Как-то сынишка Липперсгея, играя стеклышками в отсутствии отца, случайно поставил два шлифованных стекла одно перед другим. Мальчик глянул сквозь них и увидел: прямо из окна ползло неведомое огромное, мохнатое чудовище. Мальчик со страху выронил стекла. Чудовище исчезло, и только большая муха сидела на стекле и чистила лапки.
Страх прошел, мальчик решил снова посмотреть сквозь волшебные стекла, показавшие ему чудовище. Он опять составил их, но ничего страшного на этот раз не увидел. Зато городская колокольня вдруг шагнула и встала перед окнами их домика. Мальчик опустил стекла, и колокольня мгновенно вернулась на свое место.
Как только возвратился отец, мальчик рассказал ему о волшебных стеклах. Липперсгей проверил наблюдения сына и вскоре изготовил первую зрительную трубу. В ее концы он вставил по стеклу. Эта труба обладала, действительно, волшебными свойствами: она приближала далекие предметы и показывала их так близко, что, казалось, можно достать их, стоит протянуть руку.
Волшебные стекла приближали далекие предметы.
О своем изобретении Липперсгей заявил голландскому правительству и просил награды. Но правительство ответило, что точно такая же труба изготовлена другим оптиком — Мециусом. Завязался спор, кто первый изобрел подзорную трубу. В спор вмешались другие изобретатели, которые также доказывали, что именно они первые изобрели трубу. Так до сих пор нельзя решить, кто изобрел зрительную трубу. Вполне возможно, что ее изобрело одновременно несколько человек. История изобретений знает немало таких примеров.
Галилей видел одну из первых зрительных труб, которую привез в Венецию голландский купец. Когда Галилей вернулся домой, он всю ночь провел без сна, размышляя о замечательном инструменте. Ученый очень быстро понял устройство этого прибора и построил свой первый телескоп.
Два телескопа, собственноручно изготовленные Галилеем.
Телескоп Галилея был несравненно лучше голландской трубы, он давал увеличение в тридцать раз.
Затем другой великий астроном — Иоганн Кеплер — еще более усовершенствовал телескоп.
Секрет телескопа
Прибор этот, в сущности, очень прост. Понять его устройство легко, а поняв, можно без особого труда построить телескоп, который будет не хуже галилеевского. Чтобы уяснить себе секрет действия телескопа, надо прежде всего ответить на два вопроса.
Первый: почему далекие предметы мы видим меньшего размера, чем близкие?
Второй: как луч света проходит через выпуклое стекло?
Ответ на первый вопрос. Возьмите обыкновенную спичку и держите ее вертикально в вытянутой руке. Смотрите то на спичку, то на какой-нибудь удаленный предмет. Пусть это будет телеграфный столб. Конечно, столб больше спички по крайней мере раз в сто, столбы делают пятиметровыми, а спичка имеет в длину всего пять сантиметров. Но вашему глазу спичка кажется такой же, как столб. Почему это так? Для объяснения такого явления художник на рисунке провел линии от концов спички и от концов столба прямо к глазу.
Видимая величина предмета зависит от угла зрения.
Эти линии изображают световые лучи, идущие от краев наблюдаемых предметов.
Лучи, как видите, сходятся к глазу углом. Он имеет особое название — угол зрения. Сравните размеры углов, образованных лучами от спички и лучами от столба. Ясно, что они одинаковы.
Значит, видимая величина предмета зависит от угла зрения, иначе говоря, от того, под каким углом сходятся световые лучи в нашем глазу. Это ответ на первый вопрос.
Теперь ответим на второй. Луч света, переходя из воздуха в какое-либо другое прозрачное вещество, например, в воду, стекло, кварц, изменяет свой путь. Он, как говорят, преломляется.
Преломление лучей в воде.
Поэтому ложечка, опущенная в стакан с водой, кажется как бы сломанной. На самом деле она, разумеется, цела, только преломление световых лучей в воде исказило ее вид.
Тонкие плоские стекла, вставленные в оконные рамы, почти не искажают картину за окном. Но если вам попадется стекло неровное, с выпуклостями, неодинаковой плотности, то вы увидите через такое стекло предметы совершенно изуродованными. В этом виновато преломление лучей в неровностях стекла.