1609年,義大利人伽利略第一次把望遠鏡指向星空,之前,人類一直是用肉眼來直接觀測星空的。
伽利略的望遠鏡是一種有效直徑只有4.4釐米的折射望遠鏡。當來自天體的光線射到鏡筒前的玻璃透鏡上時,被折射的光線都集中於一個點上,即焦點。該天體的像則形成於此焦點上,這個像在鏡筒的另一端被稱為「目鏡」的透鏡放大,物鏡和焦點之間的距離稱為「焦距」。望遠鏡的放大倍數是望遠鏡物鏡的焦距與目鏡的焦距之比。
伽利略用望遠鏡觀測到月球是一個崎嶇多山的星球。在月球分別處於白晝和黑夜的兩個半球之間的邊界,伽利略看到了灰斑,他認為這些灰斑是受陽光照射的山頂,由於光照,產生明暗兩面,於是,明暗界限成為凹凸不平的形狀。通過望遠鏡,伽利略看到了處於低洼區域的灰色平原,而且,伽利略不相信那裡有水。
伽利略注意到,與行星相比,恆星在望遠鏡裡只是一個發光點,而不呈現明顯的圓面,不管怎樣放大,這些恆星在望遠鏡中仍然是一個微小的光點。出現這種現象的原因是恆星都距離我們非常遙遠。
1610年,伽利略在觀測木星時,發現有3顆小星在其淡黃色的圓面附近,其中1顆在木星右邊,2顆在左邊。接連觀察了多日,伽利略發現木星旁邊的小星星數目不定,時而3顆,時而2顆,時而4顆。經過幾個星期的觀測,他斷定木星有四顆衛星。現在,人們總共發現了16顆木星衛星,人們把伽利略發現的那4顆衛星稱為「伽利略衛星」。
通過伽利略的望遠鏡對太空的觀測,正好符合哥白尼的日心說,於是伽利略公開支持哥白尼的日心說,並出版了《星際使者》一書來宣傳自己的見解。
《星際使者》造成了「火山爆發」般的轟動,很多人懷疑伽利略的言論,更有甚者指控伽利略是個巫師。1615年,哥白尼的日心說被天主教會說成是「錯誤和荒謬的異端邪說,是公然違背聖經的」。教會局正式警告伽利略,要他端正自己的科學觀點。
雖然受了外界如此強大的壓力,但伽利略依然堅持自己的主張,1632年,伽利略又出版了《關於託勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》這一偉大著作。第二年,伽利略被羅馬教堂判處終身監禁。9年之後,伽利略不幸病逝。這一冤案直到1979年梵蒂岡教皇保羅二世上任後才予以平反。
伽利略不僅是一個發明家,更是人類勇於探索的精神的象徵。