天文學的研究方法主要是依靠觀測。前面我們已經說過，天文學研究的是天體現象，對于天體來說，它的大小、尺度、形成時間和物理特性都是我們無法想象的，在地面試驗室更是難以模擬。

因此不斷的創造和優化觀測手段，也就成了天文學家們不懈努力的又一個課題。古往今來天文學上的一切發現和研究成果，都離不開一種天文觀測工具——望遠鏡及其后端接收設備。

17世紀之前，人們盡管已制作了不少如中國的渾天儀...