很明顯,上述的裝置還不足以解決將一顆星移入視野(或照通常說法,找到一顆星)的問題。我們也許會摸索尋覓幾分鐘、甚至幾小時而不能成功。但是不要緊,找出星的方法還有如下兩種:
望遠鏡的裝置(2)
每臺天文望遠鏡都有另一小望遠鏡附在望遠鏡長筒的下端,這叫做“尋星鏡”(finder)。尋星鏡的放大率較低,因此視野較大。如果觀測者能看見那顆星,便可從鏡筒外找到目標再使尋星鏡對著它,使它進入尋星鏡的視野。在尋星鏡中找到該星後再把星移到視野的中央。按照這個步驟做完之後,星也就在主鏡的視野之中了。
但是天文學家所要觀測的星大都是肉眼完全看不見的。因此他必須再有方法使望遠鏡對著肉眼所不能看見的星。這就要憑藉分裝在兩軸上的劃分度數的圓圈了。其中之一上面刻著度數及分秒,這便表示望遠鏡所指的那一點的赤緯。另一個裝在極軸上,叫做時圈,分成24小時,每1小時又分成60分,以表示赤經。當天文學家要尋找一顆位置已知的星的時候,他只要先望一望恆星時鐘,從恆星時中減去該星的赤經,便得到它的當時的“時角”(hour angle),或者說在子午圈偏東或偏西的距離。他再使赤緯圈對準該星的赤緯,這就是說,他轉動望遠鏡使圈上的度數正等於該星的赤緯度;於是他在極軸上轉動儀器,使時圈上也正好是該星的時角。然後開動導星器自動追蹤星星,再向望遠鏡中望去,他所要找的星星便赫然在目了。
如果讀者覺得這種辦法太複雜,他只要到天文臺去參觀一下便可看出手續是多麼簡單了。那樣一來,他就可以在幾分鐘內明白什麼是恆星時、時角、赤緯以及這一類的名詞了。這些實際的知識是要比任何紙上的描寫要更容易使人明白的。
望遠鏡的製造
現在我們來談談與望遠鏡製造有關的有趣的事,其中大半都是歷史事實。我們已經說過,最大的困難、最需要天生的奇才的,便是製造物鏡那一方面。只要對於正確的形式有一點極細微的差錯——這毛病在物鏡中只有0.00003厘米薄的一部分上——便會把像毀壞了的。
製成鏡片(也就是說把鏡片磨得準確)的磨鏡師的本領還決不是所需要的全部。將大玻璃盤造得足夠均勻與純淨也是同樣困難的實際問題。玻璃的均勻程度稍差一點,就既不能用又不好看了。
在19世紀開始時,要把火石玻璃加工得足夠均勻是個大困難。這種物質中含有大量的鉛,在熔化玻璃的時候會沉下鍋底,因此使下半面的折光能力比上半面大。結果,在當時,一架口徑十幾厘米的望遠鏡便要算是大望遠鏡了。就在當時,瑞士人奇南(Guinand)發明了一種方法制成大片的火石玻璃。也許他的成功只是由於在玻璃熔化時不停地加以有力的攪動而已。
要利用這些玻璃盤,還需一位有相當才能的磨鏡師來把它磨光,使它恰好合用。慕尼黑(Munich)的夫琅和費(Fraunhofer)便是這樣一個技師,他在1820年曾造過25厘米口徑的望遠鏡。他並不止於此,在1840年又造了兩架直徑38厘米口徑的望遠鏡。這些都是空前的產品,在當時曾被認為是奇蹟。其中之一為俄國普爾柯沃天文臺所得;另一架為哈佛天文臺(Harvard Observatory)所得,直到五六十年後還可使用。
夫琅和費死後,在一個不知名的地方出現了一位傑出的後繼者,麻省劍橋港(Cambridgeport,Mass.)的肖像畫家克拉克。這個人幾乎未受初步的專門技術教育,又未受運用光學器具的訓練,卻成就了偉業,這也足可證明天賦才能的重要了。他好像對於這問題的本質有天生的完整概念,又加以超人的銳利眼力,遂得以解決了問題。那種不可抗拒的思想(這恰好是天才的標誌)驅使著他,從歐洲買來一些做小望遠鏡所必需的粗玻璃盤,造成了一副很令人滿意的10厘米口徑的望遠鏡。
當他透鏡的卓越使他出名了以後,克拉克又開始製造一架空前巨大的折射望遠鏡。這便是在1860年左右完成的為密西西比大學而造的46厘米口徑的大望遠鏡。這架望遠鏡完工尚待試驗的時候,他的兒子喬治?克拉克(George B. Clark)曾用它在他的工廠中觀測天狼星的伴星(因為這顆伴星對天狼星有引力,人們早知其存在,卻還從未看見過它)。美國內戰爆發後,密西西比大學未能得到這架望遠鏡,遂被芝加哥人買去。它曾經是埃文斯通(Evanston)的迪爾波恩天文臺(Dearb