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Ein Teleskop bauen
ОглавлениеDie Idee, zwei Linsen zu kombinieren – eine große an der vorderen Öffnung eines Rohrs, um das Licht zu sammeln, und eine kleine direkt vor dem Auge, um das Bild zu vergrößern –, war bereits den Holländern Hans Lipperhey, Jakob Metius und Zacharias Janssen im September 1608 gekommen. (Es hatte über 300 Jahre gedauert, um von der Erfindung der optischen Brille zu der eines Teleskops zu gelangen.) Nachdem er von diesem neuen Instrument gehört hatte, beschloss Galileo, sich selbst eines zu bauen. Ein Teleskop macht zwei Dinge. Seine Auflösung (Genauigkeit, einzelne Details zu erkennen) ist proportional zum Durchmesser des Objektivs – der großen Linse zum Sammeln des Lichts. Kurz: Je größer das Objektiv ist, desto besser ist die Auflösung. Zum Vergleich: Ein an die Dunkelheit vollständig angepasstes Auge hat einen Pupillendurchmesser von 5 mm und eine Auflösung von rund 1/60 °, ein Objektiv von 1, 2 oder 4 cm Durchmesser hingegen erhöht die Auflösung jeweils auf 1/120 °, 1/240 ° oder 1/480 ° – Details werden jetzt sichtbar, und beispielsweise Jupiter sieht nun aus wie eine Scheibe und nicht nur wie ein Punkt.
Jedes Mal, wenn der Durchmesser der Objektivlinse eines Teleskops verdoppelt wird, erhöht sich die erfasste Lichtmenge um den Faktor 4 – dann können Objekte von ähnlicher Lichtstärke erfasst werden, auch wenn sie doppelt so weit entfernt sind. Mit Objektiven von 1, 2 und 4 cm lassen sich 20000, 160000 und 1280 000 Sterne erkennen. Galileo war mit seinem ersten Instrument nicht zufrieden, das nur dreifach vergrößerte. Er erkannte, dass sich die Vergrößerung eines Teleskops direkt aus dem Verhältnis der Objektiv- zur Okularbrennweite errechnet. Eine längere Brennweite der konvexen Objektivlinse oder eine kürzere Brennweite der konkaven Okularlinse wurde notwendig. Da es derartige Linsen noch nicht gab, brachte sich Galileo das Schleifen und Polieren von Linsen bei und stellte sie selber her. Der Standort Norditalien, Glaszentrum der damaligen Welt, half da erheblich. Er entwickelte schließlich ein neues Teleskop mit einer 33-fachen Vergrößerung, mit dem er die Monde des Jupiter entdeckte.
»Mein lieber Kepler, was würdest du von den Gelehrten sagen, wer (…) hat sich strikt geweigert, einen Blick durch das Teleskop zu werfen?«
Galileo Galilei