アメリカのハワイ島にあるマウナケア山には、さまざまな望遠鏡が設置されています。これらの望遠鏡の中でも、「ケック」と呼ばれる2つの望遠鏡が最も有名です。もし機会があれば、これらの望遠鏡の主鏡を見に行ってみてください。主鏡は1枚の鏡ではなく、36枚の六角形の小さな鏡で構成されており、蜂の巣のように見えます。これらの小さな鏡を組み合わせると、大型の反射鏡と同じ性能を発揮するのです。
この技術は「組み合わせ鏡」と呼ばれています。なぜこのような技術が必要なのでしょうか？望遠鏡の口径が大きければ、遠方にある天体からの光をより多く受け取り、より遠くにある暗い天体や、より鮮明な天体の詳細を観測できるようになります。しかし、口径が8メートルくらいになると、大型の鏡に関わる予期せぬ問題が発生します。最も大きな問題は、既存のインフラが大型の鏡の要件を満たせないことです。10メートルの鏡を輸送するにはどうすればいいのでしょうか？車両が十分に大きくないし、道路や橋、トンネルも十分に広くないのです。しかも、大型の鏡を製造するのは非常に難しく、コストも高くなります。
そこで、人々は別の方法を思いつきました。それは、複数の鏡を組み合わせることです。そうすることで、製造コストを下げることができ、インフラの制約も回避できます。しかし、組み合わせられた鏡にはいくつもの問題が伴います。これらの小さな鏡は、収集した光を正確に集束させなければなりません。つまり、「焦点合わせ」が必要です。焦点合わせができなければ、すべての小さな鏡が一枚の大鏡のような鮮明さを発揮することはできません。しかし、これらの小さな鏡が協力して一枚の大鏡のような鮮明さを発揮するには、焦点合わせだけでなく、各小鏡で反射された光の位相差も非常に小さくなければなりません。これを「共相位技術」と呼びますが、ケック望遠鏡はこの非常に難しい技術を実現し、細密な天体写真を撮ることができたのです。