ニュートンの反射望遠鏡

**問題**。

**レンズの望遠鏡は、**色がにじむ**。

（——**色収差**（chromatic aberration）。

**明るい星の周りに、**紫と赤の縁**が出る**。

**そして、**像が、はっきり結ばない**。）

**原因**。

**ニュートンが、それを突き止めた**。

（**1666年、**プリズムの実験**。

**——白い光は、**単色ではない**。

**そして、**色によって、屈折率が違う**。

〈**赤は、あまり曲がらない**。**紫は、よく曲がる**。〉

**——だから、**レンズを通ると、色ごとに、違う場所に焦点を結ぶ**。

**「これは、レンズの作りが悪いのではない**。

**ガラスの性質そのものである」**。

〈**そして、彼は、こう結論した**。

**「屈折を使うかぎり、これは、**原理的に、直せない**」**。

——**これは、**間違っていた**。

**後に、**性質の違う二種類のガラスを組み合わせれば、打ち消せる**ことが分かる**（色消しレンズ、1733年頃チェスター・ムーア・ホール、1758年ジョン・ドロンド）。

**しかし、ニュートンは、そう考えなかった**。

**——だから、**別の道**を、探した**。〉）

**答え**。

**鏡を、使う**。

（——**反射には、**色収差が無い**。

**すべての色が、**同じ角度で反射する**。

〈**この考え自体は、**先例がある**。

**ジェームズ・グレゴリー**が、1663年に、**反射望遠鏡の設計を発表していた**。

**——しかし、**鏡を作れず、実物ができなかった**。

**そして、**ボナヴェントゥーラ・カヴァリエーリ、マラン・メルセンヌ**も、構想を書いている**。〉）

**製作**。

**1668年**。

（——**ニュートンは、**自分で、全部、作った**。

**（1）**合金を、自分で配合した**。

〈**銅と、スズ**（**鏡青銅**、speculum metal）。

**そして、**少量の砒素**を加えた**。

——**より白く、より磨きやすくなる**。

〈**彼は、**配合を、何度も変えて試した**。**記録が残っている**。〉〉

**（2）**鋳た**。

**（3）**磨いた**。

〈**凹面に、**手で**。

**——**これが、最も難しい**。

**彼は、**研磨の道具と、方法も、自分で工夫した**。〉

**（4）そして、**小さな平面鏡**を、45度に置いた**。

——**光を、**横に出す**。

**接眼レンズを、**筒の側面**に付ける**。

〈**これが、**ニュートン式**と呼ばれる形式である**。

**——理由**。

**そうしないと、**観測者の頭が、光を遮る**。

**グレゴリー式は、**主鏡に穴を開けて、後ろから覗く**。

——**ニュートンの方式のほうが、**作るのが簡単である**。〉）

**大きさ**。

（**主鏡の直径——**約33ミリ**（1.3インチ）。

**筒の長さ——**約15センチ**。

**倍率——**約35〜40倍**。

〈**——**極めて小さい**。

**しかし、**当時の、長さ1メートルを超える屈折望遠鏡と、同等の性能**を示した**。

**そして、**色がにじまない**。〉）

**発表**。

**1671年末、王立協会に、二台目を送った**。

（——**協会が、**熱狂した**。

**そして、**チャールズ2世に、見せられた**。

**1672年1月11日、**ニュートンは、王立協会の会員に選ばれた**。

〈**彼が、**科学者として世に出た、最初の出来事**である**。

**——『プリンキピア』は、**十五年後**である**。〉）

**そして、論争**。

（**1672年2月、彼は、**光と色についての論文**を、王立協会に送った**。

**——**プリズムの実験**である**。

**そして、**ロバート・フックが、批判した**。

**——**激しい論争になった**。

〈**ニュートンは、**深く傷ついた**。

**「わたしは、哲学の奴隷になってしまった」**という趣旨の手紙を書いている**。

**そして、**光学についての著作の出版を、フックが死ぬまで、控えた**。

**『光学』**（Opticks）**は、1704年**である**。**フックの死の、翌年である**。〉）

**限界**。

（——**鏡青銅は、**曇る**。

**空気中で、**酸化する**。

**数か月ごとに、**磨き直さなければならない**。

**そして、**磨くたびに、面の形が狂う**。

〈**これが、**18〜19世紀を通じて、反射望遠鏡の最大の問題だった**。〉

**そして、**反射率が、低い**（60%程度）。

**——だから、**大きくしなければ、暗い**。〉）

**その後の系譜**。

（**ウィリアム・ハーシェル**（18世紀後半）——**1.2メートルの鏡**。**天王星を発見した**。

〈**彼と妹カロラインが、**数百枚の鏡を、自分で磨いた**。〉

**ロス卿の「リヴァイアサン」**（1845年）——**直径1.8メートル**。

〈**当時、世界最大**。**渦巻き銀河の構造を、初めて見た**。〉

**そして——**1856年、フーコーとシュタインハイル**が、**ガラスに銀を蒸着する方法**を実用にした**。

——**これで、**金属鏡の時代が終わった**。

〈**ガラスは、**膨張が小さい**。**そして、**軽い**。

**銀の膜は、**曇ったら、剥がして、付け直せる**（形は狂わない）。

**後に、**アルミニウム**が使われるようになった**（1930年代）。〉）

**いま**。

（——**大型の望遠鏡は、**すべて、反射である**。

〈**屈折望遠鏡の限界**。

**（1）**大きなレンズは、**自重でたわむ**（縁でしか支えられない）。

**（2）**厚いガラスは、**光を吸収する**。

**（3）**泡と筋の無い、大きなガラスの塊を作るのが、難しい**。

**——最大の屈折望遠鏡は、**ヤーキス天文台の1.02メートル**（1897年）。

**それ以上は、**作られていない**。〉

**ケック望遠鏡**——**10メートル**（36枚の鏡を組み合わせる）。

**すばる望遠鏡**——**8.2メートル**（一枚鏡）。

**ジェームズ・ウェッブ**——**6.5メートル**（18枚、金メッキ）。

**そして、**建設中の30メートル級**。

——**すべて、**ニュートンが選んだ道**の先にある**。）

**そして**。

**現物**。

（**ニュートンが王立協会に送った二台目**が、**ロンドンの王立協会に、現存する**。

——**一度、修理されている**（1766年）。

**そして、**いまも、その筒がある**。

〈**長さ、約23センチの、小さな真鍮の筒である**。〉）