伴隨著人類文明的產生，從最初一無所知到現在的追求溯源，至始至終人類從未停止過對太空乃至整個宇宙的探索，從古人的夜觀星象到現在人類可以觀察到整個太陽系，這樣的科技進步，是離不開科學家們做出的貢獻。
那是什麼給了科學家們一直追求宇宙深處的動力，是好奇還是勇於探索的恆心？可以毫不誇張的說，天文望遠鏡給了科學家們一雙能看到深處的眼睛，正是由於天文望遠鏡的誕生及發展，才推動了天文學的進步；
望遠鏡的產生是時代需求的產物，人們對於新事物追求的緊迫感造就了它的應運而生；
浩瀚宇宙
太空望遠鏡
望遠鏡為什麼可以望那麼遠？
人眼之所以能看見物體，是需要足夠的光強度及光線的角度。比如我們白天看星星看不見因為光線強度不夠，而晚上天空上面的星星看都是一個點，那是因為光線到眼睛的角度太小。
英國的瑞利男爵就曾仔細研究過這個問題，並提出一個公式，又稱瑞利判據。是說當兩條光線之間的夾角θ與衍射孔徑D和光的波長λ存在一定關係時，這時候是光就是可以分辨的：
瑞利判據： 最小分辨角 θ≈1。22λ/D。
瑞利判據公式
那既然已經知道我們可以對物體進行分辨的條件關係，那就是增加光強或者讓角度變大；基於最初的原理設想，望遠鏡也就隨之誕生了；
曲折的望遠鏡發展史
望遠鏡的雛形到底是誰發明的現在已經無從考證，據說是在1608年一個荷蘭的製造眼睛的巧匠，有天製造出的一個玩具可以把較遠處教堂上的風信標看的又近又清楚，而最後這人還把這技術獻給了政府，讓荷蘭軍隊在與強大的西班牙的戰爭中獲得勝利從而贏得了獨立。至於這事情的真實性還是有待商榷，然而最初知道這技術並且鞏固發展的人是誰呢？
1：伽利略望遠鏡（折射式望遠鏡）
在1609年伽利略利用
“光線穿透玻璃時會折射彎曲”
的透鏡聚光原理，造出了折射式透鏡望遠鏡。他透過兩個鏡片組成，前面用凸透鏡做物鏡，後面用凹透鏡做目鏡，光線經過凹凸鏡的折射，把兩個鏡片與一個圓筒組合，在後端成正像，就是最初的伽利略望遠鏡。
起初只能把物體放大三倍，到最後研製造成功一架口徑5釐米、長120釐米、放大率32倍的望遠鏡，這樣的突破在當時可以說是相當了不起的了。正由於藉助自己親手打造的裝備，伽利略發現了月球表面存在凹凸，也發現了木星周圍又四顆小行星在圍繞旋轉，這四顆行星也稱伽利略衛星。但是這樣的觀測結果與當時的宗教信仰存在很大沖突，宗教當時認為月球是完美無暇的，更覺得所有的星球都是圍繞地球轉的。最後還把伽利略抓起來了，不過伽利略的偉大發現倒是給哥白尼的日心說提供了有力證據。
後來的人們在伽利略望遠鏡的基礎上改進了很多，比如開普勒改進的望遠鏡。不管哪種最佳化改進都是透過光的折射原理，而這缺點就是存在色差，影響成像效果，這就地說望遠鏡的下一代反射望遠鏡了！
伽利略望遠鏡折射原理
伽利略與其望遠鏡
2：牛頓望遠鏡（反射式望遠鏡）
1668年牛頓造出了第一架反射式面鏡望遠鏡，採用球面主鏡，口徑2。5cm，鏡筒長15cm，光路中用一塊45度放置的小平面鏡將焦點轉向鏡筒之外。這樣短小的望遠鏡可以抵得上2m長的折射望遠鏡，可以看出在空間體積上進行很大提高，更重要的是解決了色差帶來的影響。牛頓也用他發明的望遠鏡清楚的看見了木星的8個衛星，到1672年法國人卡塞格林對發射望遠鏡對光路反射進行了改進，可以達到焦距長鏡筒短，可以達到更高倍率的觀測。 而在這之後的近二百年裡面，主要是用青銅材質做的反光鏡易腐蝕，還得花費人力財力進行定期拋光，換成別的材質價格又太昂貴，阻礙瞭望遠鏡的發展。技術上也沒有革命性的突破，直到1856年德國化學家尤斯圖斯·馮·利比希提出在玻璃上塗上一層薄銀，讓表面反射光線變得更高效，讓人們對望遠鏡追求更遠更好的憧憬成為可能！
到了1917年，在胡克資助下，由海爾統籌在威爾遜山天文臺建造了口徑達到2。5米的望遠鏡，最後命名為胡克望遠鏡。（這個胡克並不是胡克定律的那個人，這是一個美國富人），人們也透過這望遠鏡精確地指出銀河中看似微弱的星雲。更為重要的是，哈勃的宇宙膨脹理論的基礎就是透過胡克望遠鏡觀測得到的結果，而正由於胡克望遠鏡的成功，也徹底掀起了很多國家把反射望遠鏡做的越來越大。比如1948年建造口徑達到5米多的海爾望遠鏡，到1976年前蘇聯建造了口徑達到6米的望遠鏡，（這些都是在戰後建造的，戰爭對科技進步的影響太大，可以看出和平是多麼重要）但是效果還不如之前建設的海爾望遠鏡，這給人們帶來了啟示，海爾望遠鏡也許就是特定型望遠鏡的盡頭。
要追求更卓越的效果那就必須需要新的突破。人們發現不能在追求單一望遠鏡提高，因為你不能一直增大望遠鏡的口徑，由於加工工藝的要求跟價格的昂貴，徒勞增大口徑意義已經達不到成像提高的目的，這也就為組合望遠鏡誕生做了鋪墊，再加上計算機技術的日新月異。
在1977年在美國亞歷桑那州霍普金斯山的由6片達到1。8米直徑的望遠鏡組合成一座望遠鏡，也是當時第一座多面反射鏡望遠鏡（MMT）。可達到的效果接近於口徑為4。5米的單片反射望遠鏡的效果，相比單一口徑望遠鏡來說，這種多面反射望遠鏡在加工工藝上要低，同時可以組合成口徑很大的望遠鏡，價格也相對較低。但是也有缺點，就是可用視場小，光有缺失，成像質量有缺失。我們都知道光線經過大氣層會發生散射，我們在地球上面進行觀測那就必定會受到大氣層對光線的影響，這時人們已經腦洞大開，那既然受大氣層影響那麼大，我們何必不把望遠鏡放在大氣層外面進行觀察呢？
這就得說1990年在由美國發現者號太空梭成功發射哈勃太空望遠鏡，它是一直圍繞著地球轉，在地球軌道上執行，（剛開始還存在鏡面故障，由太空宇航員除錯，在1993年才開始真正使用起來），而哈勃望遠鏡帶來的成像清晰度是地球上同類望遠鏡的十倍，更重要的是哈勃望遠鏡帶來的測量資料及影象內容可以說是空前的，是人類在探索太空上邁出的重要一步。可想而知我們總不能在地球外面安置一堆望遠鏡，這樣得成本及維護費用也是相當高。這就人們想出另外一種辦法，因為可見光的波長短經過大氣層容易散射，我們可以接受紅外或者微波，這樣受大氣干擾影響就很小，這就是新的望遠鏡—射電望遠鏡；
牛頓望遠鏡反射原理
牛頓與其望遠鏡
3：射電望遠鏡
射電望遠鏡跟反射望遠鏡相似，不同的是一個接受電磁波一個接受光，它把接受到的東西進行反射，用旋轉拋物面作鏡面實現同相聚焦，經過儀器分析記錄處理得到想要的結果，因此，射電望遠鏡天線大多是拋物面。
在 1930年，美國美國無線電工程師卡爾央斯基起初負責專門搜尋和鑑別電話干擾的訊號，他發現有一種每隔23小時56分04秒出現最大值的無線電干擾，最後他的文章分析得出，這種射電輻射是來自銀河系，就這樣開啟了用接受射電輻射來研究天體的大門。在1937年，美國人G·雷伯潛心試製射電望遠鏡，終於在1937年製造成功，射電天文學的誕生也就從此開始。此後人們也就不斷提高射電望遠鏡的解析度跟靈敏度，要說現在世界上最大的射電望遠鏡那就可以很自豪的告訴你，就是在中國貴州省建成的500米口徑的“天眼”FAST，（阿雷西博望遠鏡在天眼沒建成之前一直是最大的，口徑達到300米）。
射電望遠鏡
中國天眼FAST
望遠鏡成就
是這雙智慧的眼睛帶領我們領略宇宙的神奇，讓人們能夠進一步認識了宇宙這個龐然大物。
最近人類歷史上第一張黑洞照片的公佈，這個黑洞是室女座M87中心黑洞，直徑大於1000億公里。這麼大的直徑想靠一個望遠鏡顯然是做不到，這就讓科學們想到把射電望遠鏡也組合成一個群體，在世界各地進行分佈架設，組成一個以地球直徑為口徑的望遠鏡，再讓多個望遠鏡把採集到的影象資訊彙總，最後達到可以拍到黑洞的效果。稱之為“甚長基線干涉測量技術”，簡稱VLBI（感興趣的可以詳細瞭解下這個技術包括為啥一張照片處理時間達到了兩年之久）。
同樣這張照片是屬於全人類的，很多國家的科學家一起做出努力的結果。（並不屬於某個機構或者個人）。同時中國的射電望遠鏡技術也一直處於前茅，最新建成的天眼已經把射電望遠鏡的解析度跟靈敏度大幅度提高，它可以“看到”之前人類從未有過的視野，相信不久將來，它帶來的新發現都是重量級令人震撼的；
渲染得到的黑洞圖片
望遠鏡不管從最初的折射望遠鏡或者反射反射望遠鏡到現在發展的射電望遠鏡，每個階段都可以說帶來了了不起的成就，人們對於宇宙上的天體的認識，包括後面階段的衛星發射及載人航天這些探索太空的實際行動可以說都離不開望遠鏡的基礎鋪墊，望遠鏡就像是你在夜路中行走的明燈，可以照亮你想去的地方。
