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627：研究する名無しさん：2019/07/08(月) 21:36:39: 2000年以上にわたって科学者を悩ませた「レンズの収差問題」がついに解決される

「古代ギリシャの科学者であるアルキメデスが凹面鏡で太陽光を集めて敵艦を焼き払った」という伝説がある通り、
光学の歴史の始まりは2000年以上前に遡ります。そんな光学の歴史上で人類が2000年以上も解決できなかった
「レンズの収差の解消」という難問をメキシコの大学院生が数学的に解決したと報じられています。

反射鏡やレンズに入射した光は、屈折または反射することで光軸上の1点に収束すると理論付けられています。
しかし、現実にあるほとんどのレンズは加工の問題で表面が球面の一部となっているため、
実際にはすべての光線を1点に集光することはできません。そのため、解像力を上げようとレンズの口径を大きくすると、
像がぼやけてしまうことがあります。この光線のズレが起きる現象を「球面収差」と呼びます。

レンズの球面収差については、2000年以上前のギリシャの数学者であるディオクレスが言及していました。
また、17世紀の数学者クリスティアーン・ホイヘンスは1690年に著書「光についての論考」の中で、
アイザック・ニュートンやゴットフリート・ライプニッツが望遠鏡のレンズの球面収差を解決しようとしたができなかったと述べています。

実際にニュートンが考案したニュートン式反射望遠鏡では、色のにじみ(色収差)は発生しないものの、
反射鏡を使っているために当時では球面収差をどうしても完全に補正できませんでした。

メキシコ国立自治大学で博士課程の学生であるラファエル・ゴンザレス氏は、以前からレンズと収差の問題について数学的に取り組んでいた一人。
ゴンザレス氏によると、ある日の朝食で一切れのパンにヌテラを塗っていた時に、突然アイデアがひらめいたとのこと。「わかった！」と叫んだゴンザレス氏は
湧いたアイデアをそのままコンピューターに打ち込んでシミュレーションを行ったところ、球面収差を解消できていたそうです。
「あまりのうれしさに、いろんなところに飛び乗りました」とゴンザレス氏は語りました。

以下の非常に複雑な数式が、レンズの表面を解析的に設計できる公式だそうです。

ttps://i.gzn.jp/img/2019/07/08/aberration-problem-solved/03.jpg
ttps://gigazine.net/news/20190708-aberration-problem-solved/

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