Teleskobun 1608 yılındaki icadı genellikle Hollandalı Hans Lippershey'e dayandırılır. Astronomik teleskop, Galileo (1564-1642) ve Isaac Newton (1642-1727) gibi isimlerin gök cisimleri ve evrenin doğası hakkında cesur yeni teorilere kanıt sağlamak için kullandıkları Bilimsel Devrim sırasında kullanılan tüm aletlerin en önemlilerinden biri haline geldi.
İnsanlar binlerce yıldır geceyi ve gökyüzünü inceliyorlar, Batlamyus'tan (90-168) Nicolaus Copernicus'a (1473-1543) kadar astronomlar sadece çıplak gözle Dünya'nın Güneş, Ay ve diğer gezegenlerle ilişkisi üzerine teoriler geliştirebildiler. Teleskopun icadından önceki belki de en büyük astronom, özellikle gözlemlenebilir bazı gök cisimlerinin yüksekliklerini ölçmekle uğraşan Danimarkalı Tycho Brahe (1546-1601) idi. Johannes Kepler (1571-1630) teleskop öncesinin bir diğer önemli figürüydü (yeni aletin kendi versiyonlarını yapmadan önce); Kepler gezegenlerin hareketi için yeni bir dizi yasa formüle etti; gezegenler Güneş etrafında mükemmel daireler çizmek yerine eliptik yörüngelerde hareket ediyorlardı. Nesiller boyu süren bu çabalar büyük bir bilgi birikimi sağlamış, ancak aynı zamanda birçok yanlış teoriyi de devam ettirmiştir. Gökler hakkındaki gerçeğe kimin sahip olduğuna dair süregelen bir tartışma vardı ve bu tartışma sıklıkla önyargılarla, özellikle de dini görüşlerle şekillendi. Teleskop kısa sürede yepyeni bir bilimsel araştırma alanı açtı ve çelişkili teorilerin çoğunu ayrıntılı ve uzun süreli gözlemlerin fiziksel kanıtlarına karşı test etme imkânı sağladı.
Lippershey, Galileo & Kepler
İlk teleskopların tarihi, bu önemli icadın ilk merceklerinden elde edilen genellikle puslu görüntüden bile daha belirsizdir. Net olarak bilinen şey, bunun çok önemli bir bilimsel araç haline geldiğidir. Farklı merceklerin ve aynaların tek bir alette birleştirilmesi antik çağlara kadar uzanmaktadır, ancak bu tür bileşenleri uzaktaki nesneleri göze yaklaştırabilecek tek bir cihazda kullanma fikri ilk olarak 16. yüzyılda İngiltere ve İtalya'da ortaya çıkmıştır. Bununla birlikte, uzun bir tüp içine yerleştirilmiş bir dışbükey mercek ve bir içbükey mercek kullanan ilk tanınabilir teleskop cihazının genellikle 1608 yılında Hollanda'da Hans Lippershey (yaklaşık 1570 - yaklaşık 1619) tarafından icat edildiği düşünülmektedir. Lippershey bir gözlük üreticisiydi, ancak teleskopun mucidi olarak atfedilmesi problemlidir çünkü diğer iki Flaman gözlük üreticisi onun iddiasına itiraz etmişlerdir. İlk pratik teleskopu kim yapmış olursa olsun, biri büyüten diğeri küçülten birbirinden uzak iki mercek türünün birleşimi uzaktaki nesnelerin net bir görüntüsünü vermiş ve dünyanın ve göklerin nasıl görülebileceği konusunda devrim yaratmıştır. Fikir o kadar güzel ve basitti ki, insanlar orijinalini hiç görmeden onu kolayca kopyalayıp kendi teleskoplarını yaptılar. Galileo bu taklitçilerin en ünlüsüydü ve birbiri ardına daha verimli aletler inşa ederek 33 çaplık bir büyütme oranıyla mevcut en güçlü teleskobu yaratmayı başardı. Galileo'nun occhiale ('gözlük') adını verdiği teleskobu, yaklaşık 60 cm (24 inç) uzunluğunda kurşun bir borunun iki ucuna yerleştirilmiş iki merceğe sahipti.
Galileo yeni teleskobunu kullanarak gökleri muazzam ayrıntılarla inceledi ve araştırmalarının meyvesini 1610 yılında Sidereus Nuncius (Yıldızlardan Gelen Haber) adlı kitabında yayınladı. Galileo Ay'ı gözlemleyebildi ve yüzeyinin dağlar ve vadilerle Dünya'nınkine benzediğini fark etti, bu da daha önce düşünüldüğü gibi tamamen farklı bir maddeden yapılmadığını gösteriyordu. Galileo Jüpiter'in en büyük dört uydusunu tespit etti, Samanyolu'nun yapısını inceledi ve Venüs'ün evrelerini belirledi. Artık pek çok yeni yıldız gözlemlenebiliyordu ve bu da evrenin bir küre değil, sonsuz bir cisim, kelimenin tam anlamıyla büyük 'S' harfine layık sonsuz bir uzay olduğu teorisine itibar kazandırıyordu. Galileo burada, sadece gözlem yoluyla nelerin öğrenilebileceğine ve hangi teorilerin doğrulanabileceğine bir örnek olarak, teleskopuyla görebildiği Güneş üzerindeki güneş lekelerini anlatmaktadır:
Teleskop aracılığıyla güneş yüzeyinde görülen karanlık noktalar, yüzeyden hiç de uzak değildir; ya yüzeye bitişiktirler ya da fark edilemeyecek kadar küçük bir aralıkla ayrılmışlardır. Süreleri bir ya da iki gün ile otuz ya da kırk gün arasında değişir. Çoğunlukla düzensiz bir şekle sahiptirler ve şekilleri sürekli değişir, bazıları hızlı ve şiddetli, bazıları daha yavaş ve ılımlıdır. Tüm bu düzensiz hareketlerin yanı sıra, güneşin yüzü boyunca paralel çizgiler halinde genel bir tekdüze hareketleri vardır. Bu hareketin özel karakteristiklerinden, güneşin kesinlikle küresel olduğu, batıdan doğuya ve kendi merkezi etrafında döndüğü, lekeleri paralel daireler halinde beraberinde taşıdığı ve tüm bir devrini yaklaşık bir ay içinde tamamladığı öğrenilebilir.
(Fermi, 57).
Galileo gibi Kepler de 1611 yılında gerçek astronomik versiyon olan kendi teleskopunu tasarladı. Kepler'in aleti çok daha net bir görüntü veren iki dışbükey mercek kullanıyordu; dezavantajı ise bu görüntünün gözlemci tarafından baş aşağı görülmesiydi. Bu dezavantaj, karada ya da denizde uzaktaki nesneleri gözlemlemek için kullanılan ve bugün deniz ya da kara teleskopu olarak adlandırabileceğimiz cihazın tersine, astronomik teleskopun yayılmasını sınırlamıştır. 17. yüzyılın ortalarına gelindiğinde astronomik teleskop daha yaygın bir şekilde kullanılmaya başlandı. Ancak Bilimsel Devrim sırasında cihazdaki en büyük kusur, yüksek kaliteli mercekler üretecek teknolojinin olmamasıydı. Galileo bu alanda herkesten çok ilerideydi ancak ince merceklerini nasıl taşladığını tam olarak açıklamadı. Teknik sorunlara rağmen, insan görüşünü büyük ölçüde genişleten bu atılım, hem bilim insanlarının hem de halkın hayal gücünü cezbeden bir mucizeydi.
Teleskopa Muhalefet
Teleskop bir mucize olabilirdi, ancak tarihçi J. Henry'nin burada açıkladığı gibi, bu yeni aletle ilgili pek çok şüpheci vardı:
Örneğin, Galileo'nun çağdaşlarından bazılarının onun teleskopundan bakmayı reddettikleri iyi bilinmektedir. Neden bu şekilde tepki verdiler? Belli ki astronomiğin teknik detayları nedeniyle değil. Cevabın bir kısmı, sihirbazların ve hatta sıradan hokkabazların insanları kandırmak için ayna ve mercek kombinasyonlarını kullanmalarıdır; ve yapay olarak inşa edilmiş nesneler olarak, teleskopların doğal olan hakkında güvenilir bilgi sağlayabileceği çağdaşlar için hiçbir şekilde açık değildi.
(6)
Aristotelesçi doğa filozoflarının (kendilerini fiziksel dünyayı açıklamakla görevlendiren), teleskop gibi başka türlü gözlemlenemeyecek konularda bilgi sağlayan araçların bulgularını düşüncelerine dahil etme konusunda da bir isteksizlik vardı. Kilise de kendi dünya görüşlerine meydan okuyan astronomlardan memnun değildi. Kopernik'in çalışmaları zaten Katolik Kilisesi'nin Yasak Kitaplar Listesi'ndeydi ve Galileo da uyarılmıştı. Aslında dönemin astronomlarının çoğu dini ortodoksluğa meydan okumakla ilgilenmiyordu ve teleskoplarla yaptıkları yeni keşiflerin İncil'de anlatıldığı gibi yaratılmış bir evrene meydan okumak anlamına geldiğini düşünmüyorlardı. Örneğin Newton, Dünya'ya çarpan bir kuyruklu yıldızın Yaratılış kitabındaki Büyük Tufan'ı açıklayabileceğini öne sürmüştür.
Teleskobun sunduğu yeni görüntüler bazılarının kafasında soru işaretleri yarattı. Eğer Güneş'in değişen bir yüzeyi varsa, evrende başka ne değişiyordu? Eğer Güneş ilahi mükemmelliğin değişmez bir örneği değilse, o zaman amacı tam olarak neydi? Eğer Ay'ın Dünya benzeri bir yüzeyi varsa, peki ya diğer uydular ve hatta gezegenler? Bazı gök cisimlerinin coğrafi özellikleri Dünya'ya benziyorsa, evrenin başka bir yerinde yaşam olamaz mı? Şimdi insan evrenin yeni sonsuz ölçeğinin farkına vardığına göre, Jüpiter'den bir teleskopla bakıldığında Dünya neye benziyordu? Kısacası, Batlamyus'un jeosantrik teorileri tarafından sürdürülen güven verici bir fikir olan Dünya'nın ve insanlığın her şeyin merkezi olduğu kavramı nihayet çökmüştü.
Muhalefet ne olursa olsun, teleskop kalıcı olacaktı. Birçok bilim insanı kendi teleskoplarını yapıp kendi merceklerini taşlarken, kısa süre sonra özellikle İtalya'da uzman teleskop üreticileri ortaya çıktı. Kadran gibi mevcut seyir aletlerine minyatür teleskoplar takıldı. Büyütme oranı azaltılmış küçük teleskoplar kısa süre içinde karada ordu, denizde donanma tarafından her yerde kullanılmaya başlandı. Bunlar düşük büyütmeli küçük işlerdi çünkü x20'den daha fazlası, herhangi bir fiziksel ufuk mesafesi göz önüne alındığında (bir kütüphanede dürbün kullanmak gibi) görüntünün bulanık ve kapsamın çok yakınlaştırılmış olması anlamına gelirdi.
Teleskopun edebiyattaki ilk önemli yansımalarından biri John Milton'ın (1608-1674) 1667 tarihli Paradise Regained şiiridir; burada Şeytan'ın İsa'ya bir dağın tepesinde teleskop kullanarak Dünya'nın krallıklarını gösterdiği öne sürülür. Teleskobun açtığı yeni dünyalar, Francis Godwin'in Ay'a yapılan bir yolculuğun hikayesi olan Aydaki Adam (1638'de yayınlandı) gibi ilk eserlerle yeni bir edebiyat türünü - bilim kurgu - başlattı. Bunu 17. yüzyıl boyunca pek çok benzer eser takip etti.
Diğer Gelişmeler
Teleskopun geliştirilmesine devam edildi. XVII. yüzyılın tipik bir astronomik teleskopu yaklaşık 15 metre (50 ft) uzunluğundaydı. Johannes Hevelius (1611-1687) Danzig'de (modern Gdańsk) 1647'de 46 metre (150 ft) uzunluğunda bir tane yaptı (Ay'ın haritasını çıkarmak için kullandı, ancak cihazını yıldızların ve gezegenlerin hareketini ölçmek için kullanmak konusunda ilginç bir şekilde isteksiz kaldı). Daha büyük teleskoplar 17. yüzyılın sonlarına doğru yapıldı; bu teleskoplar bazen tüpün içinde metrelerce aralıklı merceklerden oluşan daha ayrıntılı bir sisteme sahipti ya da hava teleskopu adı verilen bir aygıt daha vardı ve herhangi bir tüp olmadan kullanılabiliyordu. İngiltere'deki Kraliyet Cemiyeti'nin sekreteri Henry Oldenburg, 1664 yılında cemiyetin yeni teleskoplarından biri hakkında aşağıdaki açıklamayı yaptı: "Vatandaşımız [Richard] Reeve tarafından yakın zamanda tamamlanan 18 metre uzunluğunda bir teleskop inşa ettik, yaklaşık 12 cm çapındaki nesne camı 6cmlik bir diyafram açıklığı taşıyor" (Jardine, 47). Enstrümanın değerinin 100 £ (bugünün 17.000 £ veya 21.500 $) olduğu tahmin ediliyordu.
Teleskoba teknik eklemeler yapılmaya devam edinildi. Özellikle açıların daha hassas ölçümlerini yapmak için mikrometreler eklendi. İki gözlemcinin aynı nesneyi görmesini sağlayan çift teleskoplar icat edilmişti. Kırılan teleskoptan daha küçük boyutlara getirilebilen yansıyan teleskop 1668 yılında Isaac Newton tarafından icat edilmiştir. Bu türde kalay ve bakır alaşımından yapılmış kavisli bir ayna kullanılıyordu ve bu ayna renk sapmalarını, yani tüm renklerin tek bir noktada birleşmemesini (o dönemde cam merceklerin bir sorunu) azaltarak görülen görüntünün netliğini artırıyordu. Newton'un teleskopu 40 kat büyütme gücüne sahipti ve aynı güçteki kırılan bir teleskoptan on kat daha kısaydı. 18. yüzyılda farklı cam türlerinden yapılan mercekler renk sapması sorununu azaltmıştır. Karada veya denizde daha kısa mesafelerde kullanım için çift teleskop - dürbün - aletin daha sabit tutulmasına ve mesafenin daha iyi değerlendirilebileceği üç boyutlu bir görünüm sağlamasına olanak tanıdı. Aslında Galileo bir dürbün icat etmiştir, ancak 19. yüzyıla kadar yaygınlaşmamıştır.
Amaca yönelik olarak inşa edilen gözlemevleri tek veya bir dizi astronomik teleskop barındırıyordu ve hükümetler genellikle daha iyi haritalar sağlayacağı ve pratik navigasyon sorunlarına cevap vereceği umuduyla Paris (1667'de kuruldu) veya Greenwich (1675'te kuruldu) gibi yerlere ulusal bir gözlemevini finanse ediyordu. Diğer devletler de bunu takip etti ve 1680'lerde Siyam Krallığı (Tayland) ve 1720'lerde Hindistan'daki Jaipur gibi beklenmedik yerlerde teleskop kullanan gözlemevleri açıldı.
Kalıcı Miras
Giderek daha fazla tekniki gelişmeyle birlikte teleskop, astronomlar için her zamankinden daha kullanışlı bir araç haline geldi. Edmond Halley (1656-1742) - en çok 1682'de gözlemlediği ve şimdi kendi adını taşıyan kuyruklu yıldızın 1758'de geri döneceğini tahmin etmesiyle ünlüdür - 1677'de Güney Atlantik'teki St. Helena'daki bir gözlemevini kullanarak teleskopla yaptığı gözlemlere dayanarak Güney Yarımküre yıldızlarının ilk haritasını çıkardı. Artık gezegenlerin, uydularının ve yıldızların birbirlerine göre hareketlerini ölçmek ve Dünya ile Güneş arasındaki mesafeyi doğru bir şekilde hesaplamak mümkündü. Gian Domenico Cassini (1625-1712) bir teleskop kullanarak sadece Satürn'ün dört uydusunu tespit etmekle kalmamış, aynı zamanda bu gezegenin halkaları arasındaki boşlukları da tespit edebilmiştir.
Astronominin daha doğru bir şekilde yapılması, fizik ve Newton tarafından ortaya atılan Yerçekimi Teorisi gibi ilgili alanlarda gelişmelere yol açmış ve Ole Rømer'in (1644-1710) araştırmaları sayesinde ışığın sonlu bir hızda hareket ettiği gerçeği ortaya çıkmıştır. Teleskop, gök cisimleri hakkında ne kadar az şey bilindiğini ortaya çıkarmıştı, ancak bilim insanları her zamankinden daha güçlü aletler kullanarak bilgilerini yavaş yavaş artıracaklardı. Elbette bu süreç, 1990 yılında fırlatılan Hubble Uzay Teleskobu gibi son derece sofistike araçlardan elde edilen görüntü ve verilerle halen devam etmektedir. Dünya atmosferinin optik engelinin ötesinde çalışan Hubble ve benzerleri, uzayın derinliklerine kadar görüntü yakalayabilmektedir. Zamanda yolculuğa belki de en çok yaklaştığımız bu noktada, teleskop sayesinde uzayda ilk insanın gökyüzüne bakıp evrenin gizemlerini merak etmesinden çok önce meydana gelen olayları görebiliyoruz.
