Sir Isaac Newton använde inte sitt teleskop för att hitta nya saker i universum, men han använde det för att radikalt förändra hur vi ser på den värld vi lever i och universum som helhet.
Sir Isaac Newton anses ofta vara den störste astronomen och matematikern som någonsin levt. Det finns en hel del giltighet i detta påstående. I den här artikeln tittar vi på hans berömda reflektorteleskop och beskriver några av hans upptäckter.
Ett reflektorteleskop är ett teleskop som använder en spegel i stället för linser för att böja ljuset och förstora bilderna. Reflektorteleskop är, eftersom de är lättare att tillverka och kan tillverkas i mycket större storlekar än refraktorer, en uppfinning som förändrade astronomin och vår förståelse av universum. Världens största refraktorteleskop har en diameter på 40 tum och reflektorteleskop är en dvärg i jämförelse med detta. Det finns för närvarande flera reflektorteleskop som är över fyrahundra tum i diameter.
Sir Isaac Newton omgiven av symboler för några av hans största upptäckter.
Illustration av Jean-Leon Huens, National Geographic Stock.
Varför en reflektor är bättre än en refraktor
Om du känner till ett prisma eller en regnbåge kan du förstå varför reflektorer är bättre än refraktorer. När ljuset passerar genom glaset passerar de olika banden (eller färgerna) i olika vinklar och detta orsakar aberrationer eller problem i bilderna. Detta kallas kromatisk aberration och ger oss förvrängda bilder av det vi ser genom ett objektiv. På Newtons tid var glas- och linstillverkningen mycket primitiv och problemen med kromatisk aberration hade ännu inte lösts. I dag kan vi tillverka linser som nästan inte har någon kromatisk aberration, men vi kan inte göra dem särskilt stora. När en lins blir riktigt stor blir den mycket tung och dess egen vikt kommer att förvränga linsen och förstöra bilden.
Newtons teleskop löste dessa problem. En spegel släpper inte igenom ljus. Den studsar helt enkelt bort allt ljus från ytan. Det finns ingen kromatisk aberration alls. Och eftersom man bara behöver studsa ljuset från ytan kan man placera hela spegeln på en stödkonstruktion eller en bas som tar bort en stor del av spegelns vikt. På så sätt kan man bygga mycket större speglar utan att det uppstår någon snedvridning.
Det anses allmänt att Newton uppfann det första spegelteleskopet, men det är inte sant. Krediten för att ha tillverkat den första reflektorn går till en italiensk munk, fysiker och astronom vid namn Niccolo Zucchi. Han publicerade en bok om optik på 1650-talet och det är denna bok som inspirerade Sir Isaac Newton att bygga sitt eget teleskop. Zucchi skapade sin första reflektor omkring 1616 medan Newton färdigställde sitt första (och berömda) teleskop 1670. Men även om Zucchi gjorde några nya upptäckter med sitt teleskop fungerade det inte bra och var svårt att tillverka och använda. Det var Newtons teleskop som fungerade riktigt bra och som förde in reflektorernas konst och vetenskap i vetenskapens värld.
Det verkliga geniet i Newtons teleskop
Alla dessa saker är anmärkningsvärda men det finns något mycket viktigare i Newtons astronomi och i hans teleskop. Han upptäckte trots allt inte månar runt Jupiter som Galileo gjorde, eller kartlade en komets återkomst som Halley gjorde. Men vad han gjorde var att knyta samman matematik, astronomi och vår förståelse av universum med hjälp av sitt teleskop och sin teori om universell gravitation. Han bevisade matematiskt att gravitationen var dubbelriktad och att jorden drog på ett fallande äpple och att äpplet drog på jorden. Detta kunde tydligt ses, beräknas psykologiska artiklar och bekräftas i himlakropparnas rörelser, vilket förfinades och möjliggjordes av den nya vetenskapen om reflektorteleskop, som vi kan tillskriva Newton.
Sir Isaac och hans teleskop fortsatte med Copernicus och Galileos arbete genom att främja vår förståelse av det universum vi lever i och hjälpa oss att inse att det finns lagar som styr hela universum. Och denna regel gäller för fallande äpplen och för planeter som kretsar runt stjärnor.
Sir Isaac Newtons ursprungliga reflektorteleskop. Image by The Royal Society of London.
Det riktiga teleskopet som Newton byggde finns fortfarande kvar i dag och förvaltas av Royal Society of London. De håller det utställt i London och ibland reser det runt i världen som en del av en utställning.
Will Kaliff