330年后克里斯蒂安惠更斯的眼鏡處方
克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)在17世紀(jì)制造了出色的透鏡,但與當(dāng)時(shí)的望遠(yuǎn)鏡相比,他的望遠(yuǎn)鏡缺乏清晰度。在最近的一項(xiàng)研究中,波茨坦萊布尼茨天體物理研究所(AIP)研究員亞歷克斯·皮特羅博士調(diào)查了惠更斯的計(jì)算,并得出結(jié)論,這位荷蘭天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家可能是近視,需要眼鏡來改進(jìn)他的望遠(yuǎn)鏡。
克里斯蒂安·惠更斯(Christiaan Huygens)是一位17世紀(jì)的荷蘭科學(xué)家,他徹底改變了光學(xué),力學(xué),計(jì)時(shí)和天文學(xué)領(lǐng)域。例如,他發(fā)明了擺鐘,創(chuàng)造了光的波動(dòng)理論,發(fā)現(xiàn)了土星的衛(wèi)星泰坦,并描述了土星環(huán)的真實(shí)性質(zhì)。他的望遠(yuǎn)鏡和鏡頭在當(dāng)時(shí)以卓越的質(zhì)量而聞名,但仍然無法達(dá)到與競爭對手制造的望遠(yuǎn)鏡相同的清晰度。
最近發(fā)表在《筆記與記錄:皇家學(xué)會科學(xué)史雜志》上的一項(xiàng)新研究對惠更斯的工作進(jìn)行了不同尋常的觀察,并表明他的鏡片缺乏清晰度是由惠更斯視力不足引起的:這位科學(xué)家可能患有近視(近視),這種情況會導(dǎo)致遠(yuǎn)處的物體顯得模糊。
該研究由AIP太陽物理學(xué)部分的博士后研究員Alex Pietrow博士和科學(xué)史愛好者進(jìn)行。他研究了惠更斯為設(shè)計(jì)望遠(yuǎn)鏡而建立的規(guī)則和方程,發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)代光學(xué)原理相比,它們的性能有所欠缺。
惠更斯的透鏡制造方法是實(shí)驗(yàn)性的,依賴于反復(fù)試驗(yàn),這意味著他將測試各種透鏡和目鏡的組合,以找到最好的望遠(yuǎn)鏡。一旦他這樣做了,他就創(chuàng)建了表格和方程式,然后他用它們來建造具有所需放大倍率的望遠(yuǎn)鏡。
然而,荷蘭科學(xué)家使用這些方程設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡沒有達(dá)到理論最優(yōu)值。例如,荷蘭萊頓天文臺的前主任弗雷德里克·凱澤(Frederik Kaiser)在1846年表示,惠更斯制造了原始透鏡,但與當(dāng)代折射望遠(yuǎn)鏡相比,他的望遠(yuǎn)鏡的分辨能力明顯較差。
這項(xiàng)新研究表明,惠更斯的視力可能是原因。他的方程和現(xiàn)代光學(xué)之間的差異可以通過規(guī)定屈光度為-1.5的惠更斯眼鏡來解釋。“這可能是有史以來第一個(gè)死后眼鏡處方,并且是為生活在330年前的人做的,”Alex Pietrow說?;莞沟慕曌銐蜉p微,在17世紀(jì)的日常生活中不會造成任何問題,因此沒有引起人們的注意。
患有這種視覺缺陷的人可以在小距離內(nèi)閱讀,但難以破譯遠(yuǎn)處的字母。在現(xiàn)代世界中,在識別交通標(biāo)志或駕駛汽車時(shí),這是有問題的,但在 300 年前,這不會成為問題。即使惠更斯意識到自己視力的缺點(diǎn),他也不需要眼鏡。
亞歷克斯·皮特羅(Alex Pietrow)解釋說:“我的理論是,因?yàn)榛莞乖谌粘I钪胁幌袼母赣H那樣需要眼鏡,所以他在制造望遠(yuǎn)鏡時(shí)可能沒有考慮過這一點(diǎn)。所以他不自覺地將這種眼睛缺陷納入了他的設(shè)計(jì)中。這也解釋了為什么惠更斯沒有設(shè)法克服望遠(yuǎn)鏡的這種武斷限制:他無法辨別進(jìn)一步的改進(jìn)。
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