登陆注册
11330700000019

第19章 制作反射望远镜

通往伦敦的哈门公路上,有一辆驿马车在奔驰,颠簸得很厉害,好像随时会翻覆似的。

光秃的山毛槔和道路两边的枯草迅速地飞向后方。

山野中不见人影,也不见牛羊游荡。

驿马车中只有一个客人,那个年轻人闭目沉思,他就是在回想鼠疫流行的日子和回校以后怎样生活的牛顿。

经过一年半黑暗的岁月,剑桥大学好不容易又灯火辉煌了。1667年的3月24日,牛顿回到三一学院自己的房间里。

最先迎上他的是室友威尔金士。

“鼠疫休假颇有趣的。”

威尔金士滔滔不绝地说些牛顿不感兴趣的话。牛顿随声应和,他不愿拂逆人意,伤了和气。威尔金士把想讲的话全抖出来后,就感到满足了。

也许是从小在乡下长大的关系,牛顿一进入这座哥特式建筑物的圆屋顶,那份自由飞翔的心情,突然间失去了活力。那个推究出微积分、透视出光分解的真理、发明反射望远镜、建立万有引力定律的聪慧头脑,不知隐藏到哪里去了!心底涌现的智慧之泉,也不知何时,好像已经枯竭!

那年秋天,牛顿被推荐为特别校友,可以领到年薪二百镑,从此脱离工读生的苦境,牛顿感到安心了。不过,他同时得担任辅导员,负责两个学生的个人教授,房间也搬到正门上面的三楼。

牛顿对教书没有兴趣,所以讲课时因不热心而流于平淡,倒霉的是学生。但是,牛顿是不会注意到这一点的。牛顿几乎很少到学院外面去,偶尔外出,买好了书籍、器材、药品等,就马上回学院。

“你又要做什么呢?”有一天,威尔金士问牛顿。

牛顿又在倾囊搜购奇妙的东西了。房间里,铜片、焦油、玻璃板、砂、木板、瓶装的砒素等堆积如山,还有放上坩埚的炉子。

“做望远镜啊。”牛顿回答得干脆,反而使威尔金士疑惑了。

“望远镜?”

威尔金士脑中的望远镜是前端有凸透镜、后端有凹透镜的伽利略式,现在却看不到要用于望远镜的大片的透镜,心想:“一定是奇怪的望远镜!”

“是反射式的。”牛顿说。

“嗯。”

威尔金士不知牛顿的葫芦里卖什么药。

牛顿用木板做了一个四方形的浅底箱,装上了砂,就把砂表面弄凹或弄凸地做起来了。

“喂,在做什么呢?”

“铸型。”

牛顿慢吞吞地回答。接着,在木板上画了纵横的平行线,然后看着记在纸片上的数值,在方格上取点。

“是抛物线吧,牛顿先生。”

“嗯。”

“让我帮忙,好吗?”

威尔金士把板上取的各点,以铅笔连接起来,画出了缓和的曲线。牛顿以雕花锯顺着曲线锯开,做成了抛物线的定规。

牛顿把抛物线定规放在砂面旋转,做出了规律整齐的凹面,也就是抛物面的铸型。

“想必是用这个来铸成玻璃透镜吧。”威尔金士自以为猜对了,挺着胸膛说。

“不,是铸铜做反射镜……”

威尔金士哑口无言了。牛顿在房内角落的炉子里以焦炭起火,把铜放进大坩埚内,并加入了一点砒素。牛顿把熔成赤红色液体的铜倒入砂模(铸型)里面,不久就冷凝成馒头形的厚铜片,待它冷却后,从砂模剥起来。牛顿凝视着它,笑容满面。这是用来研磨反射镜时用的工具。

以雕花锯锯下抛物线定规时,分离的木板也成为定规,牛顿就用来铸成类似凹透镜的厚铜片。

把两片厚铜板重合,当然是紧紧地密合了。他把先做成的铜片放在桌子上,在凸面涂上了熔解的焦油,再把后做成的铜片以水濡湿后,与焦油摩擦,这是为了做成同样厚薄的胶黑物质层。

牛顿把白涂料(贝壳烧制而成的柔细白粉)撒在先做成的铜片凸面(上涂焦油)上,然后把后做成的铜片重叠其上,以两手压住,用力摩擦。

“刷刷……刷刷……”是用白涂料磨光铜面的声音。牛顿忘了时间,继续地磨。摩擦声愈来愈小,终于若有若无,这是白涂料压入V焦油中的缘故。于是,有耐性的他,徐徐地擦了擦汗,拿起上面的铜片,看到凹面磨得亮光光的,满意地笑了。

他又将白涂料撒在焦油上,用力地摩擦。如此重复了许多次,终于做成了一点也不模糊的光亮的铜凹面镜。

这种精巧的功夫,当时一流的工匠也没人能及得上。他那种努力的程度,确实是非同小可,往往做到深夜两三点钟,有时直到五六点钟,忘记吃饭也是常有的事。

只要反射镜做好,其后就没有什么困难的工作了。圆筒、支持台等要装的零件虽多,但对牛顿来说是很简单的。将直径15厘米的反射镜装置在圆筒底部,再把小的平面镜以45度的倾斜度装置在圆筒内,以接受反射来的反射光线,并经圆筒侧面的洞导至外面,以透镜来窥视,这就是牛顿发明的反射望远镜的基本构造。

这个望远镜的口径为艾尔斯索普时做的望远镜的六倍。将它对向夜空时,月球表面、土星的环、木星的卫星等都清楚地映入牛顿眼中。

牛顿也曾在晴夜里,用这个望远镜细心对着一个又一个行星地观察,脑子里思考着开普勒定律和万有引力定律。

在牛顿之前,伽利略首先把他所制作的望远镜用在天象观测上。伽利略式的望远镜是以一片会聚透镜为目镜、一片发散透镜为物镜的望远镜。还有当时盛行的由两片会聚透镜组成的开普勒望远镜。两种望远镜都无法消除物镜的色散。

牛顿发明以金属磨成的反射镜代替会聚透镜作为物镜,这样就避免了物镜的色散。第一次,牛顿制成的望远镜长15厘米,直径2.5厘米,放大率为30~40倍。经过改进,1671年他制作了第二架更大的反射式望远镜,并送到皇家学会评审。这台望远镜被皇家学会作为珍贵科学文物收藏起来。

这一时期的牛顿,生活上极为平静。

反射望远镜是一项伟大的发明。通常情况下,这会成为轰动学术界的话题。

担任皇家教堂司教的巴罗,有一次把这个发明告诉了查理二世。于是牛顿把反射望远镜呈献给国王。国王把它交给皇家学会审查。

“艾萨克·牛顿是怎样的人物?”

问起这句话的人是协助其师罗伯特·波义耳在清教徒革命时期组织了所谓“隐形同人组织”的伦敦大学教授列文虎克。这个组织后来被国王承认,改称皇家学会。

“他是由巴罗司教介绍,而成为刘卡士讲座教授的,该不是泛泛之辈吧。”回答的是建筑家克利斯多夫·廉。

“也许是看了我的书才开始学光学的。”以自信固执闻名的虎克摇着膝盖说。他的著作《微生物图说》中,关于光学尤其是显微镜有详细的叙述。

天文学家赛斯·华德、物理学家罗伯特·波义耳等温和派会员都保持沉默。这两位都是虎克的老师,不过虎克认为自己是皇家学会主持实验的人,又负有审查新式望远镜的任务,所以比较积极。

“各位,这个望远镜利用了反射镜,它与伽利略不同的是,不会有光分解。由于反射面不是球面而是抛物面,因此不会有球面的像分解。”虎克以郑重其事的语气述说。

光分解是指透镜的像有虹彩的现象;像分解是指透镜或球面镜的像模糊不清的现象。

“廉先生,这位制作者是谁?技巧相当了不起!”

“巴罗司教说是牛顿教授制作的。”

“真是难以令人相信!如果是真的,这个人也就怪了。把宝贵的时间浪费在工匠的工作上,实在愚笨!”

虎克一向讨厌那种需要耐性的工作,想起制作自己发明的雨量计时,曾经颇费周折,仍不禁怒气冲冲。

这次会议的结果,决定欢迎牛顿进入英国皇家学会成为会员。但没有人知道,牛顿除了发明反射望远镜以外,还有其他的成就。

同类推荐
  • 中外名人的青少年时代:艾森豪威尔麦克阿瑟

    中外名人的青少年时代:艾森豪威尔麦克阿瑟

    本书生动记述了两位军事家的家庭背景、童年生活、艰辛的求学历程、充实的大学生活、宽广的兴趣爱好,以及对其一生有重大影响的人和事,重点探究了他们取得成功的主客观因素,更多的描述了他们成功之前的历史,是值得一读的励志类读物。
  • 永远的关公

    永远的关公

    历史,是人类的历史。能够证明人类伟大的,是历史上那些最优秀的人。茫茫人海,人海茫茫。天地生人,多的是渺小人物,在历史的长河中,都不过是白驹过隙,有几人能溅起一些生命的浪花?有几人能留下一点点生命的痕迹?天地生人,无非是仁善奸恶,在人生的舞台上,都会有充分的表演,有几人能留下一些不朽的业绩?或著书惊日短,或舞剑伴星稀,或学成经天纬地之才,或练就吞云吐雾之艺,或壮志凌空,风云际会,或趁风扬沙,铤而走险,或成得大功,或行得大恶,也不过过眼烟云,有几人能留下万世的声名?
  • 蒋英传

    蒋英传

    蒋英是我国不可多得的一位传奇女子。她的父亲,是蒋介石的军事顾问蒋百里;她的丈夫,是“两弹一星”的功勋钱学森。她本人则是中国杰出的声乐教育家、女高音歌唱家。她十五岁留学德国,深陷二战旋涡仍坚持完成学业。在丈夫钱学森被软禁美国期间,她坚韧支撑整个家庭。回国后,她为支持丈夫的科技事业告别了舞台,在“文革”苦难面前保持了善良本性,迟迟暮年仍倾尽全力培养声乐人才。她从教近半个世纪,亲手培养二十多位知名歌唱艺术家,被誉为“培养大师的大师”。
  • 夺权野兽朱棣3

    夺权野兽朱棣3

    作为明太祖朱元璋的四儿子,他生于兵荒马乱的战争年代,长到8岁父亲才想起来要给他取个名字,21岁开始南征北战立下赫赫战功,遭猜忌,被排挤,父皇驾崩,侄儿登基,把他逼上绝境,也给了他夺权的天赐良机……翻开本书,您将全面了解中国历史上最高超、最曲折、也最常见的夺权大战。
  • 华人十大科学家:吴健雄

    华人十大科学家:吴健雄

    吴健雄(1912.5.31-1997.2.16)江苏苏州太仓人,核物理学家,素有“东方居里夫人”之称。在β衰变研究领域具有世界性的贡献,1934年获得学士学位后,受聘到浙江大学任物理系助教,后进入中央研究院从事研究工作,1936年入美国加利福尼亚大学,1940年获博士学位,1944年参加了“曼哈顿计划”,1952年任哥伦比亚大学副教授,1958年升为教授,同年,普林斯顿大学授予她名誉科学博士称号,并当选为美国科学院院士,1975年曾任美国物理学会第一任女性会长,同年获得美国总统福特在白宫授予她美国最高科学荣誉—国家科学勋章。《吴健雄》由西溪编著,是“华人十大科学家”系列丛书之一。
热门推荐
  • 生如逆旅单行道哪有岁月可回头

    生如逆旅单行道哪有岁月可回头

    谁是谁的青梅,谁又是谁的竹马。人道暮年,每当看到那一串千纸鹤,他总会陷入沉思,如果那时候能勇敢一点,如果能诚实的面对自己的内心,结局是否会不一样,可惜这世上没有如果...
  • 超神学院之君炎

    超神学院之君炎

    一个人能做到什么,并不完全取决于血统,而是他想做到什么,我认为你不行,不是说血统或者能力,而是你没有目标,没有什么目标能让你豁出去、用尽全力,豁不出去的人是没有用的,就算你的血统比我们都强。因为以前有一次,有个人在我背后死了,我什么都没有做,只是一个劲儿地开车往前跑。。。等我明白自己是个懦夫拼了命想回去找他时,却再也找不到了。你能明白那种感觉么?如果你还有命能拼,就别等到后悔了再拼。每个人都会有些理由,可以让你豁出命去。你留着命......就是等待把它豁出去的那一天。---楚子航
  • 我的系统无限进化

    我的系统无限进化

    这是一个少年,穿越异世,携带系统,迅速成长为一个修界大鳄的故事!!轻松修炼,低调做人,是我的人生,前提是你别在我面前嚣张……
  • 月岚传奇

    月岚传奇

    玄幻的美如同千寻的长大,你需要从这个充满妖怪的受诅咒世界中发现人性的光辉。世界总是存在着无数我们意想不到的联系,时间、空间、意识都可能在我们难以想象的地方发生穿梭转移。
  • 诗海拾贝梦如初

    诗海拾贝梦如初

    作者的诗歌,有三方面明显的特点:一是朝气蓬勃。作品里活跃着年轻人蓬勃向上、纯洁美丽的律动。而这律动,承载着现代青年思想意识和道德情操的主流,即正能量。我很看重他的第一辑《生活悟道》部分的思考,也很看重他的第二辑《心灵私语》部分的真情表露,而在第三辑《家国情怀》这部分里,更能体现他的心情和理想、愿望和奋斗。“那段血与火的岁月,那块血染的根据地”,描绘的就是建华的家乡——和顺县,是抗日战争时期的老革命根据地,那里的人民为中华民族的解放,做出了巨大的奉献与牺牲。就是在这样的人文环境中,建华他们这些后来人,形成了自己的理想信念与人格情操,他们仍然像前辈那样,勤勤恳恳,兢兢业业,为祖国的繁荣富强,为家乡脱贫奔小康而努力奋斗,也因此就有了赵建华这样的青年诗人与诗人的作品。
  • 重生之商门娇女

    重生之商门娇女

    谢燕娘上辈子为了争一口气,嫁给一个不爱的男人,最后被折磨致死。重生回来,她绝不会重蹈覆辙。收复忠仆,寻找靠山,报复渣男,跟家中两个姐姐周旋。慢慢来,这辈子她有足够的时间让前夫尝尽苦楚,求而不得。嫡母想要把她送到渣男手里?做梦!大姐想要渣男?赶紧收了去。二姐想要把自己当踏脚板,好攀上高枝?门都没有!卷起袖子,一个个都收拾了。等等,靠山大人怎么步步逼近……
  • 恶作剧系:薏祈奔翔

    恶作剧系:薏祈奔翔

    平凡的生活,却敌不了外界的袭击,丧失亲人、无家可归的她被“亲人”雪中送炭。换了新的环境、新的身份,也结了新的对头;显赫身份的他,对敬爱之人去世的事耿耿于怀,她的到来,让他心存排斥。相处一久,坚定的心有所动摇,他也展开了一场追寻之路,迎接的是,她的初恋重返……在不知晓的情况下,一场沉积已久的阴谋袭击而来。面对关联到自己的一串串事,她该怎么应付?
  • 穿越女尊之假凰追凤

    穿越女尊之假凰追凤

    她,穿越女,出生两个月时,京城被敌国攻陷,身为护国将军的母亲为了保护幼皇,用她做替身。当所有的人都牺牲了,她成了幼皇陛下。他,凤凰神殿的圣子,幼皇从未见过面的皇兄,初次见面,他就动了怜悯之心,鬼使神差地和她签订守护契约,从此被人窥伺上了。保密、逃命、寻找失踪的父亲、得到名义上的皇兄是她一生的追求。清心、修身、侍奉凤凰真神、成为神殿的神子是他一生的梦想。该如何追求心中只有神灵的圣子呢?她花样百出,只求让他动心。情节虚构,切勿模仿
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 地狱中人

    地狱中人

    寂静的山岭里一个少年幽幽转醒,苏凌有些惊讶,他使劲地掐着自己“我,我没死?”