液体望远镜

望远镜能让人们的目光穿越浩瀚的天空，探索到宇宙的奥秘。世界上第一架望远镜是17世纪初由伽利略发明的，由一面凹透镜和一面凸透镜组成，当时只能把物体放大3倍，改进后也只能放大到30倍。后来，开普勒又发明了一种由两块凸透镜组成的望远镜。这两种望远镜都是利用光折射原理成像，经常会有不可避免的“失真”现象。为此，牛顿利用光反射原理，用凹面镜聚光，再使光线通过凸透镜成像，从而发明了反射式望远镜。

　　牛顿的第一架反射式望远镜的凹面镜，直径只有12．7厘米，观察太空的范围极其有限。要观测更广泛的太空，必须要增大望远镜的口径。现代天文望远镜个个都是庞然大物。目前世界上最大的(单镜头)望远镜是耸立在夏威夷的两架“凯克”望远镜，它的镜头直径达10米，竖起来比3层楼还高。

　　建造大型天文望远镜无疑是一项巨大的工程，耗费几千万甚至上亿美元的巨资且不必说，天文望远镜的镜头制作要求极高，凹面镜越大，镜面的加工就越艰辛困难。例如20世纪40年代落成于美国帕洛玛山上的“海耳”望远镜，口径虽不到5米，但几十年的制作加工过程堪称困难重重。要浇制一块如此巨大、绝无任何瑕疵的光学玻璃就是一大难题。光是浇制后让它在巨型炉内恒温冷却就花费了10个月，然后是长达8个月的热处理，进一步的精细加工更是耗去了7个春秋，被磨去的玻璃屑重达4．5吨!

　　制作一块巨型玻璃凹面镜如此困难，科学家不得不去寻找简便的方法。于是科学家想到了用液体来代替玻璃作望远镜的镜头。其原理非常简单，一盆液体在高速旋转时，由于离心力的作用，液面自然就会形成一个标准的抛物面，而这正是天文望远镜所需要的形状。

　　世界上第一架液体望远镜是在20世纪50年代初，由苏联物理学家乌德用一盆水银制成的。经过不断改进探索，加拿大科学家阿曼罗·博拉在80年代初制造出了第一架可供天文观测用的液体望远镜，镜头直径为45厘米。后来，博拉又用250千克水银制成了两台直径1米、一台直径1．6米的望远镜，并在水银面上加了一层特殊的透明树脂，既解决了外界因素对水银面的干扰，又避免了水银蒸发从而危害人体健康的问题。

　　液体望远镜的优点是不言而喻的。首先它的成本极低，水银可重复使用，费用不到一般望远镜的5％。制作又特别方便，一般只要几十分钟就可以完成。经过训练的望远镜操作人员甚至可以在几十秒内“旋转”出完全没有孔隙的光洁的水银薄膜凹面镜。然后让木盘保持恒速旋转，就可以进行观察。不用时，可以让木盘保持旋转，或停止旋转至下一次使用时重新操作。而且它也不需特别的观测圆顶，故可以随时搬迁到各处使用，这也是传统望远镜无法企及的。

　　1995年，美国航天局造出了直径3米的水银望远镜，安装在新墨西哥州，专门监视太空垃圾和近地小行星。其总成本不到50万美元，而通常像这样大小的望远镜制作费用至少为一二千万美元。

　　由于装水银的盘子只能水平放置，液体望远镜只能观测头顶上空的一小片天空，所以也并非十全十美。纵然借助电脑可以将“目力”有所扩大，但总是受很大限制。为了解决这个问题，科学家准备采用硅油之类粘滞性更大的液体来代替水银，以使它即使倾斜也不会轻易改变已经形成的形状。

　　尽管液体望远镜还有一些技术问题有待解决，但科学家却雄心勃勃。相信液体望远镜的完善，必会对人类探索宇宙奥秘做出更大贡献。