esagonali, per formare uno specchio unico più grande.
Nel caso dei telescopi Keck, ogni specchio è composto da 36 segmenti più piccoli, ciascuno largo 1,8 metri, spesso 7,5 metri e pesante mezza tonnellata.
Il più Grande Telescopio Spaziale ad Infrarossi
Attivo tra il 2009 e il 2013, l’Osservatorio spaziale Herschel (in onore proprio di William Herschel) è stato costruito dall’Agenzia Spaziale Europea (ESA). È stato il più grande telescopio a infrarossi mai lanciato nello spazio.
Purtroppo a causa della limitata fornitura di refrigerante vitale per il suo funzionamento è potuto essere operativo solo per circa 4 anni.
L’Herschel era un telescopio spaziale con uno specchio di 3,5 metri con altri strumenti altamente specializzati sensibili al lontano infrarosso e bande d’onda submillimetriche tra i 55 e i 672 micrometri.
L’Osservatorio Spaziale Herschel è stato l’ultimo tassello del programma Horizon 2000 insieme a SOHO/Cluster II, XMM-Newton e Rosetta.
Il telescopio spaziale è stato costruito principalmente per osservare gli oggetti più freddi e polverosi dello spazio. In particolare, cercava aree in cui le galassie polverose iniziavano (probabilmente) a formare nuove stelle.
L'Arrivo del Telescopio Spaziale James Webb nel 2020
Il James Webb Space Telescope, sviluppato dalla NASA, dall’ESA e dall’Agenzia Spaziale Canadese, è destinato a sostituire il vecchio Hubble Space Telescope e offrirà immagini del cosmo di gran lunga migliori del suo predecessore, una volta che sarà dispiegato.
Una volta nello spazio, offrirà una risoluzione e una sensibilità senza precedenti e fornirà un’ampia gamma di capacità di ricerca che forniranno dati cruciali sia per astrofisici che per cosmologi.
Nel marzo 2018, la NASA ha ritardato il lancio del JWST dopo che lo scudo solare del telescopio si è strappato durante uno spiegamento di pratica e i cavi dello scudo solare non si sono stretti a sufficienza.
Il lancio è ora previsto per il marzo 2021.
Com'è andato questo Viaggio nella Storia del Telescopio?
È sempre bellissimo, scoprire le origini di qualcuno o qualcosa.
Ti aiuta a capire meglio quella persona oppure ad apprezzare di più le funzionalità di quell’oggetto.
Ogni cosa ha una storia e la storia del Telescopio ha più di 600 anni alle spalle, che passi da gigante che abbiamo fatto…
Pensare che all’inizio a malapena poteva ingrandire per 3 volte ciò che osservava sembra impossibile, visto che ora abbiamo (letteralmente) a portata d’occhio anni e anni luce di universo.
Come se non esistesse più una stella troppo lontana.
Ora basta che poi mi emoziono 🙂 Spero che ti sia piaciuto questo articolo e che ti abbia aiutato a conoscere meglio questo bellissimo strumento.
La Storia del Telescopio però non è finita, ma continua, giorno dopo giorno, grazie ad ognuno degli Astronomi che ogni sera alza lo sguardo per scrutare il cielo, chissa se fra questi ci sarà il prossimo Galileo Galilei…
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2 commenti su “La Storia del Telescopio: dal 1400 a Oggi”
Good way of describing, and pleasant piece of writing to get information about my presentation subject matter, which i am going to convey in college. Meryl Erskine Marylinda
In generale, i telescopi sono molto interessanti. A Milano nelle vicinanze c’è un osservatorio astronomico dove sono andato con mio figlio e abbiamo potuto ammirare le stelle attraverso telescopi di ultima generazione. Ora ho comprato a mio figlio un telescopio per bambini in modo che possiamo guardare le stelle insieme e da casa. Questa è davvero una scienza a sé stante e molto interessante.