Leonardo készítette az első távcsövet?
Annak ellenére, hogy bizonyosnak látszik, távcsövet már Leonardo da Vinci, majd tőle függetlenül Leonard Digges is készített a 16. század elején illetve derekán, a holland mesterek érdeme nem vitás. A 16. század korai távcsöveiből egyedi példányok készültek, a lencsék nagy hibái, a hegyikristály magas ára és más nehézségek miatt nagyobb számban nem is lehetett készíteni ilyen műszereket. Kétségtelen, hogy ezt a holland rendszerű távcsövet Leonardo da Vinci valóban elkészítette, és használta is. A "holland távcső" feltalálója tehát Leonardo da Vinci. Műszere azonban ismeretlen maradt, még a kortársak előtt is, jegyzeteit pedig csak a múlt században találták meg - így tehát a távcsövek fejlődésére nem lehetett hatással - írja a mcse.hu.
Kutatók szerint bizonyosnak tűnik, hogy a jól használható holland-rendszerű távcső a 17. sz. első évtizedében, Hollandiában bukkant fel, 1609 tavaszán pedig Brüsszelben már árusítottak is ilyen távcsöveket. Ugyanebben az időben jutott el a híre - utóbb talán egy példánya is - Galileihez, aki 1609 őszétől megkezdte távcsöves csillagászati észleléseit. Ezzel indult hódító útjára a tudományban a távcső, új fejezetet nyitva a csillagászati megfigyelések történetében.
Ismeretes, hogy a holland rendszerű (Galilei-féle) távcső okulárja negatív (szóró-) lencse. Ez az optikai rendszer közvetlenül egyenes állású képet ad, de látómezeje nagyon kicsi, a látótér fényességeloszlása elég rossz, okulármikrométer, szálkereszt pedig nem alkalmazható e teleszkópoknál.
Már nem sokkal az első távcsövek megjelenése után elhangzottak olyan vélekedések, hogy a teleszkópot voltaképpen jóval korábban feltalálták. Mellőzve az ide vonatkozó vitákat és találgatásokat, egyedül az angol filozófus-természettudós Roger Bacon (1214-1294) nevére utalunk. Bacon valóban ír arról, hogy a fénytörés jelenségét felhasználva, optikai eszközök segítsé- gével a távoli tárgyak közelinek láthatók. Sőt, igen helyesen, a látószög nagyításáról ír. Arra azonban semmi bizonyíték sincsen, hogy Roger Bacon valóban készített távcsövet. Legtöbb magyarázója úgy véli, hogy az arab Alhazen (Ibn al Haitham, 965-1039) Optikájának, valamint a 13. században már elterjedt látásjavító szemüvegek ismeretében mintegy megsejtette a teleszkóp megalkotásának lehetőségét.
Az utóbbi években azonban ismét felmerült annak lehetősége, hogy valóban készítettek már a holland szemüvegkészítők előtt is működőképes távcsövet. Ennek egyik bizonyítékát az angol Leonard Digges (1520-1559) földmérő és matematikus posztumusz művében, a Pantometriában vélik fellelni. Megjegyzendő, hogy a Pantometriának ezt a helyét régóta ismerik és idézik is, de a meglehetősen homályos szöveget nemrég Colin Ronan tudománytörténet-kutató újraértékelte és magyarázta.
Leonard Digges és fia, Thomas Digges (1546-1595) az angliai reneszánsz tudomány jelentős alakjai. Az idősebb Digges (születési éve 1510 vagy 1520) a kontinensen is megfordult, a cambridge-i Trinity College-ben matematikát tanult. Oktatója a "fantasztikus" John Dee (1527-1608), az alkímia és a misztikus gondolatok híve, aki emellett a kor legjobb tudományos mérőműszereivel foglalkozott. Az idősb Digges később szögmérő műszerek tervezésével, földmérő- térképész munkákkal és csillagászattal foglalkozott. Tőle származik az egyik fokmérő műszertípus "theodelitus" elnevezése, amely utóbb, kissé más értelmezéssel átment a ma is használt teodolitok megnevezésére. Több geodéziai tárgyú munkája mellett élete végéig dolgozott Geometrical Practical Treatize named Pantometria c. művén, amelyet azonban már halála után fia adott ki, 1571-ben.
Az ifjabb Digges Oxfordban tanult, hadseregírnokként ő is megfordult a kontinensen. Haditechnikai számításokról írt műve mellett egyik szférikus csillagászati könyvében, 1573-ban ő ismerteti először angol nyelven Kopernikusz munkáját, és ír az 1572. évi szupernóváról. Apjának Pantometria c. munkájához írt előszavából tudjuk, hogy az idősebb Digges 1540 körül optikával is foglal- kozott. Mint írja:
"Apám folytonos fáradságos gyakorlati és matematikai bizonyítások segítségével képes volt, és különböző időpontokban megismételte, hogy különféle, egymáshoz egyező szög alatt elhelyezett üvegekkel .azaz lencsékkel. nem csak a távoli tárgyakat fellelje, a betűket elolvassa... de a Dowes melletti nyílt mezőről, hét mérföldnél messzebbről megmondja, hogy mi történik abban a pillanatban a magánhelyeken".
Ez a leírás valóban olyan, mintha távcsöves megfigyelést ismertetne. A kutatók többsége, köztük Henry C. King távcsőtörténet-kutató úgy vélekedik, hogy Leonard Digges távollátó volt, és véletlen szerencsével megválasztott szemüveg használata tette képessé a "nagyított" látásra. Távollátóknál ugyanis a szemlencse gyújtópontja a szemgolyó hátsó fala -- és az érzékelő sejtek -- mögött van. Ezért használnak a távollátás javítására pozitív (gyűjtő) lencsét. A szemüveglencse és a távollátó szemlencse véletlen kombinációjaként azonban előállhat az a helyzet, hogy a szemüveg mint távcsőobjektív, a szemlencse mint okulár szerepel, és az érzékelő recehártyán egy kismértékben nagyított kép jelenik meg. Ehhez csak az szükséges, hogy a szemüveg lencséje ne közvetlenül a szemgolyó előtt, hanem attól távolabb legyen. Ilyen véletlen elrendezéssel a normális leképezéshez viszonyítva két-háromszoros nagyítás is kialakulhat a szemben!
Ha a Pantometria idézett részét lehet is ily módon magyarázni, Colin Ronan felhívja a figyelmet az említett munka egy másik helyére, ahol ez áll:
"Homorú és domború, kör szférikus és paraboloid tükrökkel, illetve ezek megfelelő szög alatti párosításával, és átlátszó üveg segítségét felhasználva, amely megtör vagy egyesít .tudnillik a fénysugarakat., a tükrök visszaverésével kép alakul ki, amely leképezi az egész területet; vagyis egyes részletek annyira megnövekednek, hogy a parányi tárgyak olyan világosan kivehetők, mintha a megfigyelő közelében lennének...".
C. Ronan nyomatékosan kiemeli, hogy ez a leírás már igen bonyolult optikai eszközt ismertet, amely semmiképpen sem lehet csak a képzelet szülötte. Úgy véli, hogy egy olyan távcsőről van szó, amelynek objektívje gyűjtőlencse, okulárja pedig homorú tükör. Optikai megfontolások alapján megpróbálta rekonstruálni a Digges-féle lencsés-tükrös távcsövet. Megkísérelte rekonstruálni Leonard Digges kombinált optikájú, mai értelemben katadioptrikus távcsövét. Feltevése szerint az objektív aránylag hosszabb gyújtótávolságú gyűjtőlencse volt, ennek fókuszán túl egy igen rövid gyújtótávolságú homorú tükröcske foglalt helyet okulárként. Az okulár-tükör síkja az objektív optikai tengelyéhez viszonyítva kissé megbillentve állt, így az erről visszaverődő sugárnyaláb ferdén oldalra vetült, az észlelő feje betekintéskor nem takarta el a sugármenetet.
Elméletileg ez az elrendezés valóban alkalmas a leképezésre. C. Ronan feltevésének ellenzői azonban azt hangoztatják, hogy Digges korában nem tudtak kellően tiszta, homogén üvegű lencsét előállítani; és megfelelő tükröző felületű homorú tükröcskét sem tudtak csiszolni. Úgy vélik ugyanis, hogy az okulárként szolgáló tükröcske üvegből kellett hogy legyen - mivel a fémtükör-csiszolást később dolgozták ki -, de az üvegfelszín tükröző felületét ekkor még nem tudták elkészíteni.
Ronan ezzel szemben elkészítette a "Digges-féle" távcső működő rekonstrukcióját, amelyet a BBC televíziós adásában, 1992 augusztusában bemutattak. Teljesen bizonyító értékűnek ezt a kísérletet sem tekintik, hiszen mai optikai ismeretek birtokában készült a modell. Az is vitatott, hogy Digges tervezett-e ilyen bonyolult optikai eszközt.
Megítélésem szerint Leonard Digges valóban elkészíthette a katadioptikus távcsövet. Tény, hogy a tiszta üvegű szemüveglencse a 16-17. században ritkaság volt még, de mégsem teljesen elérhetetlen. Így például I. Ágost szász választó- fejedelem Muranóból és Angliából hozatott jobb minőségű szemüvegeket. Mint látni fogjuk, tiszta hegyikristályból is csiszoltak lencséket. Másrészt ügyes ötvösök - díszítő céllal - tudtak elő tudtak már állítani meglepően pontos homorú és domború felületeket. Még a közép-amerikai olmék indiánok régi kultikus tárgyai között is találtak optikai igénnyel csiszolt homorú fémtükröt.
Leonard Diggesnek tehát megvolt a lehetősége arra, hogy kivételes szerencsével, sok kísérletezés árán összeállítson egy katadioptrikus műszert. Nagyobb problémát jelent, hogy az egymáshoz viszonyítva ferdén álló optikai elemek összehangolása még ma is nehéz feladatat elé állítja a műszerépítőket. A Digges-féle távcső legfeljebb a látótér egy részén, és a szem erőltetésével adhatott jó képet. Ezek a nehézségek magyarázzák, hogy az "Erzsébet-kori távcső" nem terjedhetett el.
Ellenben bizonyosra vehető, hogy a 16. században a "nagyító cső", távcső eszméje már többek gondolatában is megfordult. Egyrészt a szemüveg elterjedése is sugallta a távoli tárgyak nagyított szemlélésének lehetőségét, másrészt az optikai törvények megismerése elméletben is felcsillantotta az ilyen eszköz készítésének lehetőségét. Jó bizonyság erre Leonardo da Vinci (1452-1519) távcsövének leírása, amely évtizedekkel Digges előtt készült. Egyik feljegyzésében Leonardo da Vinci arról ír, hogy szemüveggel "a Hold nagyobbnak látható". Ezt azonban R. Reikher úgy magyarázza, hogy az időskori távollátás szemüveg használatára kényszerítette a nagy reneszánsz művészt, és nála is előállt az a véletlen egybeesés, amikor a szem okulárként szerepel.
Leonardo azonban egy másik, tükörírással leírt jegyzetében ismertet és lerajzol egy holland rendszerű távcsövet is, amelynek lencséi igen átlátszó hegyikristályból (átlátszó, víztiszta kvarcból) készültek. Az egyik lencse - az objektív - 48 mm átmérőjű, síkdomború (plankonvex), a másik - az okulár - közel hasonló átmérőjű, kétszer homorú (bikonkáv), a két lencse távolsága 72 mm. Igen érdekes, hogy Leonardo a lencséket egy-egy cső végébe kívánta erősíteni, és a két csődarab egymásba tolható. Tehát már ő alkalmazta az okulárkihuzatot az élesre állításhoz, amit például Galilei még nem ismert!
Leonardo két rajzot is készített a leírás mellé, az egyik a lencse csiszolását mutatja, a másik a rövid állványra vagy fogantyúra erősített távcsövet. A cső belsejében, a gyűjtőlencsére utalva a következő felirat áll: "Nézőüveg kristályból, a szélén egy uncia, néhány uncia vastagságig" - olvashato a mcse.hu cikkében.