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역사

망원경의 개발과 우주관의 변화
갈릴레이 망원경갈릴레이
608년 네덜란드의 안경 제조업자인 리프셰(Hans Lipershey)는 우연한 기회에 두 개의 렌즈를 적당한 간격으로 두었을 때 멀리 있는 물체를 확대해 볼 수 있다는 사실을 발견하게 된다. 이듬해 이 사실을 전해들은 갈릴레이(Galileo Galilei)는 볼록렌즈와 오목렌즈를 조합한 망원경을 제작하였고, 1610년에는 그가 만든 망원경으로 목성, 금성, 달 등을 관찰함으로써 인류 최초로 망원경을 이용해 천체를 관측한 사람으로 기록되게 되었다.망원경으로 천체를 본 그는 목성 주위를 도는 네 개의 위성을 발견하였고(이는 현재 갈릴레이 위성이라 불린다.), 금성의 모습이 달처럼 변한다는 사실도 알게 된다. 이는 그가 믿고 있었던 우주관인 지동설을 확신하는데 결정적인 역할을 했다. 금성의 모습이 달처럼 변할 수 있는 것은 내행성으로써 태양을 공전하기 때문이고, 목성의 위성들이 목성을 공전하고 목성이 또한 태양을 공전하는 것처럼 지구 역시 태양을 공전하는 천체임을 확신하게 된다. 이러한 생각은 교황청을 비롯한 종교계와 대립되는 것이었고, 끝까지 자신의 의지를 굽히지 않은 갈릴레이는 로마의 교황청에 의해 남은 평생을 자신의 집에서 구류되어 보냈다.
갈릴레이식 망원경의 개발
갈릴레이 이후 망원경은 급속도로 보급되었는데 그가 처음 만들어 사용하던 망원경은 앞서 언급한 것처럼 볼록렌즈와 오목렌즈를 합성한 것으로 이를 갈릴레이식 망원경이라 부른다. 이 갈릴레이식 망원경은 볼록렌즈로 빛을 모으고, 오목렌즈로 상을 확대하는 방식으로 사물을 볼 수 있다. 이 방법은 상을 바로 볼 수 있으나 시야가 좁아 현재는 쌍안경 등에 적용된다.
케플러식 망원경의 개발
케플러
케플러 망원경은 대물렌즈와 접안렌즈 모두 볼록렌즈로 되어 있다. 이것은 갈릴레이식 망원경과 접안렌즈가 다르다. 이로 인해 바라보는 대상은 상하좌우가 뒤바뀌지만 갈릴레이식 망원경에 비하여 상대적으로 상이 안정되어있고 시야가 넓어 현재의 대부분의 굴절망원경이 이 형식으로 쓰인다.
뉴튼식 반사 망원경의 개발
뉴턴뉴턴식 반사망원경
17세기의 갈릴레이식과 케플러식 굴절망원경에 사용된 렌즈의 질은 지금과 비교하면 현저히 떨어진다. 또한 렌즈를 통과한 빛은 무지개처럼 여러 색으로 퍼지는 색수차가 생기게 된다. 그 당시 렌즈의 색수차 때문에 별을 관측할 때 별의 모습이 이상하게 보인 다는 것을 안 뉴턴은 렌즈 대신에 거울을 사용한 반사망원경을 고안하게 된다. 이 반사망원경의 탄생으로 굴절망원경의 단점인 색수차는 없어지게 되었다. 그리고 이 반사망원경은 굴절망원경에 비하여 상대적으로 작은 크기로도 높은 배율을 지닐 수 있었고, 현재에는 8~10m급 반사망원경들이 사용되고 있고 수십m 크기의 거대한 망원경들도 등장하게 된다. 하지만 반사망원경은 동급의 굴절망원경에 비해 상이 안정적이지 못하고, 구면수차가 생긴다.

렌즈를 사용한 굴절망원경은 1m급 이상의 망원경을 만드는 데에도 많은 비용이 들며, 렌즈가 경통 윗부분에 있어서 이 무거운 렌즈를 지지할 수 있는 지지대가 필요한데 이것 또한 만들기 어렵다. 따라서 대형망원경들 중에 굴절망원경은 찾아보기 힘들다. 하지만 반사망원경은 거울이 경통의 뒷부분에 있어서 지지하기가 쉽고, 거울자체도 한쪽면만 손질하면 되기 때문에 대형으로 제작하기가 상대적으로 쉽다.
허블우주망원경
허블우주망원경
허블우주망원경(Hubble Space Telescope, HST)은 지구 밖에서 우주의 깊은 곳을 관측하는 우주망원경이다. 지상에서 아무리 거대한 망원경을 만들어서 관측을 하지만, 지구대기에 의한 효과로 천체를 선명하게 관측 할 수 없다. 또한 지구대기는 가시광선을 포함한 몇몇 파장대만을 통과 시키므로 전 파장대의 영역을 관측할 수 없다. 따라서 과학자들은 망원경을 지구대기 밖으로 올려 보내기 시작했고, 그 우주망원경 중에 가장 유명한 것이 바로 허블우주망원경일 것이다. 이것은 1990년 우주로 발사되었고, 비록 지름 2.4미터의 작은 망원경이지만, 지상에서 지구대기의 영향으로 볼 수 없었던 우주의 자세한 모습과 우주 깊숙한 곳까지를 볼 수 있었다. 이 우주망원경은 현재까지도 작동하고 있으며, 이후 여러 파장대의 우주망원경들이 우주로 올라가 이 우주의 기원과 인류의 기원에 대한 실마리를 풀 수 있도록 우주에 대한 연구하고 있다.
최종수정일

2017년 6월 16일