胡平 汤乐明

时间如何开始？宇宙如何起源？生命从何而来，又向何处去？人类是否是宇宙中唯一的智慧生命？外星人存在吗？如果存在他们又在哪儿呢？占宇宙质量绝大部分的暗物质和暗能量，它们的本质是什么？古往今来，人们孜孜不倦地思考着这些问题。这些问题的研究和突破依赖于已历经400年发展进步、不断壮大的天文望远镜。

望远镜的诞生：

伽利略与开普勒的创新

古人的智慧是伟大的，早在东汉时期，天文学家张衡就发明了世界上最早的天文望远镜——浑天仪;元代天文学家郭守敬1276年创制的简仪，是最早的赤道经纬仪。现代光学天文观测从何而起呢？

1608年，荷兰眼镜商汉斯·李普希偶然发现凹透镜和凸透镜组合可以看清远处的景物，由此制成第一架望远镜。当时的望远镜并没有用于天文观测，而是作为舰队军事装备。

1609年，意大利科学家伽利略研制出第一台应用于天文观测的光学望远镜，发现望远镜具有增强聚光能力和放大视角的作用。最初他制作的简易望远镜只能放大3倍，经过几个月的改进，伽利略制成了可放大32倍的望遠镜。伽利略用这个划时代的天文仪器观测到一些令人惊奇的现象：夺目的太阳上竟然有黑子;月亮上有的地方平原千里，有的地方却高山耸峙;木星有四个小卫星围绕其旋转，而且它们的位置是经常变化的，就像月亮围绕地球旋转一样。

1611年，德国科学家开普勒发明了物镜和目镜均采用凸透镜的另一种折射式望远镜。……