口径

望遠鏡の倍率は接眼鏡を変えれば幾らでも高められるが、性能の低い望遠鏡で倍率を上げても像はボヤけるだけで、むしろ見難くなってしまう。

例えば同じ倍率200倍でも、口径が100mmあれば土星の環まで見られるが、口径60mm程度では土星本体もボケてよく見えない。実用的な倍率は口径[mm]の2倍程度である。

集光力は口径の二乗に比例し、受け取る放射エネルギーは距離の二乗に反比例する。

天体は遠い→天体は暗い→大きな口径、ということで、遠くの天体を観測するためには、必然的に大きな口径の望遠鏡が必要になる。

天文学の研究では、非常に遠方の天体を観測したりする。そういった望遠鏡では大きな口径が必要になる。

光の速度は秒速30万kmと有限なので、遠くの星を観測するということは宇宙の過去の姿を観測するということになる。星までの距離が1万光年なら、その光は天体を1万年前に発した光であり、一万年前の姿を観測していることになる。

宇宙の進化、とりわけ宇宙の初期を調べるためには数十〜百億光年などの遠くて暗い天体を観測する必要があり、そのような暗い天体を観測するためには口径の大きな望遠鏡が必要となる。