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自克拉克父子制造出全世界首屈一指的折射望远镜之后，美国又出现了一个制造光学望远镜的奇才-著名天文学家乔治.埃勒里.海尔(1868-1938)。事实上，在小克拉克制造口径101厘米的折射望远镜时，就是海尔帮助他们从大金融家叶凯士那里得到了近35万美元的资助。海 尔连续制造了口径1.53米、2.54米和5.08米三架大型反射望远镜。这三架反射望远镜，远远超过了赫歇尔、罗斯等人的反射镜。这不仅因为物镜由原来的金属材料改为用玻璃材料镀银或镀铝制成一既避免了金属镜生锈的缺点，又提高了镜面的反射率；更重要的是因为它们整体的现代化程度使它们操作起来非常方便灵活。直至今日，它们仍然在为天文学的科研工作发挥着作用。
1868年4月29日，海尔诞生在芝加哥一个普通的家庭。海尔的父亲是一位出色的工程师，他因为给芝加哥的一些高楼大厦制作优质电梯而出了名，继而他的产品远销美国各地，甚至出口到欧洲，他家也因此富裕起来。受父亲的影响，海尔从小就喜欢自己动手制作一些简单的器具，同时做一些初级的科学实验。他最喜欢父亲给他买的一架显微镜，经常通过这架小小的显微镜观察那些用肉眼看不见的微生物，并把所看到的各种微生物的奇特的形态、运动和繁衍等种种情况记录下来，从中得到了许多知识和乐趣。
海尔上中学的时候，有两个天文学家来拜访他的父亲。他们有关天文学的交谈，使海尔对神秘的宇宙产生了浓厚的兴趣，并且从此下定决心将来要做一个天文学家。
1886年，海尔进入美国著名的麻省理工学院主攻物理学。上大学期间，海尔在父亲的资助下，自己动手建立了一个太阳光谱实验室，并且自己设计出太阳单色光照相仪，这是一个伟大的创举。在此之前，要想看到太阳光球层之外的日珥只能等到日全食的时候，而海尔发明的仪器却可以在平时就能观测日珥，给太阳研究带来了极大的方便。1892年海尔大学毕业后即受聘为芝加哥大学天体物理学副教授’并承担了叶凯士天文台的筹建工作。
1897年叶凯士望远镜建成之后，海尔马上开始酝酿其他大望远镜计划。海尔的父亲很支持儿子的事业，他花了25000美元从巴黎给海尔买回一块1.53米的玻璃镜还。海尔选择了位于帕萨迪纳东北方48千米、海拔1800米的威尔逊山，决定在那里建立天文台，因为那里的条件很适合天文观测。1903年，海尔想办法从卡内基基金会争取到一笔赠款以后，开始在威尔逊山上动工兴建天文台，与此同时，1.53米口径的反射望远镜也开始动工。帮助海尔磨制望远镜物镜的工程师里奇是第一个使用“金刚砂”（碳化硅）磨制镜片的人，并且至今人们仍在使用。
经过五六年的努力，到1908年12月，1.53米口径的反射望远镜完成了。在当时，只有罗斯伯爵的“城堡”比它更大，但是“城堡”与海尔的新望远镜根本无法相比。用海尔的1.53米口径望远镜连接上照相机可以拍摄到暗至20等的恒星。1915年美国天文学家亚当斯用它连接上光谱仪拍到了天狼星那颗暗弱小伴星的光谱，这是人类首次拍到白矮星的光谱，为揭示白矮星身世的秘密提供了有力的观测依据。
1.53米口径反射望远镜的成功令海尔很高兴，但并没有使他满足，他心里还有更大的追求目标，他要建造更大的望远镜。这时，洛杉矶一个名叫胡克的富商，受到里克和叶凯士捐钱造望远镜的影响，也想捐钱造一架史无前例的大望远镜，好让他自己的名字也流芳千古。他拿出4.5万美元打算请海尔帮他造一架口径2.12米的反射镜。
后来，他又增加了捐款，决定造一架口径2.54米的反射镜。然而，要得到一块口径2.54米的玻璃镜坯可不是一件容易办到的事情，许多玻璃厂家都没有胆量接这个活儿。最后，海尔不得不又找到为他提供1.53米镜坯的法国那家玻璃厂。
1908年，2.54米的玻璃镜坯运到了帕萨迪纳。海尔对这块大玻璃不甚满意，因为那上面有许多小气泡。他请玻璃厂又做了几块，每块都不是完美无缺的，而且情况似乎更糟糕。最后，海尔决定还是用第一块镜还试一试。于是，他开始给镜还航抛光后发现小气泡并无大碍。与此同时，海尔开始设计制作望远镜的其他部件，如镜筒和控制部分等。
1918年底，这架口径2.54米、以胡克的名字命名的反射望远镜终于骄傲地矗立在威尔逊山天文台。它成为名副其实的世界冠军。尽管这个庞然大物的总重量达90吨，但操作起来方便自如，并且能以很高的精度跟踪恒星，它的观测能力大大超过了以前所有的仪器。天文学家使用它得到了许多重要发现，其中最值得一提的是著名天文学家哈勃使用它获得了20世纪最伟大的天文发现，那就是发现了河外星系的存在。
胡克望远镜造好之时，正是天文学家为了星云的本质问题而束手无策的时候。一些天文学家认为以仙女座大星云为代表的这些星云是银河系以内的云雾状天体，而另一些天文学家则认为它们是与我们的银河系相类似的河外星系。究竟谁的观点正确？没有人能拿出观测证据来说服对方。
年轻的天文学家哈勃决心要把这个难题搞个水落石出。他从1919年开始利用胡克望远镜对仙女座大星云进行一次又一次的观测。威力强大的望远镜帮助哈勃将星云周边的一些暗弱恒星分辨出来。哈勃又利用该星云中的造父变星（造父变星的绰号是“量天尺”。因为这是一类由恒星本身体积膨胀收缩引起亮度周期性变化的变星。利用造父变星的变光周期与绝对星等的关系，可以确定它们所在的星系或者星团的距离〉确定出它的距离是90万光年(目前天文学家已将这个距离改为220万光年〗，证明了它是远在我们银河系以外的河外星系。哈勃的观测成果结束了天文界一场旷日持久的大争论，使人类的视野从银河系以内扩展到遥远的河外星系世界，成为人类认识宇宙历史上极其光辉的一个里程碑。
口径2.54米的胡克望远镜的成功，使海尔毫不犹豫地下定决心再造一架口径5.08米的反射镜。当时，由于洛杉矶城市的发展，已经使威尔逊山的观测条件受到很大影响。海尔又选择了一个新的台址，威尔逊山东南100多千米的帕洛马山、新的望远镜就打算安放在那里。
海尔找到著名的石油大王洛克菲勒家族为大望远镜筹集资金。由于海尔已经名声远扬，他的筹款工作马到成功。然而，制镜过程却是困难重重。
首先，5.08米的主镜用什么材料制作？经过细致的调査研究，海尔决定选用几年前纽约州科宁玻璃厂研制成功的一个新品种^派勒克斯玻璃，这种玻璃对热胀冷缩的抵抗能力比普通玻璃强三倍。为了进一步降低温度对它的影响和减轻镜片的重量，海尔将镜坯的形状作了重大改革，即镜坯一改以往整块玻璃的常态，而变成背后是纵横交错条纹的肋材。科宁玻璃厂承担了这项重任。经过很多次的试验之后，1934年3月24日，直径5.08米、重59吨的圆盘形玻璃镜坯浇注成功。为了以防万一，同年12月2日又绕注了同样的一块镜坯。为了尽量减少玻璃镜坯中的气泡，在它冷却时对它进行温度控制，使它缓慢冷却，仅冷却过程就整整用了10个月的时间。
镜坯做好了，要把它从纽约州的科宁运送到加利福尼亚州的帕洛马山，需横穿整个美国，路途遥远。人们给它制作了专门的集装箱，设计了一条专用火车线，尽量避开那些隧道、桥梁和地道，以确保镜坯的安全。这个史无前例的巨型镜坯安全抵达帕萨迪纳后，接着就是长时间的研磨和抛光，其间要把平面磨成曲面，中间要凹下去10厘米。据磨好之后的统计，在整个研磨过程中消耗的磨料总共有28吨，镜子研磨成型后重14.5吨，这是多大的工作量啊！
除了研磨主镜，还要为它建一个稳妥的安身之处^巨大的圆顶建筑，还要给它配上合适的镜筒、配套的辅助光学设备以及自动跟踪系统，等等。无疑，所有的工作都不是轻而易举就能完成的。1948年初，这架5.08米的反射望远镜终于在帕洛马山上立起来了。它的镜筒长17米、重140吨，有六七层楼那么高。整个装置可动部分的总重量达500多吨。然而它动作起来却方便灵活。它的分辨和拍摄遥远天体的能力比胡克望远镜还强得多。它能拍摄到暗至23等的暗弱天体，能探测到距离我们远至几亿光年的遥远星系。可惜的是，海尔未能看到它就于1938年与世长辞了。
1948年6月3日，人们在巨镜下面举行了隆重的落成典礼。一位天文学家通过望远镜观看了星空以后兴奋地说：“我一生从未见过这么多星星，它们就像撒在鱼池上的花粉一样多。”人们亲切地称这架大望远镜为海尔的大眼睛，后来正式将它命名为海尔望远镜。
自天文望远镜诞生以来，天文学家和望远镜制造专家们就一直没有停止对望远镜的更高的追求，从而导致了折射望远镜和反射望远镜你追我赶、此起彼伏的有趣竞争。海尔望远镜建成之后，这场旷日持久的竞赛基本上可以算是落下了帷幕.反射望远镜和折射望远镜都达到了它们各自的顶峰。海尔望远镜落成之后几乎半个世纪的时间里，始终没有一架望远镜超过它。20世纪70年代，前苏联想在望远镜方面领导世界新潮流，制造了一架口径达6米的反射镜，但与海尔望远镜相比，其各方面的性能都略逊一筹。1969年，威尔逊山天文台和帕洛马山天文台被合并，改名为海尔天文台，以纪念这位将自己毕生精力都毫无保留地都献给了望远镜研制和天文科学事业的伟大科学家。
