脑补一下,在巴伐利亚温暖的阳光中,夫琅和费在他的作坊里平心静气地玩着他的技术秘籍,后面大天文台的订单追着屁股走,收钱收到手软。在一个工匠手里,小秘密也可以创造出巨大的经济价值。

夫琅和费的望远镜还有一个非常值钱的秘密,比较复杂,需要慢慢道来。很多小伙伴读过《说岳全传》,里面有这么一段话:“太宗皇帝驾幸五台山进香,被潘仁美引诱观看透灵牌,照见塞北幽州天庆梁王的萧太后娘娘的梳妆楼,但见楼上放出五色毫光……” 据我的民科级考证,所谓 “透灵牌”就是原始形态的望远镜,而 “五彩毫光” 就是围绕在物体周围的小小彩虹。这种围绕物体周边的小彩虹能破坏图像分辨率,行话叫“色差”(chromatic aberration),是所有光学仪器都要极力避免的(图6左)。色差与钻石火彩原理一样,都是由于不同波长的光在介质里折射率不同造成的。因此,在钻石工业里要大大发扬的火彩却是光学仪器工业里的敌人。

从几百年前至今,减少色差的主要技术是用两种不同材质的玻璃(“火石” 玻璃[flint glass,加铅玻璃] 和 “冕牌” 玻璃[crown glass,加硼玻璃])做成复合透镜。这种复合透镜也称 “无色差” (achromat ) 透镜(图6右)。无色差透镜由英国业余科学家霍尔(他本行是律师)发明于1729年。

无色差透镜到了夫琅和费手里,又被玩上一个等级。他发现当时的冕牌玻璃有微观缺陷,而且越厚缺陷积累越严重。因此这种玻璃实际上不能做天文望远镜的大型无色差物镜。为此,夫琅和费研制了新的大型玻璃熔炉并造出自己的品牌玻璃,碾压了其他公司。

如何把人类的视力提高一亿倍?

图6 色差与消色差透镜 左为廉价望远镜看到远处物体,边上围绕着小彩虹。

冕牌玻璃除了加硼,还有人加少量锌、磷、氟,甚至稀土金属镧。至今很多配方还是一些高级光学仪器品牌的秘密。我们花大价钱买的高级相机镜头,主要就是买这些业内秘密。

说到冕牌玻璃的秘密配方,插个道听途说的野史。话说佳能镜头的质量虽然人人夸,可美国航天局(NASA)上天的项目就是不用。为啥呢?原来佳能DSLR高级镜头里的冕牌玻璃用了加氟的秘方,比较脆弱。有次太空行走,镜头里面的一片透镜遇冷居然碎了,错失此处该照的所有照片。NASA瞬间损失了几百亿