現代天文學的開端

公元1609年

數百萬年來，人類只能用雙眼觀測夜空。這些天然光學設備有一個能夠識別數百萬種顏色和感知單個光子到來的傳感器——視網膜。人眼的分辨率十分驚人，相當于一臺5.76億像素的相機。望遠鏡的發明從本質上拓寬了眼睛的基本官能，并徹底改變了天文觀測的方式。從生物學上講，增大眼球內部天然晶狀體的直徑是不可能的，但在1608年，荷蘭眼鏡制造商漢斯·李普希77另辟蹊徑，用光學元件模擬出了這種增大效果。他用一個凸的“物鏡”和一個凹的“目鏡”創造出第一個3倍放大率光學儀器，用他的話說是“能將遠處的事物展現在眼前”。李普希發明“荷蘭透視玻璃”的消息很快就傳遍了整個歐洲，英國人托馬斯·哈里奧特78受到啟發，在1609年的夏天制造了一臺6倍放大率望遠鏡。這個消息后來傳到了意大利人伽利略·伽利雷79的耳中，他開始研磨拋光鏡片改進原始設計，最終制造出21倍放大率望遠鏡。1609年，伽利略開始用他自制的設備進行天文觀測，成為第一個窺見夜空細節的人。伽利略制造的望遠鏡的獨特之處在于所成的像是正像，而不是此前那些簡單光學儀器中常見的倒像。伽利略還利用自己制造的先進儀器經營副業，主營制造并向水手出售他的“伽利略望遠鏡”。

伽利略將望遠鏡的觀測結果繪制成70幅手稿，包括月球精細結構、金星相位變化、太陽黑子、星團和木星的衛星，并發表在1610年出版的劃時代著作《星際信使》中。這本書毀譽參半，在當時引起了部分讀者的好奇，卻遭到另一部分讀者的百般嘲諷，伽利略最終也因為宣傳他見到的一切而被教廷打成異端并被軟禁在家中。在書中，伽利略認為木星有衛星環繞證明了哥白尼日心說是正確的，這與教廷倡導的地心說相沖突，直接惹惱了羅馬天主教會。伽利略不僅通過記錄太陽黑子的運動顛覆了太陽是一個完美無瑕的圓盤的觀念，還證明了木星是太陽系中一個有其他天體環繞的獨立行星，這與教會認為的萬物都圍繞地球旋轉的傳統觀念背道而馳。雖然教會試圖壓制他的學說，但伽利略的觀點還是被廣泛接受，也多虧了他制作的望遠鏡，人類才對自己在宇宙中位置的認識發生了翻天覆地的變化。

伽利略的第一臺折射望遠鏡。