伽利略是怎样发明天文望远镜的？

伽利略自制望远镜的复制品（来源：互联网）

说来话长，这个问题要先从玻璃的发明说起。

玻璃的主要成分是二氧化硅，这种物质同时也是沙子的主要成分。二氧化硅的熔点是2000℃，加入碳酸钠或者碳酸钾之后熔点会下降到1000℃，通常需要再加入一些氧化钙使其不溶于水。由于种种原因，最早发明玻璃技术的是居住在新月地带[1]的人类，出现时间是大约公元前3000年。公元前15世纪，在地中海东部和东南部出现了大规模的玻璃制造工场，玻璃的生产工艺被细心的隐藏起来。公元前9世纪，出现了无色玻璃。公元前1世纪，出现了玻璃吹制工艺，公元100年左右，古罗马人开始把玻璃用作建筑物的装饰材料，接下来一千年里，玻璃及其加工技术在欧洲南部地区慢慢传播。

11世纪时，德意志人发明了平板玻璃的制造技术，这项技术在13世纪的威尼斯得到了完善和发展。13世纪晚期，威尼斯和佛罗伦萨开始出现眼镜制造业，之后它也出现在荷兰和德国。眼镜制造商们在黑暗中摸索，在没有光学理论的帮助下，艰难地研究如何制造出更适合人类需要的透镜。在这个过程中，显微镜和望远镜都被发明出来了，尽管其发明人声称是“无意中”发现的，但如果没有透镜制造技术的发达，望远镜这类光学工具的问世是完全不可能的。

汉斯·李普希画像（来源：维基百科）

1608年10月2日，定居在荷兰泽兰省米德尔堡市的眼镜制造商汉斯·李普希（Hans Lippershey，1570年-1619年）向荷兰国会提交了一份专利申请，声明他已经发明了一种“能看到很远的地方，好像它们就在你附近一样的东西”。关于他是如何发明这种装置的说法，有好几个版本，其中一个比较流行的说法是：有两个孩子在他的眼镜店里玩透镜，无意中发现用凸透镜和凹透镜的组合可以放大远处的物体，其他的说法还包括“学徒发现”以及抄袭等等。另一个眼镜制造商雅各·梅提斯（Jacob Metius）几周后也向国会要求拥有望远镜的发明权，争执的结果是两人都没有获得专利。当时荷兰处在“八十年战争”时期，正在和西班牙帝国交战，所以望远镜这种新发明立即就用于军事行动，而获得授权制造望远镜的李普希也因此获利颇丰。

这件事被暹罗（现在的泰国）国王Ekathotsarot派往荷兰的外交大使（1608年9月10日到任）写在他的一份外交信件中，这封信在欧洲被传抄，很多人由此知道了荷兰人的这个新发明。这些人中包括意大利人保罗·萨尔皮（Paolo Sarpi），罂国人托马斯·哈里奥特（Thomas Harriot），以及大学者伽利略·伽利莱（Galileo Galilei）。

当时伽利略是帕罗瓦大学的教授，1609年以前他通过和友人（可能是萨尔皮）的通信获知了望远镜的消息，但并未在意。这年7月中旬，一个荷兰人来到威尼斯，向当时的威尼斯大公推销望远镜，伽利略可能在威尼斯看到了（也可能是当面和萨尔皮交流知道了关于望远镜的更多的信息），他返回了帕多瓦，用一个晚上的时间猜出了望远镜的制造秘密，大约在7月22日制造了第一支属于自己的望远镜。差不多在27日他带着他改进的8或者9倍望远镜来到威尼斯，准备向威尼斯的统治者们展示了他自己的新发明。8月25日，他的望远镜在威尼斯共和国议会展示，得到了大公和议员们的赞扬。

油画：伽利略向威尼斯大公展示望远镜（来源：互联网）