400年前，伽利略第一次将望远镜指向天空。这一开创性的伟大壮举，将天文学研究从视觉观测发展到利用工具观测，不仅扩展了观测范围，亦使天文观测的精度大为提高，从而开启了天文学观测的新时代。400年来，从光学望远镜到射电望远镜、空间望远镜，这些科学仪器的发展使人类的视野从光行走一小时距离的太阳系，扩展到几十万光年的银河系，直至百亿光年尺度的宇宙深空。

伽利略第一次将望远镜指向天空意味着什么？此后随望远镜技术的发展，人类具有里程碑意义的天文发现又有哪些？“

1609年秋，意大利科学家伽利略，将荷兰人利帕什发明的放大率仅两三倍的放大镜筒改造成放大率为30倍的望远镜，第一次将其对准天空，人类不曾见过的天象奇观即刻呈现眼前：银河系由无数星体组成，月球表面并不平整，木星周围环绕4颗卫星，太阳有黑子，金星有盈亏……

人类“走”出太阳系，将视野投向银河系的恒星世界。

恒星世界是天文学研究最为系统的一个领域，这当然包括太阳--它是距人类最近的一颗恒星。恒星能源研究获得的成就，是第一个获得诺贝尔物理学奖的天文项目。

1938年，美国物理学家贝特提出核反应理论，其中包括恒星能量来源问题。他认为太阳中心温度极高，太阳核心的氢核聚变生成氦核，其释放的大量能量成为太阳光和热的源泉；“质子－质子链”和“碳氮循环”中的一系列核反应，足以提供恒星的辐射能量。

通过望远镜，再配以光谱仪，就可以测量天体上的元素，了解恒星的一些成分。这个研究把恒星演化与元素起源联系了起来。20世纪50年代，科学家提出了恒星元素起源的学说，使恒星演化得到了很大的发展。现在已经知道，恒星演化最终有三个归宿，即：白矮星、中子星和黑洞。同时还给出了白矮星的质量上限。

20世纪20年代，天文学界发生的一场大争论使人类“走”出银河系，将视野投向广袤的星系世界：一些旋涡星云，究竟是银河系内由气体组成的星云还是银河系外与银河系同级由恒星组成的星系？美国科学家1924年使用美国威尔逊山天文台2.54米望远镜观测的结果证明：这些旋涡星云，实际上是银河系外另一些“银河系”，称河外星系或简称星系，当然亦有一些其他形状的星系，如椭圆星系等。从此，人类观测的星系达千亿个以上。