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很明显,上述的装置还不足以解决将一颗星移入视野(或照通常说法,找到一颗星)的问题。我们也许会摸索寻觅几分钟、甚至几小时而不能成功。但是不要紧,找出星的方法还有如下两种:
望远镜的装置(2)
每台天文望远镜都有另一小望远镜附在望远镜长筒的下端,这叫做“寻星镜”(finder)。寻星镜的放大率较低,因此视野较大。如果观测者能看见那颗星,便可从镜筒外找到目标再使寻星镜对着它,使它进入寻星镜的视野。在寻星镜中找到该星后再把星移到视野的中央。按照这个步骤做完之后,星也就在主镜的视野之中了。
但是天文学家所要观测的星大都是肉眼完全看不见的。因此他必须再有方法使望远镜对着肉眼所不能看见的星。这就要凭借分装在两轴上的划分度数的圆圈了。其中之一上面刻着度数及分秒,这便表示望远镜所指的那一点的赤纬。另一个装在极轴上,叫做时圈,分成24小时,每1小时又分成60分,以表示赤经。当天文学家要寻找一颗位置已知的星的时候,他只要先望一望恒星时钟,从恒星时中减去该星的赤经,便得到它的当时的“时角”(hour angle),或者说在子午圈偏东或偏西的距离。他再使赤纬圈对准该星的赤纬,这就是说,他转动望远镜使圈上的度数正等于该星的赤纬度;于是他在极轴上转动仪器,使时圈上也正好是该星的时角。然后开动导星器自动追踪星星,再向望远镜中望去,他所要找的星星便赫然在目了。
如果读者觉得这种办法太复杂,他只要到天文台去参观一下便可看出手续是多么简单了。那样一来,他就可以在几分钟内明白什么是恒星时、时角、赤纬以及这一类的名词了。这些实际的知识是要比任何纸上的描写要更容易使人明白的。
望远镜的制造
现在我们来谈谈与望远镜制造有关的有趣的事,其中大半都是历史事实。我们已经说过,最大的困难、最需要天生的奇才的,便是制造物镜那一方面。只要对于正确的形式有一点极细微的差错——这毛病在物镜中只有0.00003厘米薄的一部分上——便会把像毁坏了的。
制成镜片(也就是说把镜片磨得准确)的磨镜师的本领还决不是所需要的全部。将大玻璃盘造得足够均匀与纯净也是同样困难的实际问题。玻璃的均匀程度稍差一点,就既不能用又不好看了。
在19世纪开始时,要把火石玻璃加工得足够均匀是个大困难。这种物质中含有大量的铅,在熔化玻璃的时候会沉下锅底,因此使下半面的折光能力比上半面大。结果,在当时,一架口径十几厘米的望远镜便要算是大望远镜了。就在当时,瑞士人奇南(Guinand)发明了一种方法制成大片的火石玻璃。也许他的成功只是由于在玻璃熔化时不停地加以有力的搅动而已。
要利用这些玻璃盘,还需一位有相当才能的磨镜师来把它磨光,使它恰好合用。慕尼黑(Munich)的夫琅和费(Fraunhofer)便是这样一个技师,他在1820年曾造过25厘米口径的望远镜。他并不止于此,在1840年又造了两架直径38厘米口径的望远镜。这些都是空前的产品,在当时曾被认为是奇迹。其中之一为俄国普尔柯沃天文台所得;另一架为哈佛天文台(Harvard Observatory)所得,直到五六十年后还可使用。
夫琅和费死后,在一个不知名的地方出现了一位杰出的后继者,麻省剑桥港(Cambridgeport,Mass.)的肖像画家克拉克。这个人几乎未受初步的专门技术教育,又未受运用光学器具的训练,却成就了伟业,这也足可证明天赋才能的重要了。他好像对于这问题的本质有天生的完整概念,又加以超人的锐利眼力,遂得以解决了问题。那种不可抗拒的思想(这恰好是天才的标志)驱使着他,从欧洲买来一些做小望远镜所必需的粗玻璃盘,造成了一副很令人满意的10厘米口径的望远镜。
当他透镜的卓越使他出名了以后,克拉克又开始制造一架空前巨大的折射望远镜。这便是在1860年左右完成的为密西西比大学而造的46厘米口径的大望远镜。这架望远镜完工尚待试验的时候,他的儿子乔治?克拉克(George B. Clark)曾用它在他的工厂中观测天狼星的伴星(因为这颗伴星对天狼星有引力,人们早知其存在,却还从未看见过它)。美国内战爆发后,密西西比大学未能得到这架望远镜,遂被芝加哥人买去。它曾经是埃文斯通(Evanston)的迪尔波恩天文台(Dearb