Telescopi òptic

De Viquipèdia
Salta a la navegació Salta a la cerca
Telescopi refractor Mailhat de 380 mm de diàmetre de l'Observatori Fabra. Barcelona (1904)
Telescopi reflector de l' Observatori W. M. Keck de Hawaii. La seva estructura fou construïda a Tarragona.[1]
Telescopi catadiòptric Schmitdh-Cassegrain. Esquema d’una secció mostrant la trajectòria de dos feixos paral·lels de llum des de l’objecte fins l’ull .

Un telescopi òptic és un telescopi que recull i enfoca la llum, sobretot de la part visible de l'espectre electromagnètic, per crear una imatge ampliada de visió directa, o per fer una fotografia, o per a obtenir dades a través de sensors d'imatge electrònics.

Hi ha tres tipus principals de telescopis òptics:

El poder de captació de llum d'un telescopi i la seva capacitat de resolució de petits detalls, està directament relacionat amb el diàmetre (o obertura) del seu objectiu (la lent principal o mirall que recull i enfoca la llum). Com més gran sigui l'objectiu, més llum recull el telescopi i es resolen els detalls més petits.

Les persones fan servir telescopis i binocles per a activitats com ara l'astronomia visible, l'ornitologia, el pilotatge, el reconeixement i per a veure els esports o les arts escèniques.

Història[modifica]

La història del telescopi comença per la fabricació de vidre transparent. El vidre transparent va permetre fabricar ulleres, primer a partir de lents convergents i després lents divergents. La combinació d’una lent convergent i una lent divergent va donar lloc al telescopi terrestre, tradicionalment anomenat «de Galileu».

Deixant de banda les explicacions oficials (que parlen de Hans Lippershey, Zacharias Janssen, Jakob Metius i altres), hi ha un estudi modern que demostra – millor que altres teories- que ja hi havia telescopis terrestres (ulleres de llarga vista) a Catalunya bastant abans de l’any 1608, i que els possibles descobridors foren els germans Roget de Girona.

Història del vidre transparent[modifica]

Segons la tradició, el vidre el descobriren els fenicis en època remota. Hi ha una llegenda (repetida per Plini el Vell,[2][3] Estrabó,[4] Flavius Josephus,[5][6] Tàcit,[7] Isidor de Sevilla[8] i altres) que diu que el primer vidre es va fabricar al riu Belos o Belus (actualment el riu Na’aman ) prop del Mont Carmel . Hi havia quatres grans centres de producció: Ptolemaida (actualment Acre ) al peu del Mont Carmel, Sidó, Tir i Alexandria.

A Catalunya hi arribaren els fenicis cap al 1100 aC,[9] i amb ells, probablement, les tècniques de fabricació del vidre. En època romana ja hi havia forns de vidre.[10]

Els romans conegueren el vidre transparent, des de l'època de Neró.[11] Les invasions bàrbares suposaren la pràctica desaparició de la fabricació de vidre.

A Catalunya hi ha topònims antics relacionats amb el vidre:

En l'època medieval hi ha diverses referències de forns de vidre, des de l’any 1188.[14]

Ramon Llull[modifica]

Ramon Llull va parlar de vidre transparent i dels forns de vidre en diverses obres.[15][16][17]

Guillem Sedacer i la Sedacina[modifica]

El primer tractat important a considerar en la fabricació de vidre transparent és català: La «Sedacina», obra del frare carmelità Guillem Sedacer, de Barcelona, datada el 1378.[18] L’orde del Carmel es relaciona amb la muntanya del Carmel (Mont Carmel), molt a prop de l’antiga ciutat d’Acre i del riu Belos (actual riu Na’aman), llegendària ubicació del descobriment del vidre.

La Sedacina és important perquè parla d’aspectes reals amb detalls escrits a peu de forn. Un dels aspectes cabdals és la fabricació d’un vidre molt transparent, susceptible de ser emprat en casos concrets (ampolleta nàutica, ulleres i lents, lupes i telescopis). Un dels objectius de Sedacer era la fabricació de gemmes de diversos colors, la base de les quals era un vidre transparent. Un altres aspecte a destacar són les diverses fórmules de Sedacer basades en el plom.[19] Cal tenir en compte que les històries «oficials» daten el «cristallo» inventat a Venècia per Barovier al 1463, i el vidre flint a base de plom, patentat a Anglaterra per Ravencroft al 1672. L’obra de Sedacer es va avançar en totes dues innovacions.

Les ulleres[modifica]

Les ulleres foren el primer pas en el descobriment del telescopi. La difusió del seu ús implica la fabricació de vidre transparent i l'existència d'uns artesans capaços de tallar i polir lents amb certa habilitat i precisió. Algunes dades cronològiques sobre les ulleres són les següents:

  • 1285. Data aproximada del descobriment de les ulleres correctores amb lents convergents.[20]
  • 1303-1305. Bernard de Gordon, metge i professor a la Universitat de Montpeller, escrigué sobre les ulleres en la seva obra «Lilium Medicinae»: “…oculo berillino…”.
  • 1305. Giordano da Pisa, frare dominicà, en un sermó a Santa Maria la Novella, va esmentar el descobriment de les ulleres per a llegir poc menys de vint anys abans.[21]
  • 1308. Carta des d’Aguilaniu, un poble de Lleida, indicant l’ús d’una lupa per a llegir un document antic.
  • 1351. Francesco Petrarca, en la seva epístola anomenada «Posteritati» («A la posteritat»), informava que usava ulleres amb recança des dels seixanta anys: “…vivaci gli occhi e la vista lungo tempo acutissima: se non che questa sul sessantesimo anno mi venne mancando; onde bisognommi, non senza repugnanza, ricorrere alle lenti”.
  • 1355. Documents de la compra d’ulleres per part de Pere el Cerimoniós.[22]
  • 1363.Guy de Chauliac feia referència a les «ulleres o bericles per a veure-hi» (“… ocularios vitri aut berillorum…”, en llatí, “auculaires de voyre ou de bericle” en la traducció francesa de 1478 ).
  • 1375. Segons un investigador, en l’Atles Català hi ha una miniatura amb un personatge que duu ulleres.
  • 1608. Telescopi construït per Galileu.
  • 1618. Girolamo Sirtori.[23][24]

Les ulleres de llargavista : Els germans Roget[modifica]

L’any 1960 l’oftalmòleg Simón Guilleuma va presentar un treball sobre Girolamo Sirtori i la seva trobada amb un ullerer anomenat Roget a Girona (l’any 1611) que podia demostrar que la invenció del telescopi o ullera de llarga vista tingué lloc a Catalunya.

Han passat els anys i molts articles i obres especialitzades segueixen ignorant el fet o el dissimulen de forma interessada. L’obra de Girolamo Sirtori es pot consultar fàcilment a Internet.[25] El resum que segueix pot ajudar a treure algunes conclusions.

De l'obra de Sirtori «Telescopium sive ars perficiendi…» n’hi ha una edició de 1618 a Frankfurt.

Sirtori explica la seva trobada a Girona amb en Roget de Borgonya de Barcelona, un vell pesat que va insistir en examinar amb detall el telescopi de Sirtori. Després el vell li va demanar que l’acompanyés a casa seva, on li va mostrar el seu obrador d’òptica, abandonat i ple de pols. Allí es va presentar i li va explicar la història de la família i la seva relació amb l’òptica.

Sirtori afirma que en Roget havia descobert els secrets dels telescopis, la forma i dimensions de les lents i la manera de fabricar-les, amb els estris corresponents. Sirtori va anotar amb cura les proporcions de les lents d’en Roget i la manera de treballar-les. Quan en Sirtori va viatjar a Insbruck, l’any 1611, al palau del príncep Maurici de Nassau va poder examinar un telescopi del tipus de Galileu i, basant-se en les taules de Roget, va gosar afirmar que podia fabricar telescopis de la mateixa qualitat o superiors. Els millors científics del regne havien fracassat en trobar les relacions de lents adequades.

L’obra d’en Sirtori explica la manera de fer telescopis com els dels germans Roget.

Sembla que una de les tècniques més importants en la talla de lents còncaves, ensenyada per en Roget, era la d'emprar una lent convexa de la curvatura desitjada com a eina per a obtenir la lent còncava amb la mateixa curvatura.

El testimoni d’en Sirtori està escrit en una obra de forma clara i precisa. Altres testimonis sobre diversos pioners del telescopi són molt menys precisos o verificables. Suposadament l’invent oficial del telescopi data de l’any 1608. Els telescopis dels Roget, quan el 1611 ja havia abandonat la professió, degueren ser anteriors. A més hi ha l’aspecte teòric i de fabricació: «Ningú no va tallar mai lents més precises que les dels Roget», afirmà el mateix Sirtori.

La tesi de Nick Pelling[modifica]

Nick Pelling, informàtic, consultor i historiador afeccionat, va revolucionar els cercles dels estudiosos de l’origen del telescopi. La seva tesi,[26] molt resumida, és la següent:

  • Està documentada l’existència de telescopis a Catalunya abans de 1608.
  • El 5 de setembre de 1608 hi va haver una subhasta a Barcelona dels béns de Jaume Galvany, amb una «ullera de llauna per mirar de lluny», entre altres. Un mercader anònim la va comprar i se la va endur a Frankfurt primer i després a Holanda.
  • Hans Lipperhey, el 25 de setembre de 1608 va presentar un telescopi a Maurici de Nassau.
  • En el mes d’octubre Hans Lipperhey, Jacob Metius i Zacharias Jansen presentaren sol·licituds de patent per a l’invent del telescopi.

Segons Pelling, l’inventor del telescopi seria Joan Roget, basant-se en estudis anteriors sobre Girolamo Sirtori (Sirturus) i la seva obra «Ars perficiendi sive telescopium».

Estudis previs a Pelling[modifica]

La tesi de Huib J. Zuidervaart[modifica]

Esquema de funcionament d’un diafragma davant d’una lent.

Aquest investigador va recollir i interpretar la majoria de treballs dels investigadors anteriors sobre el tema del descobriment del telescopi terrestre.

En l’article de referència adjunt, parla de moltes de les persones relacionades amb telescopi: Lipperhey, Janssen, Metius, etc. Parla també de Sirtori i el seu llibre (però ignora les «ulleres de llarga vista» esmentades en testaments a Barcelona).

Segons un raonament prou interessant, associa l’invent del telescopi amb l’invent del diafragma òptic. Un instrument primitiu, amb objectiu deficient i moltes aberracions, podria millorar molt amb un simple diafragma. I parla del jove anònim que va presentar l’octubre de 1608 un telescopi “rude” i mal acabat als magistrats de Middelburg. Zuidervaart identifica aquest jove amb Lowys Lowyssen, ullerer i veí de Zacharia Jansen.[32]

Telescopi simple[modifica]

De forma semblant a la del microscopi simple, el tipus més senzill de telescopi és el telescopi simple. N’hi ha de dues menes: el telescopi d’una sola lent i el telescopi d’un sol mirall.

Possibles antecedents històrics[modifica]

  • Ja fos producte de la seva imaginació, o a partir d’una font oral o escrita no identificada, Roger Bacon escrigué sobre uns suposats telescopis emprats per Juli Cèsar per a observar la Gran Bretanya des de la Gàl·lia, a l’altre costat del mar.[33]

Altres autors varen interpretar que es podria tractar de telescopis d’un sol mirall.[34]

« Nostras Rogerus Bacon in sua perspectiva, meminit cuiusdam speculi quod Iulius Caesar in littore Gallicano posuit, ut decerneret conatum et apparatum in Anglia militum, antequara in Angliam devincendam commearet. »
— “Carteggio inedito”. De Antonio Favaro. Bologna, 1886.

Any 1468. El guaites de la badia d’Alcúdia observaren «tres naus en la via de Barcelona», amb l’ajuda de «vidres». (Referència: “Astronomía. Explorando el Universo”, per Antonio Paluzie Borrell. Barcelona 1979. Pàgines 90, 433.ISBN: 9788430307463).

Telescopi d’una sola lent[modifica]

Tal com ho indica el seu nom, una sola lent pot constituir un telescopi òptic astronòmic.[36][37][38]

En paraules de David Brewster :

« ...Aquí tenim el principi del més simple dels telescopis, que consisteix en una lent de distància focal de més de 6 polzades muntada en un tub de longitud d’una llargària que ultrapassi 6 polzades o més la distància focal de la lent. Quan hom observa (amb aquest muntatge) posant l’ull a l’extrem del tub contrari a la lent, el que hom veu és una imatge invertida i ampliada dels objectes distants. Si la lent té una distància focal de 10 o 14 peus, els augments seran de 20 o 24, permetent veure els satèl·lits de Júpiter amb facilitat. Per a una persona molt curta de vista que pugui veure-hi bé a una distància de tres polzades, els augments seran de 40 o 48. »
— Treatise on Optics. Sir David Brewster. 1838.

Aplicació patentada del principi anterior[modifica]

El Major Baden-Powell va patentar un sistema de llarga vista basat en el sistema d'una sola lent: Unilens de Baden-Powell.

Telescopi d'un sol mirall[modifica]

De manera semblant al telescopi d’una sola lent, és possible definir el telescopi d’un sol mirall.[39][40][41][42]

Traduint (de manera aproximada) les paraules de Sir David Brewster: «...Un simple mirall còncau és, seguint el principi anterior, un telescopi reflector. No té cap importància que la imatge sigui produïda per refracció o reflexió. Hi ha però un problema: no es pot mirar la imatge sense interceptar el camí dels raigs de llum de l’objecte. Però, si el mirall és prou gran o l’observador se situa obliquament al mirall (permetent que arribi prou llum des de l’objecte) es podrà usar aquest tipus de telescopi. El Dr. Herschel, emprant el seu gran mirall de 4 peus de diàmetre i 40 peus de distància focal de la manera descrita, va descobrir un dels satèl·lits de Saturn».

Aplicacions modernes[modifica]

L’antic observatori «United States Air Force Avionics Laboratory Observatory» (actualment integrat en un altre organisme), va usar un telescopi reflector simple basat en un mirall de 25 polzades (635 mm) i una càmera de TV.[43]

Telescopi compost[modifica]

Esquema de funcionament d’un telescopi terrestre. G representa l'objecte observat. B' la imatge que forma l'objectiu (més petita i invertida). B la imatge que veu l'ull, més gran i directa que l'original (no invertida respecte de l'original).
Telescopi de Kepler, format per dues lents convergents. La fletxa 4 (verda) representa l’objecte real observat. La fletxa 5 (verda) és la imatge focal que proporciona l’objectiu, més petita i invertida que l’original. L’ocular actua com una lupa i amplia aquesta imatge 5 fins a la imatge 6 (rosada), més gran i invertida.
Article principal: Telescopi refractor
Article principal: Telescopi reflector
Article principal: Telescopi catadiòptric

Un telescopi compost consta de més d'un element.

  • Els telescopis refractors més senzills estan formats per un objectiu (que és una lent convergent) i un ocular. Hi ha dos models bàsics:
  • Els telescopis catadiòptrics estan formats per una placa correctora (de vidre transparent), un mirall principal, un mirall secundari i un objectiu. Hi ha dos models principals:
    • Catadiòptric Schmidt-Cassegrain
    • Catadiòptric Maksutov

Generalitats[modifica]

Augment angular[modifica]

L'augment angular d'un telescopi es calcula a partir de les distàncies focals de l'objectiu i l'ocular:

on és la distància focal de l'objectiu i és la distància focal de l' ocular.
  • Els telescopis astronòmics per a afeccionats disposen de diversos oculars desmuntables. Per exemple, un telescopi amb un objectiu de 1200 mm de distància focal amb oculars de 60mm, 30mm i 20 mm proporcionarà 20 augments (20x), 30 augments (40x) o 60 augments (60x), respectivament.

Angle de visió[modifica]

Aplicacions[modifica]

Els telescopis òptics s’usen en activitats molt diferents.

Científiques i tècniques[modifica]

  • Astronomia.
  • Topografia.
  • Navegació marítima.
    • Sextant.
    • Binocles.
    • Compàs de marcació.
  • Topografia. Teodolit. Taquímetre.

Usos militars[modifica]

  • Binocles.
  • Periscopis
  • Telèmetres
  • Mires telescòpiques
  • Franctiradors (individuals o en parella; amb només mira telescòpica o amb mira i telescopi de control auxiliar)

Activitats civils[modifica]

  • Els instruments d’observació general, formats per binocles o telescopis monoculars de dimensions reduïdes, tenen una àmplia difusió.
  • Els telescopis de dimensions una mica més grans, que cal usar amb trípode o alguna mena de suport són molt útils en les competicions de tir al blanc (amb armes de foc, arcs o ballestes) per a controlar la precisió del tir.

Vegeu també[modifica]

Referències[modifica]

  1. Instituto de Astrofísica de Canarias - IAC. Comienza el montaje de la estructura del Gran Telescopio Canarias (GTC). 3 Feb. 2003. http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=329
  2. Histoire naturelle de Pline, 1782, p. 134–. 
  3. Sir David Brewster. The Edinburgh Encyclopaedia .... W. Blackwood, 1830, p. 306–. 
  4. Strabo. The Geography of Strabo. H. G. Bohn, 1857, p. 174–. 
  5. Flavius Josephus. The Works of Flavius Josephus, the Learned and Authentic Jewish Historian, and Celebrated Warrior: To which are Added, Three Dissertations Concerning Jesus Christ, John the Baptist, James the Just, God's Command to Abraham, &c. William Allason ... and J. Maynard, 1818, p. 388–. 
  6. Stuart J. Fleming. Roman Glass: Reflections of Everyday Life. UPenn Museum of Archaeology, gener 1997, p. 13–. ISBN 978-0-924171-51-2. 
  7. Cornelius Tacitus. Five Books of the History of C. Cornelius Tacitus: With His Treatise on the Manners of the Germans, and His Life of Agricola. From the Last German Ed. of the Works of Tacitus. O. D. Cooke & Company, 1826, p. 209–. 
  8. Isidore de Séville; Petit Liber aetymologiarum Isidori, Hispalensis. Jean Petit, 1520, p. 169–. 
  9. Una hipòtesi verificada, 45 anys dels “fenicis a Catalunya”: Maluquer de Motes entre fenicis i grecs. Núria Rafel Fontanals. http://www.rap.cat/online/rap23/rap23_437.pdf
  10. Francisco Germán Rodríguez Martín; Eduardo Alonso Cereza Lucernas. Real Academia de la Historia, 2005, p. 178–. ISBN 978-84-95983-66-4. 
  11. Francisco de Paula Mellado. Enciclopedia moderna: v. de diccionario alfabético. Establecimiento Tipográfico de Mellado, 1855, p. 3–. 
  12. Société agricole, scientifique & littéraire des Pyrénées-Orientales. Bulletin de la Société agricole, scientifique & littéraire des Pyrénées-Orientales. J. Comet, 1873, p. 308–. 
  13. Enric Moreu Rey. Els nostres noms de lloc. Moll, 1982. 
  14. Els forns de vidre a Barcelona i la seva rodalia. Sílvia Cañellas i Martínez. http://cch.cat/pdf/forn_vidre.pdf
  15. Ramón Llull. Obres de Ramon Lull. Comissió editora Lulliana, 1915. 
  16. Ramon Llull (Beato, (). Obres de Ramón Llull: Libre de contemplació en Deu. Miquel Font, 1992. ISBN 978-84-86366-74-2. 
  17. Ramon Llull. Obres doctrinals: Doctrina pueril, Libre del orde de cavalleria (text original y antiga versió francesa) Art de confessió. Comissió Editora Lulliana, 1906. 
  18. Pascale Barthélémy. La Sedacina ou l'Oeuvre au crible 2 volumes: L'alchimie de Guillaume Sedacer, carme catalan de la fin du XIVème siècle. Arché, 2002. ISBN 978-88-7252-239-4. 
  19. Anne-Françoise Cannella. Gemmes, verre coloré, fausses pierres précieuses au Moyen Âge: le quatrième livre du "Trésorier de philosophie naturelle des pierres précieuses" de Jean d'Outremeuse". Librairie Droz, 2006, p. 144–. ISBN 978-2-87019-288-7. 
  20. Chiara Frugoni. Botones, bancos, brújulas y otros inventos de la Edad Media. Grupo Planeta (GBS), setembre 2008, p. 12–. ISBN 978-84-493-2172-6. 
  21. Julie Singer. Blindness and Therapy in Late Medieval French and Italian Poetry. Boydell & Brewer Ltd, 2011, p. 151–. ISBN 978-1-84384-272-9. 
  22. De l'ús de les ulleres en els països de la Confederació catalano-aragonesa en el segle XIV. Josep Simón de Guilleuma http://www.ub.edu/cca/pdfs/simon.pdf
  23. 23,0 23,1 Girolamo Sirtori. Telescopium, 1618, p. 25–. 
  24. 24,0 24,1 Girolamo Sirtori. «calames.abes.fr (Telescopium)» p. –, 1618.
  25. Edició electrònica: “Telescopium sive...”. Per pàgines. http://www.bibliotekacyfrowa.pl/dlibra/docmetadata?id=72692&from=pubindex&dirids=9&lp=1186
  26. Nick Pelling. http://www.historytoday.com/nick-pelling/who-invented-telescope
  27. Eileen Adair Reeves. Galileo's Glassworks: The Telescope and the Mirror. Harvard University Press, gener 2008, p. 7–. ISBN 978-0-674-02667-4. 
  28. Apuntes para una biblioteca científica española del siglo XVI. Felipe Picatoste
  29. José María López Piñero. El grabado en la ciencia hispánica. Editorial CSIC - CSIC Press, 1987, p. 18–. ISBN 978-84-00-06699-4. 
  30. José María López Piñero. Ciencia y técnica en la sociedad española de los siglos XVI y XVII. Labor Universitaría, 1979. ISBN 978-84-335-1723-4. 
  31. M.Llauradó. «Bibliografia sobre els pelatges dels cavalls». Pamtomaket, 2004.
  32. The ‘true inventor’ of the telescope.A survey of 400 years of debate.Per Huib J. Zuidervaart https://www.huygens.knaw.nl/wp-content/bestanden/2010-Zuidervaart_400_years_of_Debate.pdf
  33. Brian Clegg. Roger Bacon: The First Scientist. Little, Brown Book Group, 29 agost 2013, p. 28–. ISBN 978-1-4721-1212-5. 
  34. Albert Van Helden; Sven Dupré; Rob van Gent The Origins of the Telescope. Amsterdam University Press, 2010, p. 170–. ISBN 978-90-6984-615-6. 
  35. “Carteggio inedito”, per Antonio Favaro https://archive.org/details/carteggioinedito00favauoft
  36. Sir David Brewster; Alexander Dallas Bache A treatise on optics. Carey, Lea, & Blanchard, 1838, p. 50–. 
  37. The Practical Astronomer, Comprising Illustrations of Light and Colours-practical Descriptions of All Kinds of Telescopes ... and Other Topics Connected with Astronomy ... Illustrated with One Hundred Engravings. Seeley, Burnside,&Seeley, 1845, p. 234–. 
  38. Hiram Mattison. High-school Astronomy. Sheldon & Company, 1872, p. 222–. 
  39. The single reflecting telescope. Pàgina 237 https://books.google.es/books?id=xjpYAAAAYAAJ&pg=PA237&dq=High-school+Astronomy+536.+the+reflecting+telescope&hl=ca&sa=X&ved=0ahUKEwiHvNn2runQAhUBPRQKHa7KCJcQ6AEIGzAA#v=onepage&q=High-school%20Astronomy%20536.%20the%20reflecting%20telescope&f=false
  40. Thomas Dick. The Complete Works of Thomas Dick .... A. C. Goodman & Company, 1853, p. 837–. 
  41. Thomas Dick. The Christian philosopher, or, science and religion. Celestial scenery, illustrated. Sidereal heavens, planets, etc. The practical astronomer. The solar system. L.F. Claflin, 1850, p. 3–. 
  42. The Encyclopaedia Britannica Or Dictionary of Arts, Sciences, and General Literature. A. and C. Black, 1842, p. 395–. 
  43. Peter L. Manly. Unusual Telescopes. Cambridge University Press, 27 abril 1995, p. 23–. ISBN 978-0-521-48393-3.