科学史讲义IV：计时器、望远镜、光谱仪，促进科学发展的工具

本书是著名出版公司Wiley邀请世界一流的科学史专家撰写的一套科学史指南。书稿不是简单的介绍科学发展的历史，而是另辟蹊径，邀请四十位国际知名的科学史学者，分四专题，整合概述了当今科学史的核心范畴，角度独特，内容权威，可读性强。《科学史讲义IV：计时器、望远镜、光谱仪，促进科学发展的工具》关注的是科学发展中出现的各种主要的仪器设备，例如度量衡、计时器、显微镜、望远镜、计算机等。本书的出版将极大地丰富读者对科学发展史的认识，提高大众的科学修养。     

伯纳德·莱特曼（Bernard Lightman），加拿大多伦多约克大学教授，加拿大皇家学会院士，科学史学会副主席。出版的著作有《不可知论的起源》《维多利亚时代的科学普及者》以及《语境中的维多利亚科学》等。此外，他还是丛书“19世纪的科学与文化”的主编。

译者简介：薛敏侠，西安外国语大学讲师，翻译硕士，研究方向为英汉翻译理论与实践。

审校简介：跃钢，物理学博士，曾任教北京大学教师，目前为高级工程师。出版著作三部：《手机：划时代的魔器》《乔乔的物理花园》《量子世界巡游记》。译作两部：《有用的无用的百科知识》《改变我们生活的技术突破》。 

第一章 计时工具 001

第二章 度量衡 021

第三章 计算设备与计算机 041

第四章 标本与收藏 063

第五章 记录设备 081

第六章 显微镜 103

第七章 望远镜 127

第八章 棱镜、分光镜、光谱仪和光栅 151

第九章 示意图: 科学图像与制表 173

第十章 三维模型 193

注 释 215

参考文献 219

本书是著名出版公司Wiley邀请世界一流的科学史专家撰写的一套科学史指南。书稿不是简单的介绍科学发展的历史，而是另辟蹊径，邀请四十位国际知名的科学史学者，分四专题，整合概述了当今科学史的核心范畴，角度独特，内容权威，可读性强。《科学史讲义IV：计时器、望远镜、光谱仪，促进科学发展的工具》关注的是科学发展中出现的各种主要的仪器设备，例如度量衡、计时器、显微镜、望远镜、计算机等。本书的出版将极大地丰富读者对科学发展史的认识，提高大众的科学修养。     

伯纳德·莱特曼（Bernard Lightman），加拿大多伦多约克大学教授，加拿大皇家学会院士，科学史学会副主席。出版的著作有《不可知论的起源》《维多利亚时代的科学普及者》以及《语境中的维多利亚科学》等。此外，他还是丛书“19世纪的科学与文化”的主编。

译者简介：薛敏侠，西安外国语大学讲师，翻译硕士，研究方向为英汉翻译理论与实践。

审校简介：跃钢，物理学博士，曾任教北京大学教师，目前为高级工程师。出版著作三部：《手机：划时代的魔器》《乔乔的物理花园》《量子世界巡游记》。译作两部：《有用的无用的百科知识》《改变我们生活的技术突破》。 

最终还是艾萨克·牛顿明确了色差是由于光线颜色的不同引起的，不同颜色的光线具有不同的折射率，所以当光线被折射时，它的光径必然会产生偏离。光束会在不同成像平面上形成具有不同颜色的图像，因此产生了色差。牛顿认为，只有给定的折射率，所有玻璃折射光线后产生的色散程度才会相同，所以他断定无法重新汇聚光线形成单一图像。牛顿早期对望远镜的兴趣表现在他曾尝试研磨非球面透镜，但牛顿认为，即使成功研磨出非球面透镜，色差也依然会存在，而且与球面像差相比，色差会对成像产生更大的影响。于是他另辟蹊径，基于反射原理制作了一台望远镜。这台望远镜的凹面反射镜是他自己采用铜锡合金研磨并抛光的。

牛顿的望远镜并不是第一架反射望远镜。1663年，苏格兰数学家詹姆斯·格雷戈里就曾公布过一项类似的设计，对望远镜制造产生了一定影响。在他的设计中，入射光被抛物面状的凹面物镜或主镜反射后，会被一个小很多的椭圆状辅助凹面镜拦截并反射，随后通过主镜上的中心孔进入目镜。格雷戈里起初想让光学仪器制造商按照自己的设计制造望远镜，但结果令人失望。而牛顿却成功地制造出了自己的望远镜。他的副镜是平的，与主镜的光轴成 45°角，目镜设置在主镜筒的侧面接收成像。

有关牛顿望远镜的消息后来传到了英国皇家学会，牛顿便在1671 年将自己制造的第二件样品赠给了皇家学会。随后，1672年的《哲学汇刊》刊登了牛顿的颜色理论，正是在研究该理论的过程中，牛顿对反射望远镜产生了兴趣并展开了研究。胡克也有过许多结合反射镜和透镜的望远镜设计，但他的动机不是建立光学理论，而是为了缩短望远镜的尺寸，使其更容易掌控。尽管当时有这样的兴趣作为驱动力，但要做到普遍制造和使用反射望远镜还尚需时日。