伴随着人类文明的产生，从最初一无所知到现在的追求溯源，至始至终人类从未停止过对太空乃至整个宇宙的探索，从古人的夜观星象到现在人类可以观察到整个太阳系，这样的科技进步，是离不开科学家们做出的贡献。
那是什么给了科学家们一直追求宇宙深处的动力，是好奇还是勇于探索的恒心？可以毫不夸张的说，天文望远镜给了科学家们一双能看到深处的眼睛，正是由于天文望远镜的诞生及发展，才推动了天文学的进步；望远镜的产生是时代需求的产物，人们对于新事物追求的紧迫感造就了它的应运而生；
浩瀚宇宙
太空望远镜
望远镜为什么可以望那么远？
人眼之所以能看见物体，是需要足够的光强度及光线的角度。比如我们白天看星星看不见因为光线强度不够，而晚上天空上面的星星看都是一个点，那是因为光线到眼睛的角度太小。
英国的瑞利男爵就曾仔细研究过这个问题，并提出一个公式，又称瑞利判据。是说当两条光线之间的夹角θ与衍射孔径D和光的波长λ存在一定关系时，这时候是光就是可以分辨的：
瑞利判据: 最小分辨角 θ≈1.22λ/D。
瑞利判据公式
那既然已经知道我们可以对物体进行分辨的条件关系，那就是增加光强或者让角度变大；基于最初的原理设想，望远镜也就随之诞生了；
曲折的望远镜发展史
望远镜的雏形到底是谁发明的现在已经无从考证，据说是在1608年一个荷兰的制造眼睛的巧匠，有天制造出的一个玩具可以把较远处教堂上的风信标看的又近又清楚，而最后这人还把这技术献给了政府，让荷兰军队在与强大的西班牙的战争中获得胜利从而赢得了独立。至于这事情的真实性还是有待商榷，然而最初知道这技术并且巩固发展的人是谁呢？
1：伽利略望远镜（折射式望远镜）
在1609年伽利略利用“光线穿透玻璃时会折射弯曲”的透镜聚光原理，造出了折射式透镜望远镜。他通过两个镜片组成，前面用凸透镜做物镜，后面用凹透镜做目镜，光线经过凹凸镜的折射，把两个镜片与一个圆筒组合，在后端成正像，就是最初的伽利略望远镜。
起初只能把物体放大三倍，到最后研制造成功一架口径5厘米、长120厘米、放大率32倍的望远镜，这样的突破在当时可以说是相当了不起的了。正由于借助自己亲手打造的装备，伽利略发现了月球表面存在凹凸，也发现了木星周围又四颗小行星在围绕旋转，这四颗行星也称伽利略卫星。但是这样的观测结果与当时的宗教信仰存在很大冲突，宗教当时认为月球是完美无暇的，更觉得所有的星球都是围绕地球转的。最后还把伽利略抓起来了，不过伽利略的伟大发现倒是给哥白尼的日心说提供了有力证据。
后来的人们在伽利略望远镜的基础上改进了很多，比如开普勒改进的望远镜。不管哪种优化改进都是通过光的折射原理，而这缺点就是存在色差，影响成像效果，这就地说望远镜的下一代反射望远镜了！
伽利略望远镜折射原理
伽利略与其望远镜
2：牛顿望远镜（反射式望远镜）
1668年牛顿造出了第一架反射式面镜望远镜，采用球面主镜，口径2.5cm，镜筒长15cm，光路中用一块45度放置的小平面镜将焦点转向镜筒之外。这样短小的望远镜可以抵得上2m长的折射望远镜，可以看出在空间体积上进行很大提高，更重要的是解决了色差带来的影响。牛顿也用他发明的望远镜清楚的看见了木星的8个卫星，到1672年法国人卡塞格林对发射望远镜对光路反射进行了改进，可以达到焦距长镜筒短，可以达到更高倍率的观测。 而在这之后的近二百年里面，主要是用青铜材质做的反光镜易腐蚀，还得花费人力财力进行定期抛光，换成别的材质价格又太昂贵，阻碍了望远镜的发展。技术上也没有革命性的突破，直到1856年德国化学家尤斯图斯·冯·利比希提出在玻璃上涂上一层薄银，让表面反射光线变得更高效，让人们对望远镜追求更远更好的憧憬成为可能！
到了1917年，在胡克资助下，由海尔统筹在威尔逊山天文台建造了口径达到2.5米的望远镜，最后命名为胡克望远镜。（这个胡克并不是胡克定律的那个人，这是一个美国富人），人们也通过这望远镜精确地指出银河中看似微弱的星云。更为重要的是，哈勃的宇宙膨胀理论的基础就是通过胡克望远镜观测得到的结果，而正由于胡克望远镜的成功，也彻底掀起了很多国家把反射望远镜做的越来越大。比如1948年建造口径达到5米多的海尔望远镜，到1976年前苏联建造了口径达到6米的望远镜，（这些都是在战后建造的，战争对科技进步的影响太大，可以看出和平是多么重要）但是效果还不如之前建设的海尔望远镜，这给人们带来了启示，海尔望远镜也许就是特定型望远镜的尽头。
要追求更卓越的效果那就必须需要新的突破。人们发现不能在追求单一望远镜提高，因为你不能一直增大望远镜的口径，由于加工工艺的要求跟价格的昂贵，徒劳增大口径意义已经达不到成像提高的目的，这也就为组合望远镜诞生做了铺垫，再加上计算机技术的日新月异。
在1977年在美国亚历桑那州霍普金斯山的由6片达到1.8米直径的望远镜组合成一座望远镜，也是当时第一座多面反射镜望远镜（MMT）。可达到的效果接近于口径为4.5米的单片反射望远镜的效果，相比单一口径望远镜来说，这种多面反射望远镜在加工工艺上要低，同时可以组合成口径很大的望远镜，价格也相对较低。但是也有缺点，就是可用视场小，光有缺失，成像质量有缺失。我们都知道光线经过大气层会发生散射，我们在地球上面进行观测那就必定会受到大气层对光线的影响，这时人们已经脑洞大开，那既然受大气层影响那么大，我们何必不把望远镜放在大气层外面进行观察呢？
这就得说1990年在由美国发现者号航天飞机成功发射哈勃太空望远镜，它是一直围绕着地球转，在地球轨道上运行，（刚开始还存在镜面故障，由太空宇航员调试，在1993年才开始真正使用起来），而哈勃望远镜带来的成像清晰度是地球上同类望远镜的十倍，更重要的是哈勃望远镜带来的测量数据及图像内容可以说是空前的，是人类在探索太空上迈出的重要一步。可想而知我们总不能在地球外面安置一堆望远镜，这样得成本及维护费用也是相当高。这就人们想出另外一种办法，因为可见光的波长短经过大气层容易散射，我们可以接受红外或者微波，这样受大气干扰影响就很小，这就是新的望远镜—射电望远镜；
牛顿望远镜反射原理
牛顿与其望远镜
3：射电望远镜
射电望远镜跟反射望远镜相似，不同的是一个接受电磁波一个接受光，它把接受到的东西进行反射，用旋转抛物面作镜面实现同相聚焦，经过仪器分析记录处理得到想要的结果，因此，射电望远镜天线大多是抛物面。
在 1930年，美国美国无线电工程师卡尔央斯基起初负责专门搜索和鉴别电话干扰的信号，他发现有一种每隔23小时56分04秒出现最大值的无线电干扰，最后他的文章分析得出，这种射电辐射是来自银河系，就这样开启了用接受射电辐射来研究天体的大门。在1937年，美国人G·雷伯潜心试制射电望远镜，终于在1937年制造成功，射电天文学的诞生也就从此开始。此后人们也就不断提高射电望远镜的分辨率跟灵敏度，要说现在世界上最大的射电望远镜那就可以很自豪的告诉你，就是在中国贵州省建成的500米口径的“天眼”FAST，（阿雷西博望远镜在天眼没建成之前一直是最大的，口径达到300米）。
射电望远镜
中国天眼FAST
望远镜成就
是这双智慧的眼睛带领我们领略宇宙的神奇，让人们能够进一步认识了宇宙这个庞然大物。
最近人类历史上第一张黑洞照片的公布，这个黑洞是室女座M87中心黑洞，直径大于1000亿公里。这么大的直径想靠一个望远镜显然是做不到，这就让科学们想到把射电望远镜也组合成一个群体，在世界各地进行分布架设，组成一个以地球直径为口径的望远镜，再让多个望远镜把采集到的图像信息汇总，最后达到可以拍到黑洞的效果。称之为“甚长基线干涉测量技术”，简称VLBI（感兴趣的可以详细了解下这个技术包括为啥一张照片处理时间达到了两年之久）。
同样这张照片是属于全人类的，很多国家的科学家一起做出努力的结果。（并不属于某个机构或者个人）。同时中国的射电望远镜技术也一直处于前茅，最新建成的天眼已经把射电望远镜的分辨率跟灵敏度大幅度提高，它可以“看到”之前人类从未有过的视野，相信不久将来，它带来的新发现都是重量级令人震撼的；
渲染得到的黑洞图片
望远镜不管从最初的折射望远镜或者反射反射望远镜到现在发展的射电望远镜，每个阶段都可以说带来了了不起的成就，人们对于宇宙上的天体的认识，包括后面阶段的卫星发射及载人航天这些探索太空的实际行动可以说都离不开望远镜的基础铺垫，望远镜就像是你在夜路中行走的明灯，可以照亮你想去的地方。
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