Dwa szkiełka (w oryginale Two Small Pieces of Glass) to znakomity seans filmowy, stworzony przez kilka amerykańskich instytucji edukacyjnych z okazji czterechsetnej rocznicy zastosowania przez Galileusza teleskopu do obserwacji nieba. Rok 2009 został ogłoszony Międzynarodowym Rokiem Astronomii. Co nas czeka podczas projekcji…?

Obserwacje nieba rozpoczynamy po zachodzie Słońca. Teleskop dosłownie „wsysa” nas, w kilka sekund przenosząc pod rozgwieżdżone niebo. Jak u Alfreda Hitchcocka, który hołdował zasadzie, że „film powinien zaczynać się od trzęsienia ziemi, potem zaś napięcie ma nieprzerwanie rosnąć”…

Dwójka nastolatków przyjeżdża rowerami do parku, w którym trwa spotkanie astronomów-amatorów. Wieczorne ciemności sprzyjają wypadkom, na przykład zderzeniom z drzewami. Nie jest to jednak krwawa historia – każde zdarzenie i słowo jest odpowiednio wykorzystane przez autorów seansu. Dowiadujemy się, co sowy mają wspólnego z teleskopami i dlaczego w przypadku instrumentów astronomicznych większy znaczy lepszy.

Wbrew dość powszechnej opinii Galileo Galilei (w Polsce nazywany Galileuszem) nie był wynalazcą teleskopu. Za autora tego epokowego wynalazku uważa się holenderskiego optyka Hansa Lippersheya, którego widzimy przy pracy.

tspog.frame11477

Przełomowa chwila, w której Lippershey złożył tytułowe dwa szkiełka tworząc lunetę, była wstępem do tego, co zdarzyło się kilka miesięcy później. Galileusz dowiedziawszy się o holenderskim wynalazku zbudował własny instrument i skierował go w niebo.

frame11700

W ten sposób rozpoczęła się nowa era w astronomii. Od tej pory teleskopy stawały się coraz doskonalsze, dzięki czemu widać było przez nie coraz więcej i lepiej. Galileusz uważany jest powszechnie za pierwszego człowieka w dziejach, który oglądał niebo przy pomocy lunety (czyli teleskopu soczewkowego). Mimo że jego instrument był bardzo prymitywny jak na dzisiejsze standardy, poszerzył ludzką wiedzę o Kosmosie. Pozwolił zauważyć plamy na Słońcu (a więc Słońce nie jest doskonałe i czyste!), nierówną powierzchnię Księżyca (a zatem Księżyc nie jest idealnie gładką kulą!), punktową strukturę Drogi Mlecznej (więc to nie jest mgła, chmura lub inne zjawisko atmosferyczne – to olbrzymie skupisko gwiazd!), fazy Wenus i – co najważniejsze – cztery księżyce Jowisza.

tspog.frame13600

Dwa ostatnie odkrycia były dowodem na prawdziwość teorii heliocentrycznej Mikołaja Kopernika i pozwoliły ostatecznie „usunąć” Ziemię ze środka Wszechświata, a raczej „przesunąć” ją we właściwe miejsce.

frame09795

Prostą lunetę Galileusza zdecydowanie ulepszył Isaac Newton. Badając zjawisko załamania światła w soczewkach zrozumiał, że niektórych wad nie da się wyeliminować. Zastąpił zatem szklane soczewki odpowiednio szlifowanymi lustrami, budując teleskop od nowa. Z różnymi modyfikacjami jego konstrukcja przetrwała do dzisiaj, a zasada działania – odbicie światła od zwierciadeł – wykorzystywana jest powszechnie we współczesnych teleskopach.

frame19470

Isaac Newton był wszechstronnym człowiekiem o umyśle geniusza. Jego wkład w rozwój nauk przyrodniczych jest nie do przecenienia. Jedną z dziedzin, którą stworzył, jest spektroskopia – nauka o widmie światła. Używając pryzmatu do rozdzielenia wiązki światła słonecznego na części  składowe (dobrze znane kolory tęczy) pokazał, że światło nazywane przez nas białym jest w istocie mieszaniną różnych kolorów. Spektroskopia to jedno z najpotężniejszych narzędzi do badania ciał niebieskich.

tspog.frame19988

Współczesny profesjonalny astronom pracuje inaczej niż to sobie wyobraża większość ludzi. Nie spędza już nocy z okiem „przyklejonym” do okularu teleskopu, z rozwianym włosem niczym Mikołaj Kopernik na obrazie Jana Matejki, czekając na swoje wielkie odkrycie. Nie musi już znać nieba i każdej gwiazdy z osobna. Ba, są astronomowie, którzy nigdy nie oglądają rozgwieżdżonego nieba, a nawet – uwaga! – nie widzą z bliska teleskopu, którym wykonują obserwacje. Jak to możliwe? Rewolucję tę zawdzięczamy współczesnej technice – szybkim komputerom oraz Internetowi umożliwiającemu niemal natychmiastową komunikację z dowolnym punktem planety.

tspog.frame21241

Dzisiejszy astronom zleca obserwacje w odległym obserwatorium. Technicy na miejscu opiekują się instrumentem, konserwują go i ustawiają. Wyniki obserwacji przesyłane są przez Internet i poddawane żmudnej obróbce w komputerze astronoma. Piękne obrazy Wszechświata mają nie tylko znaczenie estetyczne – to również kopalnia wiedzy o ciałach niebieskich. Wciąż rozwijane metody komputerowej obróbki danych pozwalają wyciągać z zebranych informacji coraz więcej wniosków, powoli zwiększając naszą wiedzę o otaczającym nas świecie.

tspog.frame21738

Obserwacje astronomiczne nie są wyłączną domeną teleskopów zamkniętych w kopułach ziemskich obserwatoriów. Atmosfera naszej planety stanowi istotną przeszkodę w prowadzeniu obserwacji. Zanieczyszczona pyłami, zawiesinami, rozświetlona milionami lamp – przeszkadza astronomom w pracy. W dodatku para wodna, której w atmosferze jest mnóstwo, oraz inne gazy powodują, że atmosfera jest nieprzezroczysta dla większości fal docierających do nas z głębi Wszechświata. Sytuację tę zmieniła dopiero astronautyka – dzięki rakietom i promom kosmicznym przestrzeń wokół Ziemi stała się „ziemią obiecaną” dla astronomów. Najbardziej znany teleskop umieszczony poza Ziemią to Kosmiczny Teleskop Hubble’a, odkrywcy zjawiska rozszerzania się Wszechświata. Od ćwierć wieku krąży 600 km nad naszymi głowami, wciąż dokonując wspaniałych odkryć.

tspog.frame26285

Obserwuje między innymi młode galaktyki na krańcach obserwowalnego Kosmosu, dzięki czemu wiemy, że Wszechświat zmienia się i przed miliardami lat wyglądał inaczej niż obecnie. Jego długi i owocny żywot dobiega jednak końca. Zastąpią go większe i nowocześniejsze instrumenty, zarówno w przestrzeni pozaziemskiej, jak i na naszej planecie.

tspog.frame35018

tspog.frame35796

Nowoczesne, dosłownie kosmiczne materiały zmieniają nie tylko naszą codzienność. Pozwalają również budować wielkie lustra teleskopów. Jaką wiedzę zdobędziemy dzięki tym olbrzymom, z których największy, budowany obecnie w Chile 39-metrowy Europejski Ekstremalnie Wielki Teleskop (E-ELT) zobaczy więcej, niż Kosmiczny Teleskop Hubble’a? Może planety krążace wokół innych gwiazd i ich atmosfery…? Czas pokaże.

Jedno jest pewne: czeka nas jeszcze wiele ekscytujących odkryć. A wszystko zaczęło się tak niepozornie, od dwóch szkiełek umieszczonych w długiej rurze skierowanej w niebo…