История создания зрительных труб

Сибирская Государственная Геодезическая Академия. 
г. Новосибирск.

Кафедра высшей геодезии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Введение в специальность»

на тему: «История создания зрительных труб»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнили:

Студент 1 курса, гр. ПГ 12-Б

Безделов Александр Михайлович.

Студент 1 курса, гр. ПГ 11-А

Гладков Артем Александрович

 

Проверил: Уставич Г.А.

 

 

Введение

 

Вероятно, множество людей мечтало попасть в открытый космос, где темная бесконечность манит к приключениям. А кому не хотелось поближе рассмотреть планеты нашей солнечной системы? Сегодня любой здравомыслящий человек может воспользоваться телескопом — полезным революционным изобретением, однако полвека назад такого прибора еще не существовало. Надо сказать, с историей создания этого оптического прибора не все так просто, поэтому можно более детально рассмотреть эту тему.

 

Ознакомившись по книгам с началами астрономии, читатель, весьма естественно, пожелает сам посмотреть на небесные светила. Изучение звёздного неба хотя бы и невооружённым глазом помогает уяснению прочитанного и, в сущности, всегда должно было бы сопутствовать чтению книг по астрономии. Ещё больше могут дать наблюдения с оптическими инструментами; они позволяют заметить небесные явления, труднодоступные или совсем недоступные невооружённому глазу.

 

Убедиться, например, в видимом суточном движении всех светил можно и невооружённым глазом при условии достаточно продолжительного (не менее получаса) наблюдения положения светил. Если же посмотреть на какое-нибудь светило через неподвижно установленную астрономическую трубу, то его передвижение станет заметным уже через несколько секунд.

 

Никто достоверно не знает, когда была изобретена первая подзорная труба.  Известно только, что уже древние римляне обратили внимание на «увеличивающую силу» сосуда, наполненного водой. Они знали, что через него на солнце можно обжечься, зажечь огонь, хотя вода в нем не закипает.

 

Такой сосуд стал прототипом всем сейчас известной выпуклой линзы. Вогнутая линза прочно вошла в историю благодаря тому, что известный всем Архимед применил вогнутые зеркала для того, чтобы истлеть флот противников у родных Сиракуз. Архимед соорудил вогнутую линзу их полированных бронзовых щитов, и сфокусировал её таким образом, чтобы солнечные лучи, отражаясь, попали на корабли римлян. Итогом этого стало то, что в течение нескольких минут весь римский флот превратился в пылающие остатки.

 

Позже было проведено большое количество экспериментов с различными стеклами и минералами, до тех пор, пока не появились более-менее качественные линзы. Это стало основой всех оптических предметов, ведь с появлением увеличивающей линзы появились и монокль, и очки. С тех пор началась постоянная эволюция.

 

 

Начало истории создания зрительных труб.

 

Об изобретении подзорной трубы было сложено множество легенд и преданий и до сих пор этот вопрос вызывает бурные споры. Одна из таких легенд рассказывает об огромном зеркале, установленном на Александрийском маяке, с помощью которого становилось возможным наблюдать за кораблями, отплывающими из Греции. Если опираться на эту легенду, то можно предположить, что для наблюдения применялась большого вогнутого зеркала с линзой. 

 
Оптикой много увлекались и, конечно же, пытались экспериментировать, соединяя зеркала и линзы, что бы получить изображение отдалённых предметов или объектов. Благодаря таким экспериментам и получились подзорные трубы и микроскопы. Нельзя с точностью назвать имя первого изобретателя подобных приборов, но проследить пути дальнейшего развития вполне возможно.

 

Достоверно известно, что линзы довольно хорошего качества изготавливались в глубокой древности. Так, более века назад при раскопках руин древней Трои Г. Шлиманом были обнаружены великолепно изготовленные линзы из хрусталя сделанные умельцами того времени. Было бы наивно думать, что их изготовили «просто так», как забаву или украшение. Их использовали. И делали это очень активно и с пользой. В 350 году до н. э древний учёный по имени Диоклу опираясь на знания ещё более древних учёных изобрёл «зажигательное зеркало» имеющие форму параболоида вращения. То есть зеркальную линзу, используемую для увеличения и разжигания огня – кстати, она применялась в военных целях. Да, да – война как это ни парадоксально, всегда является двигателем технического прогресса. А военные технологии хранятся за семью печатями, и часто исчезают вместе с оружием, заставляя потомков додумывать и домысливать, каким оно было.

 

Или ещё пример, по уверениям древних историков Юлий Цезарь (100—44 гг. до н. э.), перед походом на британцев рассматривал новые земли из Галлии (с противоположного берега Ла-Манша) при помощи некоего оптического прибора, очень напоминавшего подзорную трубу.

 

Аристотель, Евклид, Птолемей в своих работах упоминали оптические приборы и законы оптики, а так же делали выводы на их основании. К сожалению, до наших дней не дошли оптические приборы тех времен, и мы не знаем, как они выглядели и что из себя представляли.

 

Первое, достоверное описание применения по назначению, части бинокля - линзы, относится к десятому веку нашей эры, его сделал арабский ученый Альгазен (Ибн аль-Хайсам) в своём сочинении в области оптики, он писал о том, что «если посмотреть на предмет через сегмент стеклянного шара, то этот предмет словно приближается, увеличивается». Понятно, что речь идёт о практическом применении линзы.

Линзы и кто их изобрел.

 

Более века их не замечали археологи. Речь идёт об оптических линзах — тонких инструментах, изготовленных из разных материалов, которые доказывают существование развитой оптики уже в глубокой древности.

 

Способны ли были люди несколько тысяч лет назад сделать точные оптические инструменты, с помощью которых можно исправлять астигматизм, наблюдать далёкие звёзды и осуществлять работы на микроскопическом уровне? Специалист по древним линзам Роберт Темпл (прославившийся своей книгой о космических знаниях племени догонов «Тайна Сириуса») уверен не только в этом, но и в том, что доказательства столь неожиданного предположения находились у специалистов под рукой уже как минимум сто лет.

 

Все последние три десятилетия Роберт, демонстрируя нечеловеческое упорство и выработав свою, особенную методику работ, носился по свету, выяснив во время поездок, что в музеях находится огромное количество предметов, ошибочно записанных как украшения, бусины и т. п. Однако подлинное назначение их было совсем другим — улучшать видимость отдалённых или микроскопических объектов, фокусировать солнечный свет для производства огня и даже для ориентации…

 

Первым сюрпризом для исследователя оказалось, писал он в своей монографии «Хрустальное солнце», что в классических текстах, так же как и в устной культурной и религиозной традициях многих народов есть многочисленные указания на существование у них оптических приборов. Эти указания вполне могли бы уже давно привлечь внимание историков и археологов, вызвав у них желание разыскать описываемые приборы. Однако, как с горечью признаётся автор, в научной среде сложилась негативная традиция, которая отрицает возможность существования сколь-нибудь развитой технологии в древности. Так, например, некоторые предметы, чья форма и материал неизбежно наводят на мысль о том, что они служили линзами, были классифицированы как зеркальца, серьги или, в лучшем случае, как зажигательные стёкла, то есть всё-таки линзы, но использовавшиеся исключительно для фокусирования солнечных лучей и зажигания костров.

 

Парадоксальным образом мелкие кристаллические сферы, изготовляемые римлянами и используемые ими в качестве линз, при наполнении их водой, были расписаны как сосуды для косметики и парфюмерии. В обоих случаях, по мнению Роберта, проявилась особая близорукость современной науки, которой он намерен прописать хорошие очки.

 

 

 

 

 

 

Миниатюрные модели времён Плиния.

 

Древние ссылки на линзы относительно легко прослеживаются уже со времён Плиния Старшего (I в.), хотя, как мы увидим далее, подобные указания можно обнаружить и в «Текстах пирамид», которым более 4000 лет, и даже ещё раньше — в том же Древнем Египте.

В своей «Естественной истории» Плиний описывает трудоёмкую работу с миниатюрными предметами, которой занимались Каликрат и Мирмекид, два древнеримских художника и ремесленника, примерно в таких словах: «Каликрату удавалось изготовлять модели муравьёв и других крошечных созданий, чьи части тела оставались невидимыми для остальных людей. Некий Мирмекид заслужил себе славу в той же области, сделав маленькую повозку с четырьмя лошадьми из такого же материала, столь крошечную, что её могла закрыть своим крылышком муха, и такого же размера корабль».

 

Если уж рассказы Плиния производят большое впечатление, то ничуть не менее волнует упоминание о миниатюрной копии «Илиады», выполненной на столь малом куске пергамента, что вся книга могла поместиться в ореховой скорлупе, о чём первым говорит Цицерон, автор предыдущего столетия. Чем ближе к нам, тем чаще классические авторы включают в свои произведения данные об этих ныне потерянных предметах, изготовление которых, очевидно, требовало использования оптических приборов. По словам Темпла, «первым современным автором оптических приборов — если не считать увеличительных стёкол — был итальянец Франческо Веттори, который в 1739 году создал микроскоп. Веттори был знатоком античных гемм и говорил, что видел некоторые из них, размерами с половину зерна чечевицы, которые, тем не менее, были искусно обработаны, что он считал невозможным, если не признать, что у древних были мощные увеличительные приборы».

 

Именно при работе с древними украшениями становится очевидным существование ныне утерянной оптической технологии. На неё интуитивно указывали многие специалисты на протяжении нескольких веков, тем не менее, данная увлекательная область истории науки почему-то осталась совершенно неизученной. Карл Ситтл, немецкий искусствовед, ещё в 1895 году утверждал, что существует портрет на камне диаметром едва в 6 миллиметров Плотины Помпеи, супруги римского императора Траяна, которая жила в I веке. Ситтл указывал на него в качестве примера использования оптических средств увеличения древними резчиками.

 

В историческом музее Стокгольма и музее Шанхая хранятся артефакты из разных металлов, таких как золото или бронза, на которых отчётливо заметна миниатюрная работа, так же как и на многочисленных глиняных табличках из Вавилона и Ассирии видны выдавленные микроскопические клинописные знаки. Подобные крошечные надписи были настолько многочисленны, прежде всего в Греции и Риме, что Роберту Темплу пришлось отказаться от идеи все их разыскать и классифицировать. То же самое характерно и для самих линз, которых он и не надеялся найти больше нескольких штук, но в английском издании своей книги приводит целых 450!

 

Что касается стеклянных сфер, использовавшихся в качестве зажигательных стёкол и для прижигания ран, они тоже сохранились во множестве в различных музеях, несмотря на свою хрупкость, но всегда были классифицированы как сосуды для хранения специальных жидкостей.

 

От лучей смерти до древнеегипетской оптики.

 

То, что оптические технологии древности вовсе не являются иллюзией, «обманом зрения», можно понять, если внимательно перечитать классиков, хорошенько порыскать в музейных каталогах и заново истолковать некоторые мифы. Одним из самых очевидных примеров из последней области является легенда о божественном огне, который передавали людям разные герои, как это случилось с Прометеем, — достаточно только принять, что люди обладали инструментами, способными «получить огонь из ниоткуда».

 

Греческий автор Аристофан вообще впрямую говорит в своей комедии «Облака» о линзах, которыми разжигали огонь ещё в V веке до н. э. То же самое умели делать, судя по всему, и друиды. Они использовали прозрачные минералы для того, чтобы выявлять «невидимую субстанцию огня».

 

Но наиболее яркое применение такой технологии мы встречаем у Архимеда с его гигантскими зеркалами. Нет необходимости напоминать здесь обо всём научном вкладе этого гения, родившегося в Сиракузах и жившего с 287 по 212 год до н. э. Однако обязательно нужно сказать, что во время осады Сиракуз в 212 году римским флотом Клавдия Марцелла Архимед сумел поджечь римские триеры, сфокусировав и направив на них солнечные лучи при помощи огромных, предположительно металлических зеркал.

 

Правдивость данного эпизода традиционно ставилась под сомнение вплоть до 6 ноября 1973 года, пока Иоаннис Сакас не повторил его в порту Пирей и при помощи 70 зеркал не поджёг маленькое судно.

 

Свидетельства этого впоследствии забытого знания встречаются повсюду, обнажая тот факт, что жизнь людей древности была гораздо богаче и изобретательнее, чем порой способен признать наш консервативный разум. Именно здесь лучше, чем где-либо, оправдывается старая поговорка, что мир видится в зависимости от цвета стекла, через которое мы на него смотрим.

 

Другая важная находка, с которой знакомит нас Темпл, это плод тяжёлых трудов в области библиографии и филологии. Именно им посвятил своё время доктор Майкл Вейтцман из лондонского университета, он показал, что термином «тотафот», который употребляется в библейских Книгах Исхода и Второзаконие для обозначения филактерии, закреплявшихся на лбу во время религиозной службы, изначально назывался некий предмет, который помещался между глаз.

И в результате перед нами ещё одно описание очков, причём, по мнению Вейтцмана, лучшего знатока древней иудейской истории в Англии, — очков, которые происходят из Египта.