망원경의 역사 1(최초의 망원경 ~ )

망원경의 발명은 먼 곳을 볼 수있게 해줌으로 인류의 발전에 지대한 공헌을 하였다. 그 중 천문학은 망원경을 빼놓고는 말하기 어려울 정도로 큰 영향을 받았다. 안타깝지만 인류의 전쟁사에도 망원경은 큰 역학을 한다.

17세기에 처음 발명된 망원경은 갈릴레오 갈릴레이, 요하네스 케플러, 아이작 뉴턴, 에드윈 허블 등에 의해 계속해서 발전되었다. 최초의 망원경에서부터 현재의 우주망원경까지 어떠한 과정에 의해 발전되어 왔는지 알아보겠다.

내용은 시간 순서대로 진행한다.

 

세계 최초의 망원경

최초의 망원경은 네덜란드의 안경사 한스 리페르세이 이다. 그는 1608년 최초로 망원경 특허를 내었다. 

안경점을 운영하던 그는 우연히 두명의 어린이가 먼 곳을 더 가깝게 보이도록 두개의 렌즈를 들고 있는 것을 발견하고 아이디어를 얻게 되어 렌즈를 조합하면 먼 곳의 물체가 확대되어 보이는 것을 발견했다. 그리하여 길쭉한 통에 렌즈를 끼워 망원경을 만들게 되었다.

몇몇 사람들은 한스 리페르세이가 자신의 아이디어를 훔쳤다고 주장하기도 하였으나, 실제 특허를 낸 사람은 그였기에 한스 리페르세이를 최초의 발명자로 인정하고 있다.

망원경이 처음 발명되었을 때 큰 관심을 가진 것은 군대였다. 해상전투에서 적군의 배를 먼저 발견하는 것은 매우 중요했기에 망원경은 이러한 전술에 큰 영향을 미치게 된다. 망원경을 가진 부대와 없는 부대의 전력의 차이는 상당하였을 것이다.

 

망원경으로 우주를 보다

1609년 봄 베네치아에서 망원경이 발명되었다는 소식을 들은 갈릴레오 갈릴레이는 이를 토대로 망원경을 제작하기 시작한다. 그는 3배율 망원경을 제작하였고, 곧이어 32배율로 개량한 망원경을 제작했다.

이 망원경을 사용하여 그는 최초로 천체 관측을 할 수 있었다. 이러한 소식이 알려지자 유럽 전역에서 쇄도하는 망원경의 주문을 막을 수 없을 정도였다고 한다.

갈릴레오 갈릴레이는 자신이 만든 망원경으로 천문학적인 많은 발견을 했다. 달의 표면은 평평하지 않다는 것, 은하수는 수많은 별들로 이루어져 있다는 것, 목성에 위성이 있다는 것 등을 밝혀냈다. 또한 태양의 흑점과, 토성의 띠 등도 관측을 했다.

갈릴레오 갈릴레이와 그의 망원경은 천문학에 있어 큰 업적을 남겼음을 부인할 수 없다. 

 

케플러 망원경

한스 리페르세이의 망원경의 발명과 갈릴레오 갈릴레이의 망원경을 이용한 천문 관측 이후 유럽의 많은 과학자들이 망원경을 만들었다. 그들 중 가장 큰 성과를 낸 이는 독일태생의 요하네스 케플러 였다.

그는 광학 망원경에 대한 연구를 진행하여 성과를 거두게 된다. 1611년 두장의 볼록렌즈를 사용하여 갈릴레오 갈릴레이의 볼록렌즈와 오목렌즈가 결합된 망원경보다 높은 배율의 망원경을 만들었다. 이 망원경은 기존 망원경에 비하여 배율은 크게 향상시켰지만 관찰된 이미지가 거꾸로 보였다. 이를 케플러식 망원경이라고 부르게 되었으며 오늘날의 굴절식 천체망원경의 모태가 되기도 한 망원경이다.

요하네스 케플러는 천문학 뿐만 아니라 광학에서도 많은 결과물을 남겼다. 이에 그를 최초의 천체물리학자, 천체물리학의 창시자로 불리기도 한다.

 

타이탄(토성의 위성)의 발견

네덜란드의 천문학자 크리스티안 호이헨스는 1655년 색지움렌즈를 이용하여 망원경의 색수차를 획기적으로 줄이는데 성공했다. 이러한 방법으로 제작한 망원경을 이용하여 토성의 위성인 타이탄을 발견하다.

그리고 1650년대 말에는 보다 큰 망원경을 만들었고, 이를 통해 토성의 고리에 대한 관측과 성질에 관한 연구를 진행했다.

아래 그림은 호이헨스가 만든 망원경이다.

 

관 없이 만들어진 호이엔스의 망원경

 

최초의 반사망원경

아이작 뉴턴은 거울이 굴절망원경의 색수차 문제를 해결해 줄 것이라 여기고, 망원경에 거울을 사용하는 문제에 대해 연구를 진행했다.

이렇게 만들어진 뉴턴의 망원경은 반사 굴절 망원경의 한종류로, 기본적인 구조는 굴절망원경의 렌즈 대신 단면이 포물선인 포물면 거울을 주경으로 사용하여 빛을 모은 후 부경을 이용하여 경통 밖에서 상이 맺히도록 하는 구조이다.

뉴턴 이전에도 반사망원경에 대한 논의는 있었으나 만들어지지는 못했다.

뉴턴식 망원경의 장점은 다음과 같다.

 - 기존 망원경의 색수차 문제 개선

 - 저렴한 비용으로 제작이 가능

 - 조립이 간편

 - 짧은 초점으로 인하여 보다 넓은 시야 확보가 가능

 - 작아서 휴대성이 개선

 

굴절 망원경으로 색상 외곡 문제 해결

영국태생 체스터 무어 홀은 색지움 렌즈를 발명했다. 그는 이 렌즈를 통해 색수차가 없는 최초의 굴절 망원경을 만들었다.

그의 발명은 사람의 눈을 연구하면서 색지움 렌즈가 가능하다는 확신을 가짐으로써 시작되었다. 1929년 크라운 유리와 플린트 유리의 조합을 발견하기 전까지 여러 종류의 유리를 가지고 실험을 진행하였다. 그리고 1733년 2.5인치, 초점길이 50센치미터인 망원경을 만들어낸다.

체스터 무어 홀은 이 망원경의 발명으로 아이작 뉴턴이 말한 굴절을 이용하여 색외곡을 해결 할 수 없다는 그의 주장을 반증해 냈다.

 

 

망원경의 발명, 추가된 발명, 진화, 발론, 또다른 발명.

과학의 발전은 끊임없는 발견과 그것을 뛰어넘는 또다른 발명이 지속되면서 이루어진다. 이는 모든 분야를 막론하고 공통점이라는 생각이 든다.

 

 

다음편에 계속

 

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망원경의 역사 2(19세기 ~ 전파망원경)

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망원경의 역사 3(허블우주망원경 ~ 미래망원경)