宇宙新視界

剛開始以望遠鏡觀星時，通常會有兩種體驗接連發生。首先，你會為所見到的景象——土星的金環、有如黑絲絨上的珠寶般閃閃發光的星團、發出比人類歷史更久遠的微微星光之眾多星系——以及對人類與地球是這浩瀚體系的一部分這層體認而感到驚異。然後，你很快就會想換一具更大的望遠鏡。
400年前的那個秋天，伽利略生平第一次將望遠鏡對向夜空，也開創了這項兩階段的體驗。一開始，他對所見的景象感到驚奇不已。他的望遠鏡展現了許多過去看不見的恆星；數量多到在嘗試將單單獵戶座這一個星座中的恆星標示出來時，他就承認自己「為恆星的浩繁所折服」，並打消了這個念頭。伽利略看見了月球表面的山脈，這項發現與當時主張所有天文物體皆由超自然的「以太」構成的傳統主流觀點背道而馳。他還將四顆明亮的衛星有如微型太陽系裡的行星般繞著木星運轉的情形繪製出來，而這也被批評哥白尼太陽中心論的人士斥為無稽之談。但顯然，地球只是一個廣大宇宙的一小部分，而非一個渺小宇宙的一大部分。
不出多久，伽利略真的動手製作更大、更好的望遠鏡。當時還沒有大型的集光透鏡，於是他全神貫注於製造更長的望遠鏡；它擁有更高的放大倍率，還能減低當時一直困擾玻璃透鏡的消色差性。後來的觀星家把使用玻璃透鏡的折射望遠鏡設計「延伸」到了極致：在波蘭格但斯克，赫維留設計了一具46公尺長的望遠鏡；它使用從一根竿子垂下的繩索來懸吊，只要吹起一絲微風就會擺動。荷蘭的惠更斯兄弟則向世人展示了無鏡筒的細長望遠鏡：物鏡是架在原野中的一座高台上，觀星人則從遠至60公尺外之處，以放大目鏡對齊物透鏡來觀看。透過這類工具觀察到的行星及恆星影像都是短暫的驚鴻一瞥，猶如神祕的七紗舞，只是燃起了人們更想一探究竟的渴望。
由牛頓所發明的反射望遠鏡實際滿足了這種渴望：只研磨鏡片的一個表面以聚集並反射星光、將之聚焦。由於這種鏡片是從後方加以支撐，即使體積十分龐大，也不會像大型透鏡一樣因重量而塌墜。赫歇耳就是透過自製的反射望遠鏡，發現了天王星。他在自家花園及地下室鑄造金屬鏡，有一次還因為馬糞做的鑄模破裂，導致熔化的金屬橫流而倉惶逃命。而帶有旋臂的星系則是透過一具主鏡直徑1.8公尺的大型反射望遠鏡率先觀測到；這具望遠鏡是由羅斯爵士在其位於愛爾蘭的莊園所建造。