从裸眼观天到哈勃时代，望远镜的革新伴随着人类宇宙学的发展
天空是人类梦想的起点，是上帝留给人类与天地沟通的窗口宇宙，以及人类科学和现代天文学的起源地。可以毫不夸张地说，人类社会的发展进步得益于我们能够仰望星空。正是这个简单的动作，给人类的思维带来了质的飞跃。
裸眼观天的时代
古人类不断仰望天空，观察日月星辰的变化，不断思考周围的世界。地球上的风、云、雨、雪等天气，直接影响到当时人们赖以生存的农业生产，因此通过观察天象来指导农业生产成为人们感兴趣的一项活动。.
这其实是人类认识宇宙的开始。我们通过对天象的总结发现了日、月、年的概念，初步制定了节气和立法，使之对农业生产更具指导意义和规律性。不仅如此，人们还发现了天体在天空中运行的变化，预示着人类社会的兴衰，于是占星术诞生了，而占星术其实是古人研究天体规律的开端体，为宇宙学的诞生奠定了坚实的基础。基础。
后来，经过古希腊学者、人类第一位宇宙学家、科学鼻祖泰勒斯对万物起源的思考，亚里士多德对地球形状的论证，人类进入了建立宇宙的阶段宇宙模型。随后欧多克提出地心说模型，经过亚里士多德和托勒密完善，地心说统治了人类几千年。
1543年，哥白尼首次发表了《天体运行论》，对地心说提出了质疑和批判。开普勒三定律提出后，布鲁诺用一生推广日心说后，正确的日心说开始为人们所接受。1609年，伽利略首次用自制的望远镜进行天文观测，人类从此告别了肉眼观测的时代。
以上就是人类宇宙学在肉眼观天时代的发展。多亏了望远镜的问世，我们人类才真正开阔了视野，仿佛有了一对可以飞翔的翅膀，因为没有望远镜，我们只能用肉眼在天空中观测到大约6000颗星星，就像还有月亮和太阳系的五颗行星，还有横跨夜空的银河光带，但是望远镜的出现让我们在天空中发现了大量以前看不到的星星，以及一些暗淡的恒星共同形成的大群星体，也让人类第一次意识到，横跨天际的银河不过是大量星体聚集在一起的集合体。
银河系之外——河外星系的发现
望远镜最初在天文学上的应用只是在太阳系中寻找彗星和观察行星，因为彗星的研究在当时是一个热门话题，并且这也是天文学家的爱好，就连天文学家梅西耶儿时的愿望就是长大后成为一名彗星猎人。没有人去观察宇宙中的其他星系，因为当时人们心目中的宇宙范围只有银河系，认为天上能看到的一切都在银河系范围内方式。
不过，当时人们也在天空中发现了一些奇怪的“天体”。由于望远镜的限制，无法清楚地看到这些“天体”的详细特征，只能看到模糊的星云，就像天空中的“污点”，而且这些星云很容易被误认为是彗星，所以Messier决定对这些星云进行编目，以防止其他“彗星猎人”将这些星云误认为是彗星。到18世纪末，已有103个明亮星云被列入梅西耶星表。在Messier之后，WilliamHerschel也完成了多达5,000个星云的目录。
那么天空中这些模糊的星云是什么？当时有两种观点，一种认为这些星云只是银河系中的原恒星盘；二是这些模糊星云是宇宙中类似于银河系的大片恒星岛，即独立的星系。至于它们是什么，任何理论推测都不如我们直接用观测手段来证实。
要详细观察这些星云的特征，我们需要建造更大口径的望远镜，并将望远镜建造在更高的地方，以减少大气的干扰，并开发和使用最新的相机技术和光学技术，从肉眼观察到天文摄影。
1764年，查尔斯·梅西耶观测到天空中最大最明显的星云——M31，并留下了宝贵的记录，但他只能看到它是一个圆盘状的发光体，没有任何细节，所以不确定是什么这是！
时间来到1887年，业余天文学家艾萨克·罗伯茨通过改进摄影技术，将传统相机的曝光时间从一分钟增加到一小时，从而拍下了历史上第一张清晰的M31星系照片。
上图在人类观测天空的历史上具有重要意义。它首次向人类展示了星云的旋涡结构，为发现河外星系奠定了坚实的基础，也让人类第一次清楚地看到了除了银河系之外还有哪些星系的样子。虽然我们已经看到了M31的模样，但我们仍然不能确定它就在银河系之外，因为原恒星盘也有这样类似的结构。
时间来到了1924年，这个时候，我们人类不仅在望远镜技术上取得了长足的进步，对天上的星星也进行了大量的研究，尤其是那些亮度变化很大的变星，我们可以利用这些变星的周期-光度关系决定了它与我们的距离。埃德温·哈勃在威尔逊山天文台用254厘米反射望远镜观测了同一个星云M31，通过测量其中的变星，他发现这些变形距离我们有数百万光年，远超银河系的尺度方式。到目前为止，我们人类确信研究了几十年的模糊星云实际上是河外星系。下图是BobOlson在1929年拍摄的M31星系。
20世纪是人类基础科学和各种科技蓬勃发展的时代，每天都有大量的新发现。我们的视野不仅随着望远镜的发展走出了银河系，进入了宇宙深空，我们还发现了大量的新天体，如中子星、黑洞、类星体等。在更大的尺度上，我们发现了由星系组成的星系团和超星系团。
此外，我们初步解答了困扰人类几千年的万物起源问题，并为此建立了大爆炸宇宙演化模型。然而，俗话说：知道的越多，不知道的就越多。地面上的望远镜已经难以满足人类对宇宙深空观测的需求，于是我们进入了哈勃太空望远镜的伟大时代……另外，对望远镜观测干扰最严重的是地球的大气，所以我们一般把望远镜建在视野开阔、无光污染的高山上，但只要在地球上，还是逃不过大气的干扰。那么该怎么办？所以在1990年，我们在30年前将望远镜送入了外层空间。
哈勃望远镜的伟大发现彻底改变了人类天文学的发展和我们对宇宙的看法。在哈勃望远镜发射之前，我们人类虽然已经知道了宇宙的广袤和深邃，知道宇宙中星系的数量之多，但是对此我们并没有具体的概念。如果问当时的任何一位天文学家：宇宙中有多少个星系？他们的回答大多是：很多，但具体我不知道。
哈勃的伟大发现为我们解决了这个问题。你看，上图中的黄色区域在我们看来好像什么都没有，没有发光的物体，可以用什么都没有来形容。这些巨大的黑暗空间在宇宙中随处可见。他们背后真的什么都没有吗？哈勃对这片太空区域进行了长期曝光，得到了如下数据：
在我们看来太空中什么都没有，其实背后隐藏着大量的星系。上图中，除了已知的少数恒星外，大部分都是哈勃新发现的星系。如果我们把上图的部分放大，还可以看到一些星系的细节。《天体运行论》这些星系距离我们有数十亿光年，这足以说明哈勃时代人类观测技术的巨大进步，已经不是人类拍摄M31时的样子了。通过哈勃深场和极深场对同一区域的连续观测，我们人类已经确定宇宙中的星系数量至少有2000亿个，这是一个下限，也就是说我们只能确定目前大致是这样。数字，以及更多有待发现的星系。
除了观测和寻找星系，哈勃还通过哈勃在遥远的宇宙中发现了超新星爆炸和类星体的遗迹，并获得了大量深空天体的高分辨率照片。不仅如此，哈勃还为我们人类对宇宙的认识提供了一份伟大的礼物：通过哈勃的观测，我们发现宇宙正在加速膨胀！所有这一切都是可能的，因为我们人类目前正在以前所未有的方式观察宇宙。
哈勃还让我们看到了大量的深空宇宙影像，比如上图中的创世之柱，来自6500光年外的鹰状星云。在光之下，在创造的支柱中，新的星星正在诞生。哈勃还为我们带来了大量恒星和星团的照片，比如下图中的NGC290星团。
哈勃望远镜自1990年发射以来，已经进行了5次维修。目前，由于哈勃的轨道已经与国际空间站不在同一高度，如果再次发射进行维修，将会给地球带来极大的危害宇航员。风险大，一旦遇到危险，没有应急避难所。于是在2009年，NASA为哈勃提供了最后一次维护。等待哈勃望远镜的将是地球大气层的崩溃。
未来哈勃的离开将迎来詹姆斯韦伯太空望远镜的继任者
哈勃是伟大的，但它也有其局限性。哈勃的退休年龄。因为哈勃主要是可见光波段的望远镜，虽然我们在后续的维护中增加了近红外观测的相机，但是近红外波段仍然是哈勃的短板，因为哈勃目前的观测能力已经达到了我们人类要观测的话更深入的说，在早期宇宙诞生星系的那一刻，我们必须发射一台可以在红外波段工作的大型望远镜。
詹姆斯·韦伯太空望远镜不仅从设计之初就满足了这样的要求，其口径6.5米，是哈勃望远镜的5倍，覆盖的波长范围更广，灵敏度是哈勃望远镜的100倍所有以前的望远镜。
因此，韦伯望远镜具备了观测宇宙第一批恒星和星系的能力，甚至可以看到宇宙的“黑暗时代”，即对可见光不透明的时期。目前，哈勃已经观测到距我们330亿光年的星系，其中最古老的星系可追溯到132亿年前。
但是我们知道，这些星系并不是宇宙中的第一批星系。在早期宇宙中还有大量的星系没有被我们观测到。至于未来我们能看到多远，只有等韦伯进入太空后才能给我们答案。