目前最大的單片鏡面光學望遠鏡的直徑大約是多少公尺？要做到更大的鏡面需要用什麼方式？

比较好奇这个 我想了解的是 1.单片镜面光学望远镜最大直径。 2.要做到更大的方式。我感觉现在的回答都没回答题主的问题。不过好在现在的1L帮我总结了一下历史，我就略过了。
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分割线过后开始正经答题：
先从前面答案提供的那张wikipedia的图开始说起。
从这张图赏可以明显看到现在制造大口径望远镜的两个趋势，一种是铸造小镜子，然后多拼接，难点在拼接技术上；一种是铸造大镜子，然后尽量避免拼接，难点在铸造技术上。所以如果题主问现在单镜面口径能够达到多少，我可以毫不犹豫的告诉你是8.417米。仔细一看你就可以发现，上图中的大双筒望远镜(LBT)、甚大望远镜(VLT)、南北双子望远镜(Gemini)、昴星团望远镜(Subaru)、以及已经开工建设的LSST和大麦哲伦望远镜(GMT)单一镜面口径都是一样的。都是8.417米。（更正：虽然都是MirrorLab一口锅造出来的，这几个8米镜子的口径还是有些许不同的：VLT8.2m，Subaru8.3m，LBT单镜面是8.4m，LSST8.36m，GMT8.4m。感谢 @柳琳星 指正）

为什么呢？ @李镇业 前面的答案已经提到过了，但是不太全面，那就是现在全世界只有亚利桑那大学的MirrorLab（镜面实验室）能够铸造这么大的单一镜面。至于为什么镜面实验室不再铸造更大的镜子了，如果你只是想问再大半米难道都不可以么，那么原因很简单，看图：
这两个像飞碟一样的东西，就是MirrorLab里融化玻璃用的“锅”。上面的那张是锅盖，下面的是锅底。MirrorLab在铸造镜面时的第一步就是把碎玻璃整齐的码放在这口锅里，然后加热旋转。这样转个几星期再冷却，冷却后的镜面形状就是抛物面（普物力学应该都算过），这样大大减轻了后面磨镜抛光的工作量。而你要问我这根单镜面口径有什么关系，关系就是，这口锅的内径就是8.417米，所以除非你换口锅，否则当今望远镜的单镜面口径最大就是8.417米。

另外吐槽一下MirrorLab并没有 @李镇业 给的那张图那么小，那张图里突出来的那一块仅仅是仓库的大小，实际的MirrorLab是建在亚利桑那大学橄榄球场西看台的下面。也就是下图突出来的仓库后面的板房一直延伸到看台底下。想想也是啊，MirrorLab负责加工的镜面越来越多，为了赶工期经常是这个镜子在抛光，那边另一个镜子在清洗之类的。而且造镜子的流程包括铸造、抛光、检测、清洗等等，经常要在好几个8米多的仪器之间来回运输。仓库那么大点地方显然不够。。。


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如果题主现在好奇能不能大一个或者半个数量级，比如造个三十米的单镜面，这个问题先留着，因为比较麻烦，赞的人多了再更。

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丰富版文章已刊载于《天文爱好者》2015年第3期。欢迎大家围观。编辑于 2015-06-01先下结论，天文望远镜按照物镜可以分为折射望远镜和反射望远镜两大类。前者最大可以建造到一米，后者单镜面可以做到八米，通过拼接技术，现存最大的反射望远镜可以到10.4米。下一代筹备建造的望远镜可以达到三十米。

折射望远镜通过凸透镜折射聚焦光线。一般天文爱好者用望远镜多为这种设计。历史上最早的天文望远镜就是折射式的，由伽利略制造，用手可以持握。因为不同颜色的光线通过玻璃折射程度不同，如果不经过修正折射望远镜会容易产生比较严重色差。如果用廉价望远镜观测亮天体，有时候会看到天体周围有绿边。色差对于短焦比的望远镜影响较轻，因此早期人们往往通过增加望远镜焦距来减轻问题。这使得折射望远镜变得很长，制造难度增加。同时，当折射镜口径增大，透镜会变得很重，其自身的重力也成为扭曲成像的因素。最后，玻璃透镜造大后，气泡等小缺陷难以净除。这类望远镜，从事科研工作的，最大的口径为1米，制造于19世纪末，置于叶凯士天文台，现在已经停止使用。

1900年，巴黎万国博览会上还展示过1.25米的物镜。但其设计主要为了哗众取宠，基本无法用于天文观测。


折射望远镜的问题人们很早就意识到了。反射望远镜的概念因此提出。利用一个凸面镜反射汇聚光线，人们可以避免色差的问题。虽然反射镜有自己的像差问题，但相对而言，反射镜面可以造的更大。牛顿是第一个制造出反射望远镜的人（虽然胡克自称在牛顿之前就造出来了，但据说他总是推脱不肯把自己的成果展示给皇家学会）。但反射望远镜真正的大发展要等到18世纪末期，伟大的天文学家赫舍尔兄妹，建造了一系列大口径反射望远镜，其中最大的一个，口径达到2米反射望远镜。赫舍尔用这些望远镜发现了天王星，并开展了星云团普查，测量了银河系形状，带来了天文学第二个大发展时期。下图是赫舍尔最大的望远镜：

传统反射望远镜最大口径可以到5-6米，如著名的Hale望远镜就是5.08米口径。随着镜面技术的进一步提高，现在使用中的最大反射望远镜口径可以到8米，如夏威夷日本的昴星团望远镜(下图），智利欧州南方天文台的甚大望远镜等。


虽然题主没有问，但是还是想提一下，利用拼接技术，人们还可以进一步增加望远镜的口径。现存最大口径的反射望远镜Keck（10m)，GTC(10.4m)等,就是利用拼接36面直径一米多的小镜面建成。而下一代国际合作三十米望远镜更是将极限延展到30米(设想图见下）。值得一提是，中国国家天文台严俊台长已经代表中国天文学研究机构签署了加入30米望远镜联盟的协议。我国的望远镜建造技术有望因此获得跳跃式的发展。


最后在网上找到一张望远镜口径的信息图。可以看到不同望远镜的口径。
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c5/Comparison_optical_telescope_primary_mirrors.svg
编辑于 2014-11-09 关于这张图我说一句，观察可以发现大部分的望远镜都是拼接镜面的，而单个镜面的镜面有相当多都是8米。这是因为这样大的镜片只能在亚利桑那大学的mirror lab制造，受限于设备和建筑物的尺寸镜片最大只能造到8.4米。
mirror lab就是这个小板房，看起来确实不大。
Touring the Steward Observatory Mirror Lab « Cal Poly Pomona Astroblog
所以说想要造更大的单镜面需要更大的厂房和更大的设备。发布于 2014-11-09　　看来做更大的单面镜并不存在技术困难，只是成本与组合式相比落了下风，前苏联曾制造六米镜，好像是因为未能解决好因气温变化造成的镜片变形，难以正常使用，再一个，过大的镜片也容易产生重力变形。
编辑于 2017-08-12　　诚如前面几位兄弟说的，最大的单镜取决于制造设备的能力，而这种超大口径反射镜的需求几乎都来自于天文，而天文偏偏又是个非常穷的学科（相对于军事需求，如果军事上需求更大口径的单镜，早就突破这个亚利桑那的坩埚尺寸了），所以设计制造更多更大的坩埚都是不符合市场规律的。这是楼主这个问题的根本所在，也正是因为这个原因，拼接技术显然是没有更大坩埚前提下获得大口径反射镜的最佳方式了。当然，对于航天应用来说，火箭直径限制也是拼接技术发展迅速的重要原因。
发布于 2017-08-11前面的人好像都没回答对问题啊，人家问哪个你到是说啊，你解释这么多有什么用
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印象中好像是甚大望远镜那个巨大的反光镜。但是提问是单片镜片。。。现在大型望远镜好像都是反射式或者折反射卡塞格林式，至少两片。。。
看了一下维基上那个对比的图，前面几位也有贴上来的。如果不算反射到CCD上的反射镜。似乎确实是欧洲南方天文台（ESO, European Southern Observatory）的甚大望远镜（VLT, very large telescope） 编辑于 2014-11-09