KÍNH THIÊN VĂN NIUTƠN
Đã nửa thế kỷ trôi qua kể từ khi Galilê hướng ống kính viễn vọng lên Mặt Trăng mà giới khoa học vẫn chưa hoàn hồn vì kinh ngạc. Kính viễn vọng đã chứng tỏ khoa học có khả năng khám phá ra những điều hoàn toàn bất ngờ vượt ra ngoài cách nhìn thế giới thông thường.
Nhưng những khám phá phải vất vả mới có được. Các loại kính thiên văn cỡ lớn kiểu thấu kính cho ta những hình ảnh nhoè và mép bị viền các màu. Muốn giảm viền màu cầu vồng này, người ta đã chế ra các vật kính tinh xảo tiêu cự dài, rốt cuộc kính thiên văn có khi dài tới hơn 20 m. Loại kính này không có ống mà chỉ có vật kính và thị kính ở hai đầu của những “thanh sào” dài được treo bằng dây chằng lên một cái cột cao. Đó là loại “kính thiên văn không khí” do Huyghen nghĩ ra.
Niutơn đã giải thích hiện tượng hiện sắc cầu vồng (sắc sai) của hình ảnh. Thấu kính cũng như lăng kính, phân tán một phần ánh sáng thành phổ. Nhà bác học nghĩ lầm rằng vấn đề này không giải quyết được và đề xuất cách giải thoát kính thiên văn khỏi hiện tượng sắc sai: phải dùng gương chứ không dùng thấu kính làm vật kính. Tuy nhiên, thời đó ở châu Âu chưa có một thợ kính nào chế tạo được gương cầu chính xác trừ Niutơn. Thợ luyện kim Niutơn nấu hỗn hợp làm kính từ đồng, thiếc và asen và rót phôi. Thợ cơ khí Niutơn mài nhẵn và đánh bóng gương cầu. Thợ kính Niutơn sửa chữa thiết bị. Ánh sáng từ sao đi tới gương rồi phản xạ đến một lăng kính rồi hắt sang thành bên của ống kính, nơi có gắn thị kính. Kính thiên văn nhờ gương sẽ gọn nhẹ: gương 30 mm, chiều dài ống 160 mm. ảnh tuy không sáng lắm nhưng khá sắc nét, do đó kính loại này có thể cạnh tranh được với loại kính khúc xạ dài ngoẵng.
Vào một tối mùa hè trôi quang năm 1668, Niutơn quan sát các vệ tinh của sao Mộc mà Galilê đã phát hiện. Ông chăm chú theo dõi giây phút chúng khuất sau sao Mộc rồi lại xuất hiện từ vùng tối. Trước đó không lâu, Olau Rơme người Đan Mạch từ những quan sát các vệ tinh sao Mộc đã tính ra vận tốc ánh sáng: khoảng 300.000 km/s. Bây giờ Niutơn muốn biết mọi màu sắc có vận tốc như nhau hay không. Chẳng hạn, nếu vận tốc ánh sáng đỏ nhỏ hơn vận tốc ánh sáng xanh lam thì lúc xuất hiện lại, vệ tinh phải có màu hơi xanh lam. Nhưng những quan sát cho thấy mọi màu sắc có tốc độ như nhau.
Vua Saclơ (Charles) II rất thú vị với phát minh mới này của Niutơn: kính thiên văn phản xạ. Thế là người chế tạo ra kính này ở tuổi 29 đã được nhận làm thành viên Hội khoa học Hoàng gia Luân Đôn.
Sau đó Niutơn đã đi trước tới hai thế kỷ về công nghệ với việc chế ra kính thiên văn có gương bằng thuỷ tinh. Kính khúc xạ và kính phản xạ đã đua tranh với nhau trong hai thế kỷ nữa. Cuối cùng, cách đây 100 năm, chính gương thuỷ tinh đã đảm bảo thắng lợi hoàn toàn cho kính phản xạ đối với kính dùng thấu kính.
Chương viết về kính thiên văn trong cuốn “Quang học” của Niutơn kết thúc bằng những lời tiên tri: “Vào các thế kỷ sau đại dương không khí sẽ trở thành vật cản chủ yếu để tìm hiểu bầu trời. Các đài thiên văn phản xạ cỡ lớn sẽ phải đặt trên những đỉnh núi cao nhất…”. Điều này được thốt ra khi người ta mới xây đài Grinuych!
Kính thiên văn đã đem lại vinh quang to lớn cho Galilê của nước Anh, nhưng cũng như nhà khoa học tiền bối, công trình chủ yếu của Niutơn vẫn còn ở phía trước.
