天空是人类梦想的开始，是上帝留给人类与宇宙沟通的窗户，是人类科学以及近代天文学的发源之地。毫不夸张的说，人类社会的发展与进步得益于我们可以抬头仰望星空，正是这个简单的动作，给人类的思想带来了质的飞跃。
裸眼观天时代
古代人类通过不断地仰望天空，观察日月星辰的变化，以及对自己身处的这个周遭世界不断的思索，发现一些简单的天象和地球上的气象有着千丝万缕的联系，而地球上的气象，例如：风、云、雨、雪，又直接影响着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了人们感兴趣的活动之一。
这其实就是人类对宇宙理解的开端，我们通过对天象的总结归纳发现了日、月、年的概念，并且初步制定了节气和立法，使得其对农业生产更加具有指导性和规律性。不仅如此，人们还发现了天空中天体的运行变化，预示着人类社会的兴衰更替，于是占星学就诞生了，而占星学其实就是古人研究天体运行规律的开端，为宇宙学的诞生奠定了坚实的基础。
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本源的思考，亚里士多德对地球形状的论证，人类进入了建立宇宙模型的阶段。随后欧多克斯提出了地心说模型、经过亚里士多德和托勒密的完善，地心说统治了人类数千年。
1543年哥白尼出版了《天体运行论》首次质疑抨击地心说，随后经过开普勒三大定律的提出、以及布鲁诺用生命对日心说的宣扬，正确的日心说模型开始被人们接受。1609年伽利略首次将自制的望远镜用于天文观测，人类从此告别了裸眼观天的时代。
以上就是裸眼观天时代人类宇宙学的发展，感谢望远镜的出现，让我们人类真正的打开了视野，犹如插上了一双飞翔的翅膀，因为没有望远镜我们使用肉眼只能在天空中观察到大约6000颗恒星，还有月球以及太阳系中的五大行星，以及横跨夜空上的银河系光带，但是望远镜的出现，让我们发现了天空中以前看不到的大量恒星、以及一些暗淡的恒星聚集在一起形成的大片星星聚合体，也让人类首次认识到了横跨天空的银河只不过是汇聚成群的大量恒星的集合。
超越银河系——河外星系的发现
最初望远镜在天文学上的应用只是用来寻找彗星和观察太阳系内的行星，因为当时研究彗星是个大热门，也是很对天文学家的爱好，甚至天文学家梅西耶小时候的愿望就是长大以后能当一名彗星猎手，并没有人去观察宇宙中的其他星系，因为当时在人们心中宇宙的范围就只有银河系，认为天空中所能看到的一切都包含在银河系的范围内。
不过在当时，人们在天空中也发现了一些奇怪的“天体”，由于望远镜的限制，并不能清楚的看到这些“天体”的详细特征，只能看到是一团模糊的星云，像天空中的“污点”，而且这些模糊的星云很容易被人误以为是彗星，所以梅西耶就决定将这些星云进行编目，以防止其他的“彗星猎手”将这些星云误以为是彗星。到18世纪末，梅西耶目录中收录了103个明亮的星云，继梅西耶之后，威廉赫歇尔也完成了收录多达5000个星云的目录。
那么天空中这些模糊的星云到底是什么？当时有两种观点，一种是这些星云只是银河系内的原恒星盘；另外一种是这些模糊的星云是宇宙中类似于银河系的大型星星岛屿，也就是独立的星系。至于它们到底是什么，任何理论上的推测都不如我们直接去用观测的手段去证实。
而要想详细的观测这些星云的特征，我们就要建造更大口径的望远镜，并将望远镜建在更高的地方以减少大气的干扰，而且要开发使用最新的照相机技术和光学技术，从肉眼观测手工绘制到天文摄影转变。
1764年查尔斯·梅西耶观测了天空中最大、最明显的星云——M31，并留下珍贵的记录，但是只能看到这是一个盘状的发光物体，没有任何详细的细节，因此并不能确定这是什么！
时间到了1887年，一个业余天文学家艾萨克·罗伯茨通过改进摄影技术使得传统相机的曝光时间从一分钟增加到了1小时，于是就拍下了历史上第一张清晰的M31星系的照片。
上图中的这张照片在人类观天史上有着十分重要的意义，它首次向人类展示了星云的螺旋结构，为河外星系的发现奠定坚实的基础，也让人类首次较为清晰的看到了银河系以外其他星系的模样。虽说，我们看到M31的样子，但依然不能确定它就是银河系以外，因为原恒星盘也具有这样类似的结构。
时间来到了1924年，这时我们人类不仅在望远镜技术上取得来长足的进步，而且我们对天空中的恒星尤其是那些亮度会发生变化的变星做了大量的研究，并且可以通过这些变星的周光关系确定它与我们的距离。埃德温·哈勃当时使用威尔逊山天文台的254厘米反射望远镜观察者同一片星云M31，并且通过测量其中的变星，发现这些变形距离我们有数百万光年，远远超过了银河系的尺度，至此我们人类才确信研究了数十年的模糊星云其实就是河外星系。下图是鲍勃·奥尔森1929年拍摄的M31星系。
20世纪是人类基础科学以及各种技术蓬勃发展的年代，每天都有大量的新发现。我们的视野不仅跟随望远镜的发展走出了银河系，进入了宇宙深空，而且我们还发现了大量的新天体，例如：中子星、黑洞、类星体。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。
除此之外，我们还初步解答了困扰人类几千年的万物本源问题，并为此建立了大爆炸宇宙演化模型。不过，俗话说的好：了解的越多，未知就越多。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，于是我们就进入了...
哈勃太空望远镜的伟大时代
在地球上的望远镜除了口径大小、光学技术的限制外，对望远镜观测最严重的干扰就是地球的大气层，所以我们一般将望远镜建设在视野开阔、没有光污染的高山上，但是只要在地球上依然躲不过大气干扰。那怎么办？所以1990年我们将望远镜送进了外太空，时至今日已有30年。
哈勃望远镜的伟大发现彻底改变了我们人类天文学的发展历程和对宇宙的看法。
哈勃望远镜升空之前虽然我们人类已经知道的宇宙的广阔和深邃，宇宙中星系数量的庞大，但是对此我们完全没有一个具体的概念，如果你当时问任何一位天文学家：宇宙中有多少个星系？他们的回答大多是：很多，但具体不知。
而哈勃的伟大发现就为我们解决了这个问题，你看，上图中黄色的区域在我们看来什么都没有，没有任何的发光物体，可以用空无一物来形容，在宇宙中这些巨大黑暗空间随处可见，它们背后真的什么都没有吗？哈勃对准这片空间区域进行了长时间的曝光，并获得了以下的数据：
在我们看来空无一物的空间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。如果将上图的中的局部放大，我们也能看清一些星系的细节。
这些星系离我们有数十亿光年，足以见得人类在哈勃时代观测技术的巨大进步，和人类拍摄M31照片的时候已经不能同日而语了。通过哈勃深空场和极深场对同一片区域的持续观测，我们人类确定了宇宙中的星系数量至少为2000亿个，这是一个下限值，也就是说我们目前只能确定这个大概的数字，还有更多的星系等着我们去发现。
哈勃除了观测寻找星系以外，我们还通过哈勃发现了遥远宇宙的超新星爆发残骸，类星体，并且获得了大量的深空天体的高分辨率照片，不仅如此，哈勃望远镜还为我们人类认识宇宙提供了一份大礼：通过哈勃的观测，我们发现了宇宙在加速膨胀！这一切的成就得益于我们人类目前正在以一种前所未有的方式在观察宇宙。
哈勃也让我们看到了大量的深空宇宙图景，例如上图中的创世之柱，来自6500光年以外的天鹰星云，这三股冷气体沐浴在星云中大量新诞生恒星的光芒之下，并且在创世之柱中，正在诞生新的恒星。哈勃也为我们带来了大量恒星、星团的照片，例如下图中的NGC290星团。
哈勃望远镜自1990年升空以后到今天，一共经历了5次维护，目前由于哈勃的运行轨道已经和国际空间站不在同一高度上，如果再次升空维护会给宇航员带来极大的风险，发生危险时，没有紧急的避难所。所以2009年NASA为哈勃提供了最后一次维护，等待哈勃的将是坠毁在地球大气层。
哈勃未来的离去，迎接而来的是詹姆斯·韦伯太空望远镜的接替
哈勃虽然伟大，但也有自己的局限性，就算我们能继续为其提供维护，但也该到哈勃退休的年龄了。因为哈勃主要是一款可见光波段的望远镜，虽然在后来的维护中我们为其增加了近红外观测的照相机，但是近红外波段依然是哈勃的短板，由于哈勃目前的观测能力已经达到了极限，我们人类要想更加深入的观察宇宙早期星系诞生的时刻，就必须发射一块能在红外线波段工作的大型望远镜。
而詹姆斯·韦伯太空望远镜不仅从设计之初，就满足这样的要求，而且口径达到了6.5米，是哈勃的5倍，覆盖波段范围更加广泛，且灵敏度是之前所有望远镜的100倍。
所以韦伯望远镜有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”，也就是对可见光不透明时期，目前哈勃已经观测到了距离我们330亿光年远的星系，这些星系中最古老的星系可以追溯到132亿年前。
但我们知道，这些星系并不是宇宙中的第一批星系，在宇宙早期还有大量的星系没有被我们观察到，至于未来我们能看到多远的距离，只有韦伯升空以后才能给出我们答案。
