璀璨星空，繁星点点，一闪一闪眨着眼睛，好一幅诗情画意的场景！童谣唱曰：一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星……但你可曾想过：为什么星星会眨眼睛？真的是因为那颗星星自己在闪烁吗？
其实，早在18世纪，英国物理学家牛顿（Isaac Newton，对，就是那个牛顿）就对此进行了解释，他在《光学》一书中写到：“即使望远镜制造理论最终能够完全付诸实践，也仍会存在望远镜无法突破的特定界限。这是因为，我们仰望星体所透过的大气总是处于抖动状态中，这一点可以由高塔投影的颤动和恒星的闪烁看出。……与短望远镜相比，长望远镜会使物体显得更亮也更大，但是它们不能消除大气抖动所引起的光线混乱。”
牛顿这段话给“星光闪烁”提供了答案：其实是大气的抖动引起了光线“混乱”，最终导致远处物体的图像发生颤动和闪烁；而且，即便是用长焦望远镜也无法克服这个现象。那么为什么会这样呢？
其主要原因在于：大气并非真空，会对光线产生折射，而且不同位置的折射率也会随着温度、湿度、密度等参数发生变化。例如：在山顶和山脚、海岛和高原、白天和夜晚、夏天和冬天，大气的折射率就很不一样。所以，到达地面的星光并非沿直线传播，而是拐弯过来的（想想水里的筷子会变弯）。
星星上某一点发出的光线，原本经过望远镜后要在图像上汇聚成同一个点的，但是因为每条光线受到大气干扰的程度不同，最后就无法汇聚到一点了，图像就变得模糊了。而且，在风吹的作用下，大气的折射率无时无刻不在发生动态变化，所以星星看起来就一闪一闪的。
当然，这样飘忽场景并非星光独有，回想一下：在夏天烈日暴晒下的马路表面、透过跑道上飞机发动机喷出的尾流、透过煤炉上方那团热空气，你是不是也曾看到远处的物体在飘动？其实道理都是一样的！
诗意归诗意，研究归研究。既然图像模糊和闪烁是大气扰动引起的，那么怎么才能消除大气扰动的影响，怎么才能看到清晰的图像呢？
最直接的方法是：把望远镜架到太空中，不经过地球表面的大气，这样不就可以避开大气湍流的影响吗？1946年，天文学家莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer, Jr.）提出在太空中建造望远镜进行天文观测。1990年，哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）成功上天，成为首台在太空中进行天文观测的望远镜，并拍到了很多酷炫的太空照片，运行至今。
但是，太空望远镜毕竟离我们太过遥远！全世界又能造几台太空望远镜呢？能不能在地面上解决这个问题呢？
可以，那就是自适应光学！Adaptive Optics!
参考文献
1. 《自适应光学技术》，姜文汉，自然杂志，第28卷第1期，2006年。
2. 《自适应光学》，周仁忠、阎吉祥、俞信、赵达尊、曹根瑞 编著，国防工业出版社，1996年.
3. 《自适应光学原理（第3版）》， (美)罗伯特·K.泰森(Robert K.Tyson) 著，马浩统、王三宏、许晓军等译，国防工业出版社，2017年。
4. 科普中国：哈勃空间望远镜（http://baike.baidu.com/item/哈勃空间望远镜/29718）
（注：本文为本公司原创作品，目的在于让更多的人了解自适应光学。如转载请标明出处：灵动智能光学。）
地址：浙江省杭州市钱塘区6号大街452号高科技企业园3幢
其实，早在18世纪，英国物理学家牛顿（Isaac Newton，对，就是那个牛顿）就对此进行了解释，他在《光学》一书中写到：“即使望远镜制造理论最终能够完全付诸实践，也仍会存在望远镜无法突破的特定界限。这是因为，我们仰望星体所透过的大气总是处于抖动状态中，这一点可以由高塔投影的颤动和恒星的闪烁看出。……与短望远镜相比，长望远镜会使物体显得更亮也更大，但是它们不能消除大气抖动所引起的光线混乱。”
牛顿这段话给“星光闪烁”提供了答案：其实是大气的抖动引起了光线“混乱”，最终导致远处物体的图像发生颤动和闪烁；而且，即便是用长焦望远镜也无法克服这个现象。那么为什么会这样呢？
其主要原因在于：大气并非真空，会对光线产生折射，而且不同位置的折射率也会随着温度、湿度、密度等参数发生变化。例如：在山顶和山脚、海岛和高原、白天和夜晚、夏天和冬天，大气的折射率就很不一样。所以，到达地面的星光并非沿直线传播，而是拐弯过来的（想想水里的筷子会变弯）。
星星上某一点发出的光线，原本经过望远镜后要在图像上汇聚成同一个点的，但是因为每条光线受到大气干扰的程度不同，最后就无法汇聚到一点了，图像就变得模糊了。而且，在风吹的作用下，大气的折射率无时无刻不在发生动态变化，所以星星看起来就一闪一闪的。
当然，这样飘忽场景并非星光独有，回想一下：在夏天烈日暴晒下的马路表面、透过跑道上飞机发动机喷出的尾流、透过煤炉上方那团热空气，你是不是也曾看到远处的物体在飘动？其实道理都是一样的！
诗意归诗意，研究归研究。既然图像模糊和闪烁是大气扰动引起的，那么怎么才能消除大气扰动的影响，怎么才能看到清晰的图像呢？
最直接的方法是：把望远镜架到太空中，不经过地球表面的大气，这样不就可以避开大气湍流的影响吗？1946年，天文学家莱曼·斯皮策（Lyman Spitzer, Jr.）提出在太空中建造望远镜进行天文观测。1990年，哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）成功上天，成为首台在太空中进行天文观测的望远镜，并拍到了很多酷炫的太空照片，运行至今。
但是，太空望远镜毕竟离我们太过遥远！全世界又能造几台太空望远镜呢？能不能在地面上解决这个问题呢？
可以，那就是自适应光学！Adaptive Optics!
参考文献
1. 《自适应光学技术》，姜文汉，自然杂志，第28卷第1期，2006年。
2. 《自适应光学》，周仁忠、阎吉祥、俞信、赵达尊、曹根瑞 编著，国防工业出版社，1996年.
3. 《自适应光学原理（第3版）》， (美)罗伯特·K.泰森(Robert K.Tyson) 著，马浩统、王三宏、许晓军等译，国防工业出版社，2017年。
4. 科普中国：哈勃空间望远镜（http://baike.baidu.com/item/哈勃空间望远镜/29718）
（注：本文为本公司原创作品，目的在于让更多的人了解自适应光学。如转载请标明出处：灵动智能光学。）
地址：浙江省杭州市钱塘区6号大街452号高科技企业园3幢
