现代天文学的开端

公元1609年

数百万年来，人类只能用双眼观测夜空。这些天然光学设备有一个能够识别数百万种颜色和感知单个光子到来的传感器——视网膜。人眼的分辨率十分惊人，相当于一台5.76亿像素的相机。望远镜的发明从本质上拓宽了眼睛的基本官能，并彻底改变了天文观测的方式。从生物学上讲，增大眼球内部天然晶状体的直径是不可能的，但在1608年，荷兰眼镜制造商汉斯·李普希77另辟蹊径，用光学元件模拟出了这种增大效果。他用一个凸的“物镜”和一个凹的“目镜”创造出第一个3倍放大率光学仪器，用他的话说是“能将远处的事物展现在眼前”。李普希发明“荷兰透视玻璃”的消息很快就传遍了整个欧洲，英国人托马斯·哈里奥特78受到启发，在1609年的夏天制造了一台6倍放大率望远镜。这个消息后来传到了意大利人伽利略·伽利雷79的耳中，他开始研磨抛光镜片改进原始设计，最终制造出21倍放大率望远镜。1609年，伽利略开始用他自制的设备进行天文观测，成为第一个窥见夜空细节的人。伽利略制造的望远镜的独特之处在于所成的像是正像，而不是此前那些简单光学仪器中常见的倒像。伽利略还利用自己制造的先进仪器经营副业，主营制造并向水手出售他的“伽利略望远镜”。

伽利略将望远镜的观测结果绘制成70幅手稿，包括月球精细结构、金星相位变化、太阳黑子、星团和木星的卫星，并发表在1610年出版的划时代著作《星际信使》中。这本书毁誉参半，在当时引起了部分读者的好奇，却遭到另一部分读者的百般嘲讽，伽利略最终也因为宣传他见到的一切而被教廷打成异端并被软禁在家中。在书中，伽利略认为木星有卫星环绕证明了哥白尼日心说是正确的，这与教廷倡导的地心说相冲突，直接惹恼了罗马天主教会。伽利略不仅通过记录太阳黑子的运动颠覆了太阳是一个完美无瑕的圆盘的观念，还证明了木星是太阳系中一个有其他天体环绕的独立行星，这与教会认为的万物都围绕地球旋转的传统观念背道而驰。虽然教会试图压制他的学说，但伽利略的观点还是被广泛接受，也多亏了他制作的望远镜，人类才对自己在宇宙中位置的认识发生了翻天覆地的变化。

伽利略的第一台折射望远镜。