WEBVTT 00:00:03.000 --> 00:00:07.000 Я багато говорив про спостереження нічного неба неозброєним оком - достатньо просто вийти 00:00:07.009 --> 00:00:11.370 на вулицю та дивитися на те, що можна вгледіти. Те, що ви зможете дізнатися таким чином - просто 00:00:11.370 --> 00:00:14.469 дивовижне і, звісно, це все, що могли робити люди протягом тисяч років. 00:00:14.469 --> 00:00:17.680 Але зараз ми можемо більше. Ми можемо використовувати телескопи. 00:00:17.680 --> 00:00:21.930 Ім'я винахідника першого телескопу загубилося в історії: незважаючи на "загальне уявлення", 00:00:21.930 --> 00:00:25.930 Галілео не винаходив телескоп. Він навіть не був першою людиною, яка направила телескоп у небо 00:00:25.930 --> 00:00:30.260 або першою людиною, яка опублікувала результати! Але він був гучним і наполегливим голосом 00:00:30.260 --> 00:00:34.789 роками та його дивовижна низка відкриттів з використанням грубого інструмента твердо 00:00:34.789 --> 00:00:38.249 закріпила його в історичній літературі. Агресивне самопросування іноді дає результати. 00:00:48.380 --> 00:00:52.480 Ви можете подумати, що ціллю телескопу є збільшення маленьких об'єктів так, щоб ми могли 00:00:52.489 --> 00:00:56.199 краще їх побачити. Саме таким чином рекламується багато телескопів, але, якщо відверто, 00:00:56.199 --> 00:01:00.869 це не зовсім правда. Якщо ви дійсно хочете узагальнення, то ціль телескопу - це зробити речі 00:01:00.869 --> 00:01:06.439 такими, щоб їх було легше побачити. Зробити невидиме видимим та зробити вже видимі речі 00:01:06.439 --> 00:01:07.810 видимими чіткіше. 00:01:07.810 --> 00:01:12.729 Телескоп працює збираючи світло. Уявіть його ніби це цеберко під час дощу: чим більше 00:01:12.729 --> 00:01:16.479 цеберко, тим більше дощової води ви зможете зібрати. Якщо ваше цеберко достатньо велике, то ви 00:01:16.479 --> 00:01:18.630 одержите купу води навіть під час легкого дощику. 00:01:18.630 --> 00:01:23.090 Щодо телескопу - "цеберком" є оптичний прилад на кшталт лінз або дзеркала, 00:01:23.090 --> 00:01:27.950 що збирає світло. Ми називаємо цей прилад "об'єктивом" і чим більший об'єктив, тим 00:01:27.950 --> 00:01:32.109 більше він збирає світла. Подивіться на ваші очі...добре, це важко, отже, уявімо наші очі 00:01:32.109 --> 00:01:35.809 на хвилинку. Вони також працюють як світлові цеберка, але вони збирають світло тільки крізь 00:01:35.809 --> 00:01:40.389 зіниці, які не більші за сантиметр завширшки: 00:01:40.389 --> 00:01:42.040 насправді, дуже крихітне цеберко. 00:01:42.049 --> 00:01:46.390 Але можна зробити краще та представити телескоп як цеберко з розтрубом 00:01:46.390 --> 00:01:50.619 на дні. Все те світло, що збирається потім концентрується, фокусується та надсилається до 00:01:50.619 --> 00:01:53.759 ваших очей. Цей пристрій перетворює струмочок світла у стрімкий потік. 00:01:53.759 --> 00:01:58.079 Обсяг світла, що збирається, залежить від площі об'єктиву. Відповідно, якщо ви 00:01:58.079 --> 00:02:02.350 подвоєте його діаметр, то зберете в чотири рази більше світла тому що 00:02:02.350 --> 00:02:06.780 площа збільшується як квадрат радіуса. Зробіть цеберко в 10 разів ширшим 00:02:06.780 --> 00:02:11.250 і ви зберете в 100 разів більше світла! Зрозуміло, що зі збільшенням розмірів телескопів, їх здатність 00:02:11.250 --> 00:02:14.010 показувати тьмяні об'єкти надзвичайно зростає. 00:02:14.010 --> 00:02:18.879 Насправді, це було одним з перших та найважливіших відкриттів Галілео: зірки, які 00:02:18.879 --> 00:02:23.069 були невидимими для неозброєного ока, можна було легко побачити через його телескоп - хоча він 00:02:23.069 --> 00:02:27.299 мав лінзи всього декілька сантиметрів завширшки. Ті тьмяні зірки не випромінювали достатньо світла 00:02:27.299 --> 00:02:31.699 для того, щоб побачити їх очима, але коли Галілео збільшив здатність збирати світло за допомогою 00:02:31.700 --> 00:02:33.020 телескопу, вони раптом з'явилися в зоні видимості. 00:02:33.030 --> 00:02:37.470 Основним принципом роботи телескопу є перенаправлення світла, що надходить від об'єкту. 00:02:37.470 --> 00:02:41.640 Я можу бачити зірку очима тому що світло з цієї зірки надходить у напрямку до мене, до моїх очей. 00:02:41.640 --> 00:02:46.569 Але більша частина цього світла оминає мої очі, падаючи на землю навколо мене. Телекоп 00:02:46.569 --> 00:02:50.000 збирає це світло, відбиває його та потім передає до моїх очей. 00:02:50.000 --> 00:02:53.269 Коли були побудовані найперші телескопи ця зміна напрямку руху світла здійснювалася 00:02:53.269 --> 00:02:57.989 за допомогою лінз. Коли світло надходить від одного середовища до іншого, наприклад, 00:02:57.989 --> 00:03:03.110 з повітря до склянки з водою - воно трошки змінює напрямок руху. Ви бачите це весь час: 00:03:03.110 --> 00:03:07.680 ложка у склянці з водою виглядає зігнутою або зламаною. З ложкою якраз все добре, 00:03:07.680 --> 00:03:12.349 але світло, яке ви бачите від неї, є викривленим, псуючи вигляд ложки. Це викривлення 00:03:12.349 --> 00:03:13.730 має назву "рефракція". 00:03:13.730 --> 00:03:18.290 Те як викривляється світло залежить від того, що саме його викривляє (наприклад, вода або скло) 00:03:18.290 --> 00:03:22.420 та від форми такого об'єкту. Отже, якщо ви відшліфували шматок скла у формі 00:03:22.420 --> 00:03:27.530 лінзи, воно викривляє або заломлює світло, що надходить, у конус, фокусуючи його 00:03:27.530 --> 00:03:29.860 в єдиній точці. Це світловий розтруб! 00:03:29.860 --> 00:03:34.040 Ця рефракція має декілька цікавих наслідків. З одного боку, світло з верху 00:03:34.040 --> 00:03:38.030 віддаленого об'єкту направляється вниз, а світло знизу направляється вгору. Коли 00:03:38.030 --> 00:03:42.189 це світло потрапляє у фокус ви бачите цей об'єкт перевернутим! Права та ліва 00:03:42.189 --> 00:03:46.610 сторони також міняються місцями, що може трохи бентежити та вимагати певного часу, щоб звикнути 00:03:46.610 --> 00:03:47.769 до роботи з рефракційним телескопом. 00:03:47.769 --> 00:03:51.860 З іншого боку, лінзи можуть збільшувати зображення. Це відбувається знову через те, 00:03:51.860 --> 00:03:56.569 що світло викривляється і зображення об'єкту, який ми спостерігаємо, може бути більшим ніж коли 00:03:56.569 --> 00:03:59.950 дивитися на нього тільки очима. Це залежить від багатьох чинників: форми лінз, відстані до об'єкту 00:03:59.950 --> 00:04:05.220 та відстані до лінз, але, врешті-решт, ви одержуєте зображення,що виглядає більшим. 00:04:05.220 --> 00:04:09.740 Це має очевидні переваги: планета на кшталт Юпітера знаходится занадто далеко, щоб побачити 00:04:09.750 --> 00:04:13.989 очима що-небудь окрім цятки, але телескоп робить її більшою і тоді можна побачити подробиці. 00:04:13.989 --> 00:04:19.360 Коли Галілео та інші ранні астрономи спрямували свої телескопи в небо було виявлено безліч речей: 00:04:19.360 --> 00:04:24.360 кратери на Місяці, фази Венери, супутники Юпітера, кільця 00:04:24.360 --> 00:04:28.910 Сатурна та багато іншого. Всесвіт постав у фокусі. 00:04:28.910 --> 00:04:33.350 Коли астрономи говорять про використання телескопів для того, щоб прояснити деталі, вони 00:04:33.350 --> 00:04:37.920 використовують термін "роздільність". Це здатність розрізнити два об'єкти, що знаходяться дуже 00:04:37.920 --> 00:04:41.630 близько. Ви з цим знайомі: коли ви вночі за кермом автомобіля, то далека зустрічна машина 00:04:41.630 --> 00:04:47.630 з'являється як одна цятка світла. Коли вона наближується, то світло розділяється - 00:04:47.630 --> 00:04:48.980 з'являються дві фари. 00:04:48.980 --> 00:04:53.970 Телескоп збільшує роздільність, роблячи легшим, скажімо, розділити дві зірки, які знаходяться поруч 00:04:53.970 --> 00:04:57.820 або побачити подробиці на поверхні Місяця. Роздільність частково залежить від 00:04:57.820 --> 00:05:01.580 розміру об'єктиву: як правило, чим більшим є об'єктив телескопу, 00:05:01.580 --> 00:05:03.100 тим кращою є роздільність. 00:05:03.100 --> 00:05:08.060 Коли мова йде про телескопи, то роздільність є більш корисною ніж збільшення. Фундаментально, 00:05:08.060 --> 00:05:12.320 існує ліміт того наскільки ваш телескоп може розділити два об'єкти, але не існує ліміту 00:05:12.320 --> 00:05:17.280 того наскільки ви можете збільшити зображення. Якщо ви збільшите зображення понад те, що ваш 00:05:17.280 --> 00:05:18.980 телескоп може розділити, то ви просто отримаєте кашу. 00:05:18.980 --> 00:05:23.640 Рефракторні телескопи чудові, але вони страждають від однієї великої проблеми: великі лінзи 00:05:23.640 --> 00:05:28.910 важко зробити. Вони стають тоненькими на краєчку і легко розбиваються. Крім того, різні кольори 00:05:28.910 --> 00:05:33.530 світла під часу проходу крізь лінзи по різному заломлюються, отже ви можете отримати в фокусі 00:05:33.530 --> 00:05:36.160 червону зірку, а, скажімо, блакитна буде виглядати все ще розмито. 00:05:36.160 --> 00:05:41.160 Ніхто інший як Ісаак Н'ютон знайшов рішення: використання дзеркал. Дзеркала також змінюють 00:05:41.160 --> 00:05:45.260 напрямок руху світла і якщо ви використаєте викривлене дзеркало, то також зможете направити 00:05:45.260 --> 00:05:49.570 промені світла у фокус. Телескопи із дзеркалами мають назву "рефлектори". 00:05:49.570 --> 00:05:53.970 Переваги рефлекторів величезні: ви маєте тільки відшліфувати одну сторону дзеркала, 00:05:53.970 --> 00:05:58.650 тоді як лінзи мають дві сторони. Крім того, дзеркала можуть підтримуватися ззаду, отже вони можуть 00:05:58.650 --> 00:06:03.030 вироблятися набагато більшими, легше та за менші гроші. Хоча протягом сторіч було здійснено багато 00:06:03.030 --> 00:06:07.080 покращень, більшість сучасних телескопів у своїй основі базуються 00:06:07.080 --> 00:06:11.990 на дизайні Н'ютона і, фактично, жоден з великих професійного рівня телескопів, що зроблені 00:06:11.990 --> 00:06:15.730 сьогодні, не має лінз у своєму об'єктиві. У наш час все робиться з дзеркалами. 00:06:15.730 --> 00:06:18.580 І це привело нас до влучно названої для цього тижня рубрики Focus On. 00:06:18.580 --> 00:06:22.340 Найчастіше питання, яке мені задають (окрім: "Привіт, хто зробив тобі зачіску?") - це: "Привіт, 00:06:22.340 --> 00:06:24.170 Філ, який телескоп мені купити?". 00:06:24.170 --> 00:06:28.220 Це правильне питання, але на нього дуже важко дати відповідь. Уявіть хтось підійшов 00:06:28.220 --> 00:06:32.370 до вас і спитав: "Яку машину мені купити?". На це питання неможливо відповісти без 00:06:32.370 --> 00:06:33.710 великої кількості додаткової інформації. 00:06:33.710 --> 00:06:38.250 Так само з телескопами. Ви хочете дивитися на Місяць та планети або на тьмяніші, більш важкі 00:06:38.250 --> 00:06:42.870 для спостереження галактики? Чи ви дійсно зацікавлені цим чи це більше забавка? Це 00:06:42.870 --> 00:06:44.440 для дитини або для дорослого? 00:06:44.440 --> 00:06:48.310 Ці питання критичні. Більшість маленьких телескопів - рефрактори, які добре пасують до 00:06:48.310 --> 00:06:51.910 спостереження рис Місяця та планет (вони зазвичай сильніше збільшують зображення ніж рефлектори). 00:06:51.910 --> 00:06:55.930 Але вони складні у використанні тому що змінюють місцями право та ліво, верх та низ. 00:06:55.930 --> 00:06:59.710 Більші телескопи добре підходять для тьмяніших об'єктів, але вони дорожчі і можуть бути 00:06:59.710 --> 00:07:04.360 непростими для встановлення та використання. Я ненавиджу чути про телескопи, що тільки збирають 00:07:04.360 --> 00:07:09.440 пил через те, що були придбані поспіхом. Отже, ось, що я вам рекомендую: знайдіть обсерваторію, 00:07:09.440 --> 00:07:13.660 планетарій або місцевий клуб астрономії. Вони, скоріш за все, проводять зоряні вечірки, публічні 00:07:13.660 --> 00:07:17.690 заходи, на яких ви зможете подивитися в різні телескопи. Їх власники майже завжди напоготові 00:07:17.690 --> 00:07:21.460 поговорити про них - як астроном, я можу підтвердити, що проблема з астрономами не в тому, 00:07:21.460 --> 00:07:26.840 щоб їх розговорити, а в тому, щоб їх зупинити - отже, ви одержите багато порад та досвіду з перших рук. 00:07:26.840 --> 00:07:31.660 Крім того, зазвичай я рекомендую скористатися біноклем до телескопу. Біноклем легко та весело 00:07:31.660 --> 00:07:35.960 користуватися і легко носити. Ви можете знайти гарний бінокль за невеликі гроші і так само 00:07:35.960 --> 00:07:40.030 побачити деякі гарні речі. Навіть якщо астрономія не стане вашим хобі, бінокль 00:07:40.030 --> 00:07:43.750 можна буде використовувати під час походів та для спостереження за птахами. У мене є пара 00:07:43.750 --> 00:07:45.520 біноклей і я весь час їх використовую. 00:07:45.520 --> 00:07:50.030 Існує третій дуже важливий аспект щодо телескопів, який, окрім роздільності, дозволяє 00:07:50.030 --> 00:07:55.020 легше побачити тьмяні об'єкти. Телескопи можуть, буквально, показувати нам об'єкти за межами 00:07:55.020 --> 00:07:56.280 кольорового спектру, який наші очі здатні бачити. 00:07:56.280 --> 00:08:00.900 У 1800 році Вільям Гершель відкрив інфрачервоне світло, різновид світла, що є невидимим 00:08:00.900 --> 00:08:05.940 для наших очей. З того часу ми дізналися про інші форми невидимого світла: радіо, 00:08:05.940 --> 00:08:10.430 мікрохвилі, ультрафіолет, рентгенівські та гамма промені. Астрономічні об'єкти можуть 00:08:10.430 --> 00:08:14.170 спостерігатися у всіх цих відтінках світла, якщо у нас є телескопи, що налаштовані на сприйняття цих 00:08:14.170 --> 00:08:17.930 відтінків світла. Радіо хвилі проходять крізь "нормальні" телескопи, ті, що ми використовуємо 00:08:17.930 --> 00:08:22.060 для спостереження видимого світла. Рентгенівські і гамма промені проходять повз них так ніби їх немає. 00:08:22.060 --> 00:08:27.120 Але ми люди розумні. Ми дізналися, що гігантські металеві тарілки можуть і будуть викривляти радіо 00:08:27.130 --> 00:08:31.690 хвилі і можуть бути побудовані так само як гігантські Н'ютонівські дзеркальні телескопи. Насправді, різні 00:08:31.690 --> 00:08:36.259 форми світла вимагають різних типів телескопів і як тільки ми знаходимо як, ми їх будуємо. 00:08:36.259 --> 00:08:39.930 Зараз ми можемо виявити космічні явища у всьому спектрі світла, від 00:08:39.930 --> 00:08:44.639 радіо хвиль до гамма-променів і навіть побудували нетрадиційні телескопи, які виявляють субатомні 00:08:44.640 --> 00:08:49.000 частинки з космосу також, такі як нейтрино та космічні промені. Завдяки цьому ми 00:08:49.000 --> 00:08:52.220 дізналися набагато більше про Всесвіт ніж Галілео міг уявити. 00:08:52.220 --> 00:08:56.460 І зараз ми знаходимося посеред іншої революції також. Фактична біофізика є складною, 00:08:56.460 --> 00:09:01.259 але наші очі, в певному сенсі, діють як відеокамери, роблячи знимки з частотою кадрів приблизно 14 00:09:01.259 --> 00:09:04.639 зображень на секунду. Це короткий проміжок часу. Фотографи, все ж таки, можуть використовувати 00:09:04.639 --> 00:09:09.649 довші експозиції, дозволяючи світлу збиратися та побачити набагато тьмяніші об'єкти. 00:09:09.649 --> 00:09:14.529 Перші фотографії за допомогою телескопу були зроблені у 1800-х. Це призвело до незліченних 00:09:14.529 --> 00:09:19.519 відкриттів: наприклад, у 20-му сторіччі гігантські телескопи з гігантськими камерами виявили 00:09:19.519 --> 00:09:24.589 подробиці у віддалених галактиках, які призвели нас до розуміння того, що Всесвіт розширюється, 00:09:24.589 --> 00:09:27.800 критично важливої концепції, в яку ми пірнемо в пізніших серіях. 00:09:27.800 --> 00:09:32.459 І зараз ми маємо цифрові детектори, подібні до тих, що у камерах ваших телефонів, але набагато 00:09:32.459 --> 00:09:37.790 більші та набагато чутливіші. Вони можуть бути в десятки разів більш світлочутливими ніж плівка, 00:09:37.790 --> 00:09:42.339 спроможними виявити за хвилини об'єкт, на пошуки якого з плівкою пішли б години. Ці 00:09:42.339 --> 00:09:47.029 цифрові камери крім того можуть налаштовуватись на розпізнавання утльтрафіолетового світла, 00:09:47.029 --> 00:09:51.860 інфрачервоного та іншого. Ми можемо легко зберігати величезну кількість таких даних на 00:09:51.860 --> 00:09:56.009 комп'ютерах і використовувати їх для аналізу цього величезного океану інформації, здійснюючи занадто 00:09:56.009 --> 00:09:59.720 важкі для людей завдання. Більшість астероїдів та комет були відкриті за допомогою 00:09:59.720 --> 00:10:04.259 астрономічного програмного забезпечення, наприклад, шляхом виявлення на цифрових 00:10:04.260 --> 00:10:08.960 зображеннях рухомих об'єктів серед десятків чи сотень тисяч нерухомих зірок. Це також відкрило 00:10:08.960 --> 00:10:12.960 еру віддаленої астрономії: телескоп може бути на віддаленій горі або запрограмованим сканувати 00:10:12.960 --> 00:10:17.639 небо автоматично. Це означає, що ми можемо запустити телескопи в космос, над морем повітря 00:10:17.639 --> 00:10:22.389 в нашій атмосфері, що розмиває віддалені тьмяні об'єкти. Можемо відвідувати інші світи, надсилати 00:10:22.389 --> 00:10:27.660 світлини і дані додому або розміщувати обсерваторії як космічний телескоп Габбл на орбіті навколо Землі 00:10:27.660 --> 00:10:32.180 для того, щоб вони вдивлялися у великі глибини Всесвіту. Я б сказав, що минуле сторіччя бачило 00:10:32.189 --> 00:10:36.339 настільки ж важливу революцію в астрономії як винайдення телескопу. На початку 17-го сторіччя 00:10:36.339 --> 00:10:40.779 все небо було новим і куди б ви не направили б телескоп - усюди були скарби для спостереження. 00:10:40.779 --> 00:10:45.819 І з нашими величезними телескопами та неймовірно чутливими цифровими очима зараз, це все ще так. 00:10:45.820 --> 00:10:50.319 Ми дізнаємося все більше про Всесвіт кожного дня, так само як про те, що нам ще 00:10:50.319 --> 00:10:55.240 залишилось дізнатися також. Це одна з найкращих причин бути астрономом: Всесвіт - це як 00:10:55.240 --> 00:11:00.029 головоломка з безкінечною кількістю складових. Завжди весело. 00:11:00.029 --> 00:11:05.480 І пам'ятайте: навіть з усіма дивами, що відкриті телескопами, ваші очі також все ще достатньо 00:11:05.480 --> 00:11:10.009 гарні інструменти. Вам не потрібне велике вигадливе обладнання для того,щоб бачити небо. 00:11:10.009 --> 00:11:14.240 Важлива річ - це вийти з дому. Подивіться вгору! Це також чудово. 00:11:14.240 --> 00:11:18.749 Сьогодні ви дізналися про те, що телескопи виконують дві речі: збільшують нашу здатність 00:11:18.749 --> 00:11:23.949 розрізняти подробиці та збирати світло, отже ми можемо побачити тьмяніші об'єкти. Існує два типи 00:11:23.949 --> 00:11:27.790 телескопів: рефрактори, які використовують лінзи та рефлектори, що використовують дзеркало.Крім того 00:11:27.790 --> 00:11:31.699 існують телескопи, що використовуються для світла, яке наші очі не можуть побачити, і з винаходом 00:11:31.699 --> 00:11:35.790 плівки і, пізніше, електронних детекторів, ми можемо зондувати Всесвіт до дивовижних глибин. 00:11:35.790 --> 00:11:40.129 Crash Course підготовлено у співпраці з PBS Digital Studios. Цей епізод написаний 00:11:40.129 --> 00:11:44.819 мною, Філом Плейтом. Редактор тексту - Блейк ді Пастіно, наш консультант - доктор 00:11:44.819 --> 00:11:48.899 Мішель Заллер. Режисери - Ніколас Дженкінс і Майкл Аранда, команда з графіки - 00:11:48.900 --> 00:11:50.000 Thought Café. Українські субтитри - Fedeo.