伽利略与自由落体
亚里士多德的学说在十六世纪仍然如日中天，人人都奉为经典，没有人提出任何的怀疑。亚里士多德关于「自由落体」的学说是：物体自高处自由落下的速度和重量成正比。也就是说，一个十磅重的物体，下坠的速度会比一磅重的物体快十倍。这个学说在大小的外表上看来，似乎非常的合理，而且人人也都相信学说的真确性，教授们严肃的把这个学说教给他们的学生，学生们也都敬谨的接受这个学说，只有伽利略表示怀疑。
伽利略曾经亲眼目睹大小不同的冰雹，同时一起掉落到地。根据常识判断，它们似乎是从同一高度一起下坠的，但是按照亚里士多德的学说，较大的冰雹应该先落到地面上，小冰雹在接着掉来，伽利略观察到的并非如此。
他做了许多实验，发觉亚里士多德的学说是错误的，他决心指出这项错误。传说有一天，他邀请有关的教授到比塞塔前，拿出一个一百磅的重体，和一个一磅的重体。
伽利略问所有的教授们：
「假如这两个重体同时自塔顶自由落下，结果如何？」
教授们议论纷纷，谁也没有做过这样的实验，没有人敢预料结果如何。
以往，他们按亚里斯多德的学说照本宣科，从来没有怀疑过。现在，居然有一位二十五岁的青年，提出了要求证据的疑问。结果呢？要是两个重体以非常悬殊的速度坠落地面，教授们可以松一口气，证明亚里士多德的学说是正确的，伽利略将被冠上「说谎者」、「搅局者」的罪名。要是两个重体同时坠落地面？又将如何解释呢？是扬弃奉行多年的亚里士多德学说，接受伽利略实验所证明的事实，还是对伽利略的实验视若无睹？
比萨塔的倾斜度可以使坠体不受阻碍，伽利略塔顶大喊：
「看清楚了没有？下来了！」
两个重体砰然而下，小的重体始终和大的重体并行，而且同时落地。这两个重体的砰然一声，并不表示亚里士多德的学说已经崩溃。因为这一群教授在不想相信一件真实事物的时候，根本不去看一看、摸一摸，无论如何也不愿意承认亚里士多德的学说是错误的。更荒谬的是他们反而怀疑伽利略为了证实速度相同，而在重体内隐藏了「魔术」。
挪威跳伞者高峰自由落体生还
挪威一名跳伞爱好者４日说，他在一座海拔１６００米山峰上练习跳伞时，未能在着陆前及时打开降落伞。幸运的是，他被树枝挡住生还，仅一条腿骨折。英国独立电视台播出了头盔摄像头当时拍下的视频。
自由落体
这名男子名为汉斯·朗厄，现年４４岁，是一名极限跳伞爱好者，经验丰富。
朗厄４日通过电话告诉美联社驻挪威首都奥斯陆记者，事故发生在今年８月２３日，地点位于海拔约１６００米的挪威博约埃克峰。
朗厄在特制黄色跳伞服上安装一个摄像头，用于拍摄跳伞过程。在英国独立电视台播放的视频中，朗厄在灿烂阳光沐浴下，从峰顶沿山脊俯冲，几乎为自由落体下落。大约３０秒后，当他看到山下的湖泊时，试图拉开降落伞。
回忆当时情景，朗厄说，他以接近１８０公里时速沿山坡飞下。但由于他当时过于接近一堆岩石，而没有足够时间打开降落伞。
而他打开降落伞，试图飞离岩石时，身体已经重重地撞在岩石上。在试图解开降落伞绳索脱身过程中，朗厄多次与岩石发生碰撞，发出痛苦的喊叫声。
树枝救命
与岩石碰撞大约半分钟后，朗厄被山坡上一棵树的树枝挂住，保住性命。
劫后余生，朗厄没忘对着摄像头说：“好险。不过，我仍然活着。”
他当时位于预定着陆地点上方大约１００米处。
大约４５分钟后，挪威空中救援机构一架直升机赶到，把他救走。朗厄一条腿骨折，身上有几处擦伤和撞伤。
不弃追求
这次遇险没有减弱朗厄对极限跳伞的热情。
“我从未把它看作最后一跳，”他说，“身体在空中伸展，沿山坡飘浮，感觉头发在你脖子后面，你能完全控制自己。这种感觉很美好，是我一直追求的感觉，我将一直这么跳下去。”
极限跳伞以楼房、桥梁、缆索、山顶等固定物体作为起跳地点。跳伞者直到接近着陆点时才打开降落伞，以体验自由落体的快感。
谈及今后打算，朗厄说：“我发现我还能跳，我会制订更好的计划。”
英国《每日电讯报》说，从１９８１年至今，已有１２３人因极限跳伞丧生。
惯性故事—萨尔维阿蒂大船
经典物理学是从否定亚里士多德的时空观开始的。当时曾有过一场激烈的争论。赞成哥白尼学说的人主张地球在运动，维护亚里土多德----托勒密体系的人则主张地静说。地静派有一条反对地动说的强硬理由：如果地球是在高速地运动，为什么在地面上的人一点也感觉不出来呢？这的确是不能回避的一个问题。
1632年，伽利略出版了他的名著《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》。书中那位地动派的“萨尔维蒂”对上述问题给了一个彻底的回答。他说：“把你和一些朋友关在一条大船甲板下的主舱里，让你们带着几只苍蝇、蝴蝶和其他小飞虫，舱内放一只大水碗，其中有几条鱼。然后，挂上一个水瓶，让水一滴一滴地滴到下面的一个宽口罐里。船停着不动时，你留神观察，小虫都以等速向舱内各方向飞行，鱼向各个方向随便游动，水滴滴进下面的罐中，你把任何东西
扔给你的朋友时，只要距离相等，向这一方向不必比另一方向用更多的力。你双脚齐跳，无论向哪个方向跳过的距离都相等。当你仔细地观察这些事情之后，再使船以任何速度前进，只要运动是匀速，也不忽左忽右地摆动，你将发现。所有上述现象丝毫没有变化。你也无法从其中任何一个现象来确定，船是在运动还是停着不动。即使船运动得相当快，在跳跃时，你将和以前一样，在船底板上跳过相同的距离，你跳向船尾也不会比跳向船头来得远。虽然你跳到空中时，脚下的船底板向着你跳的相反方向移动。你把不论什么东西扔给你的同伴时，不论他是在船头还是在船尾，只要你自己站在对面，你也并不需要用更多的力。水滴将象先前一样，滴进下面的罐子，一滴也不会滴向船尾。虽然水滴在空中时，船已行驶了许多柞。鱼在水中游向水碗前部所用的力并不比游向水碗后部来得大；它们一样悠闲地游向放在水碗边缘任何地方的食饵。最后，蝴蝶和苍蝇继续随便地到处飞行。它们也决不会向船尾集中，并不因为它们可能长时间留在空中，脱离开了船的运动，为赶上船的运动而显出累的样子。”
萨尔维阿蒂的大船道出了一条极为重要的真理，即：从船中发生的任何一种现象，你是无法判断船究竟是在运动还是在停着不动。现在称这个论断为伽利略相对性原理。
用现代的语言来说，萨尔维阿蒂的大船就是一种所谓惯性参考系。就是说，以不同的匀速运动着而又不忽左忽右摆动的船都是惯性参考系。在一个惯性系中能看到的种种现象，在另一个惯性参考系中必定也能无任何差别地看到。亦即，所有惯性参考系都是平权的、等价的。我们不可能判断哪个惯性参考系是处于绝对静止状态，哪一个又是绝对运动的。
伽利略相对性原理不仅从根本上否定了地静派对地动说的非难，而且也否定了绝对空间观念(至少在惯性运动范围内)。所以，在从经典力学到相对论的过渡中，许多经典力学的观念都要加以改变，唯独伽利略相对性原理却不仅不需要加以任何修正，而且成了狭义相对论的两条基本原理之一。
牛顿与苹果的故事
苹果与牛顿，不但有故事，而且还异常丰富，其中脍炙人口的“苹果落地”启发牛顿发现万有引力故事就有若干个版本：（来源：科学网蒋高明博客）
版本一：少年时代的牛顿发现苹果落地。牛顿，1642年12月25日生于英国林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭。12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时，就表现了对实验和机械发明的浓厚兴趣，自己动手制作了水钟、风磨和日晷等。苹果落地引起他的注意是偶然的。一个炎热的中午，小牛顿在他母亲的农场里休息，正在这时，一个熟透了的苹果落下来，这个苹果不偏不倚，正好打在牛顿头上。牛顿想：苹果为什么不向上跑而向下落呢？他问他的妈妈，他妈妈也不能解释。大凡科学家都保留一颗童心，牛顿更不例外，当他长大成了物理学家后，他联想到了少年的“苹果落地”故事，可能是地球某种力量吸引了苹果掉下来。于是，牛顿发现了万有引力。
版本二，青年时期的牛顿发现苹果落地。中世纪的1347-1345年间，欧洲爆发的“黑死病”夺取了近四分之一的欧洲人口，300年后，黑死病卷土重来，欧洲紧急疏散城市人口。正在剑桥大学三一学院读书的牛顿回到了他出生的家乡林肯郡的小村庄。为了排遣心中的苦闷，他经常到他父亲的庄园里读书和散步，有一天，一颗苹果从他经常散步的苹果树上落下来，引起了他的思考，苹果为什么会落地呢？他怎么不朝天上去呢？很定是有什么力在牵引着它。在苹果落地的启发下，他发现了万有引力。这大约是1666年的事情。
版本三，老年时期的牛顿发现苹果落地。目前流传较广的是经过大名鼎鼎的格林和伏尔泰之口说过的苹果落地故事，在读者心目中产生很大的影响，并广为流传。格林是在牛顿去世那一年在《哲学原理》一书中谈到苹果落地的故事的，他说：“有一天，牛顿在花园中思考问题，突然有一个苹果从树上落下，使得牛顿想到万有引力定律。”可是格林却是从福克斯那儿听到牛顿苹果落地的故事。法国的伏尔泰也是从牛顿的外甥女凯瑟琳·巴沃那儿听来的。在伏尔泰所著的《哲学通信》中，对苹果落地的故事这样写道：“牛顿回到剑桥大学附近的故居。有一天，他在花园中散步，看到一个苹果从苹果树上落下，这样使得牛顿想到许多科学家所研究而未获突破的重力起源问题。”这时的牛顿已经到了老年了。
最详细记载这个故事的人是英国人布雷斯特，他于1831年在《牛顿的生平》一书中又提到这一件事。后来，他在1855年又在《牛顿的生平、著作和发现的回忆》一书中提出此事。他是这样记载的：“苹果从沃尔斯索普的树上落下来，因而使牛顿想到这个问题。1814年，我在沃尔斯索普时，曾经看到这一棵苹果树，树的一部分已经开始枯萎，一部分树干已经脱离树根。到1820年，这一棵树已经完全腐朽而倒下去了。这一棵树的标本后来由伊·特纳小心地保存着。”
关于伊·特纳保存这一棵树的标本的故事，是他的曾孙在1939年告诉塔仑兹的。他的曾孙说，他的曾祖父伊·特纳到沃尔斯索普村牛顿的故居时，看到在原来枯死的苹果树的地方又补栽了新的苹果树，而且补栽的苹果树已经结果了。至今，在英国仍有许多观光客到牛顿故居瞻仰这棵苹果树。
布雷斯特在牛顿的传记中，一方面记述了苹果落地启迪产生万有引力的思想，同时又对此表示怀疑。布雷斯特不相信苹果落地的故事是真实的，他认为在牛顿之前，已有不少科学家具有万有引力的观念，牛顿对此也应当知道的。也就是说，牛顿的万有引力观念可能来自前人。苹果落下是平常的现象，牛顿也可能看到苹果下落，但是苹果下落现象并不一定是启发牛顿发现万有引力定律的来源。布雷斯特在书中还指出：苹果落地的故事又经过大名鼎鼎的格林和伏尔泰之口说过，在读者心目中产生较大的影响，并广为流传。
格林是在牛顿去世那一年在《哲学原理》一书中谈到苹果落地的故事，他说：“有一天，牛顿在花园中思考问题，突然有一个苹果从树上落下，使得牛顿想到万有引力定律。”可是格林却是从福克斯那儿听到牛顿苹果落地的故事。法国的伏尔泰也是从牛顿的外甥女凯瑟琳·巴沃那儿听来的。在伏尔泰所著的《哲学通信》(发表于1733年)中，对苹果落地的故事这样说：“1666年，由于瘟疫流行，牛顿回到剑桥大学附近的故居。有一天，他在花园中散步，看到一个苹果从苹果树上落下，这样使得牛顿想到许多科学家所研究而未获突破的重力起源问题。”
伏尔泰认为牛顿在自然科学方面有很多贡献，而且对法国有很大的影响，所以应该把牛顿的创见介绍到欧洲大陆来。这就是伏尔泰在《哲学通信》和《牛顿的哲学思想》两本书里，以大量的篇幅介绍引力理论的道理，同时也转述了苹果落地的故事。因此，苹果落地的故事也由英国传到欧陆，成为家喻户晓的科学佳话。
在牛顿逝世后不久，斯图克莱在他所著的《牛顿的生平传记》一文中写道：在1726年4月15日，我到牛顿的寓所去拜访他，和他在一起待了一整天。在谈话中，他向我谈起苹果落地的事。他说：“有一天，他在花园里思考引力问题的时候，一个苹果从树上落下来。这时候，他就想，为什么苹果总是垂直落向地面呢?为什么苹果不向外侧或向上运动，而总是向着地球中心运动呢?无疑地，这是地球向下拉着它，有一个向下的拉力作用在物体上，而且这个向下的拉力总和必须指向地球中心，而不是指向地球的其他部分。所以苹果总是垂直下落，或者总是朝向地球的中心。苹果向着地球，也可看成是地球向着苹果，物体和物体之间是相互朝着对方运动的。物体之间的作用力必须正比于它们的质量。这个力，我们称之为引力。”
斯图克莱是牛顿的好朋友，他所记述有关苹果落地的故事比较完整，而且和格林、伏尔泰不同的是，斯图克莱是直接从牛顿那儿引述的，而格林和伏尔泰则是从别人那里听来的。这是科学史上第一次直接来自牛顿的苹果落地故事，因此具有很大的权威性。
金属环的膨胀和生锈的螺母
金属环的膨胀
加热一金属圆环直到金属膨胀了 1％，那么圆环中心的圆孔的直径将：变大。
圆孔不过是个空缺，而空缺也会膨胀，这是无法避免的。所有圆环的尺寸都要按比例胀大。形象地说，设想有一张圆环的照片，将其放大 1％，照片上的任何部位都将被放大，当然圆也不例外。
也可以这样理解这个问题：将圆环弄直使它形成一直棒，加热时，它不仅变厚而且变长，这样当这根直棒再弯成环形时，内部圆孔的周长就象它的厚度一样也变大了。
如果我们想象一块方金属板中间有一方孔，那么很容易看出方孔将由于金属板的膨胀而变大。把方金属板切成小方块，加热使它们膨胀，再将它们拼成原样，方孔便同固体金属一样也膨胀了。
以前，铁匠给木轮加轮箍是采用这种方法：将略小于车轮外缘的轮箍加热，由于加热使轮箍膨胀，此时把轮箍刚好套在木轮上。待冷却后，不需任何另外的固定便会很牢固地箍在木轮上。
下次，当你打开一个罐子上的金属盖时，在热水里浸一下或放在热炉子上加热片刻，因盖子以及它的内周长的膨胀而很容易打开了。
生锈的螺母
螺钉上有一只生锈的螺母，那么用加热的方法可以取下它。
回忆一下“圆环的膨胀”。螺母与螺钉并非紧密地挨在一起的，两者之间总有一点很小的空隙。螺母固定得很紧，问题在于这空隙大小。怎样才能使这空隙变大一些呢？加热。加热可以使任何物体膨胀，螺母膨胀，螺钉也膨胀，最后重要的是，两者间的空隙也膨胀。因此，要想旋松螺母，就加热，尽管螺钉也会膨胀。
拉普拉斯冰量热器
著名的法国化学家拉瓦锡继续了布莱克的工作。1783年，他和法国物理学家拉普拉斯一起，研究了燃烧热和比热问题。他们对比热概念下了非常明确的定义，在论文中写道：“质量相同温度相同的两种物质，要使它们的温度升高同一数值，所需的热量是不同的。假如把单位质量的水温升高一度所需的热量作为标准，那么具有一定质量的其他任何物质，在升高一定温度时所吸收的热量，就可以用这一标准的若干倍来表示。”
拉瓦锡和拉普拉斯根据布莱克的潜热理论并仿照布莱克和维耳克用的冰熔解的方法，设计了一个冰量热装置。他们把摄氏零度的冰做成一个中空的冰球，球内放入具有一定温度（高于零度）的物体，并尽量作到使整个装置与外界绝热。球内物体的温度会慢慢下降，球内壁的冰也慢慢熔解，直到球内物体的温度降到零度，物体的温度就达到稳定，球内的冰也不再融化。这时只要测知融化的水的质量，便可计算出物体从原来的温度降到零度所放出的热量，这个热量等于这些水由冰熔解时所吸收的热量（熔解潜热）。由物体的质量便可很容易地计算出它的比热。
这个装置经进一步的改进，现在被称为拉普拉斯冰量热器，它的原理是很简单的，只包含冰熔解过程（因而要考虑熔解潜热）的混合量热问题。他们利用这种方法，测定了一些物质的比热。
在测定气体的比热时，他们让一定量的被测气体流过冰量热器，测出气体进入和流出量热器时的温度以及融化的水，就可以计算出气体的比热。
拉瓦锡和拉普拉斯还利用这套装置，测量了物质化学反应中放出的热量以及物体燃烧和动物呼吸所散发的热量。在测定燃烧热和动物呼吸热时，他们把被燃物或动物放在冰球内。但是，无论是燃烧还是呼吸，都需要外界的空气，即冰球必须与外界有空气通路，这就会引起测量误差。为了消除这一误差，他们把空气预先冷却到冰室的温度，然后再输入冰球。他们用这种方法测得：
1磅磷燃烧放出的热量能融化100磅冰；
1磅木炭燃烧放出的热量能融化96磅冰；
1磅橄榄燃烧放出的热量能融化148磅冰。
这些数据的误差是较大的；但是，拉瓦锡却用这个方法比较了烛焰和动物呼吸所放出的热量与放出的二氧化碳之比，发现这两个比值近似相等，这对于弄清动物热的来源和呼吸的本质有着重要作用。拉瓦锡的这个研究结果，对于能量转化与守恒定律的建立，也具有重要的启发意义。
显微镜的发明故事
公元1680年，一个在荷兰德夫特的市政厅门房干了几十年门卫工作的半老头子，却被当时欧洲乃至世界科技界颇具权威的英国皇家学会吸收为正式会员；接着，英国女王亲笔给他写来了贺信。一时，他从一个最普通、最平凡的人霎时间变成了震惊世界的名人。他的主要业绩，就是经过自己几十年坚韧不拔的努力和探索，发明了世界医学史上第一架帮助人类认识自然、驾驭自然、打开微观世界大门的显微镜，从此，他的这一业绩时时深刻地影响着人类的生命和生活。这个令世界震惊的小人物就是1632年出生于荷兰德夫特一个普通工匠家庭，而后成为荷兰著名微生物学家的列文虎克。
早年的列文虎克由于父亲的早逝，妈妈无力负担他求学，16 岁时，就来到首都阿姆斯特丹的一个杂货铺里当了学徒。虽然天天早起晚睡，干着脏活累活，然而，他却并没有多少的怨言，因为来到这里虽然时间不长，他却有幸结识了杂货铺对面一位和善的老大爷。老人家中藏书丰富，博学多识，他给年轻的列文虎克讲了许多充满神奇色彩的新鲜而有趣的故事，这使列文虎克懂得了想要知道的关于大自然奥秘的许多东西。于是，他一有空暇就向老人求教，在老人那里借阅图书，老人也非常喜欢这个爱读书、爱提问的好孩子。
后来，在一天深夜，他正在伏案读书时，被隔壁眼镜店作坊的工匠磨制镜片的沙沙作响的声音吸引住了。他放下手中的书本，悄悄来到眼镜作坊里。他望着工匠们磨出的一块块镜片，脑际突然浮现出一个奇怪的念头：如果能磨出一块特殊的镜片，让我们能看清许多用肉眼看不清、看不到的东西该多好哇！就是这样一个灵感似的奇想，竟从此使他下定了磨制一块“魔镜”的决心。从此以后，列文虎克拜一位老工匠为师，虚心求教。
有一天，这位老师傅给列文虎克讲了这样一件事：老师傅的孙子有一天偶尔将两块磨制好的透镜叠在一起放在一张废纸上看上面的字，只见这些字比原来的大好多倍，老师傅马上拿过这两块镜片放在孙子头上看头发，突然发现头发像铁丝一样粗。老师傅讲的这件事引起列文虎克的极大兴趣，他发誓一定要磨制出比眼镜镜片更精制、用途更广泛的镜片。为了达到目的，他的手磨破了，腿跪麻了。有时，手指上的鲜血顺着磨破的伤口流淌，浸湿了镜片。有时，他磨至深夜也毫无倦意，实在累了，就蜷缩在屋角和衣而卧。功夫不负有心人，一滴汗水换来一份收获，他辛勤地劳动最后结出了丰收的果实，他终于磨成了两块光亮精巧的透镜。他将镜片叠起来看鸡毛，只见一根鸡毛上被放大了的绒毛像树枝一样排列着。接着，他试着将重叠在一起的两块镜片间的距离上下变化，只见随着镜片间距离的变化，直接影响着观察的效果。
那么，怎样将这两块镜片各自固定起来，同时又能自由地上下调节距离呢？一个新的难题又摆在了他的面前。为了解决新的难题，列文虎克一连几天苦苦地思索着。一天，他在干完杂货铺的工作后来到大街上，边走边思索。忽然间，他被一阵丁丁冬冬的响声所吸引，猛然抬头往左一看，是一家铁铺在打铁。于是他来到铁铺里，看到了铁匠们打制出的一件件铁器。这时，他忽而又想到：如果能让铁匠打制一个铁架和一个铁筒，将镜片固定在镜筒的两头，然后再固定在铁架上，这样观察不是既省力又方便吗？想法既出，马上他就找了铁匠师傅，将自己的想法告诉他们。
没过几天功夫，列文虎克按照自己的设想所发明的第一架显微镜终于诞生了。正当他带着胜利的喜悦准备磨制更精密的显微镜的时候，他却被杂货铺的老板以不务正业之名开除了。为了谋生，他只好辗转回到了故乡德夫特，好不容易经人介绍在市政厅的门房找到了一个当门卫的差事。他一面看门，一面继续着他对显微镜的研制、改造工作。几年之后，他终于又研制出多台更精制、完美的显微镜。同时，他运用自制的显微镜，第一次发现了血液里的血液细胞和生物王国中神奇多彩的微生物世界。于是，他将自己研制的显微镜和所发现的关于血液细胞和微生物的观察实验记载寄给了英国皇家学会。
不久，他的成果终于被世界承认了。从此，这一关系着人类生命与生活的重要学问－－微生物学的研究开始步入了突飞猛进的发展的新世纪。
望远镜的发明故事
望远镜开阔了人们的视野，在科技、军事、经济建设及生活领域中有着广泛的应用，天文望远镜有“千里眼”美誉之称。
那么，望远镜是怎样发明出来的呢?让我们追溯历史，去寻觅天文望远镜在发展进程中留下的足迹。
早先的望远镜是玩具
17世纪初，在荷兰的米德尔堡小城，眼镜匠利珀希几乎整日在忙碌着为顾客磨镜片。在他开设的店铺里各种各样的透镜琳琅满目，以供客户配眼镜时选用。当然，丢弃的废镜片也不少，被堆放在角落里的废镜片成了利珀希三个儿子的玩具。
一天，三个孩子在阳台上玩耍，小弟弟双手各拿一块镜片靠在栏杆旁前后比划着看前方的景物，突然发现远处教堂尖顶上的风向标变得又大又近，他欣喜若狂地叫了起来，两个小哥哥争先恐后地夺下弟弟手中的镜片观看房上的瓦片、门窗、飞鸟……它们都很清晰，仿佛是近在眼前。利珀希对孩子们的叙述感到不可思议，他半信半疑地按照儿子说的那样试验，手持一块凹透镜放在眼前，把凸透镜放在前面，手持镜片轻缓平移距离，当他把两块镜片对准远处景物时，利珀希惊奇地发现远处的视物被放大了，似乎就在眼前触手可及。
这一有趣的现象被邻居们知道了，观看后也颇感惊异。此消息一传开，米德尔堡的市民们纷纷来到店铺要求一饱眼福，不少人愿出一副眼镜的代价买下可观看物景变近的镜片，买回去后当作“成人玩具”独自享用，结果废镜片成了“宝贝”。受此启示，具有市场经济头脑的利珀希意识到这是一桩有利可图的买卖，于是向荷兰国会提出发明专利申请。
1608年10月12日，国会审议了利珀希的申请专利后给予了回复，受理的官员指着样品对发明人提出改进要求：能够同时用两只眼睛进行观看；“玩具”是大类，申请专利的这个玩具应有具体的名称，利珀希很快照办了。接着他又在一个套筒上装上镜片，并把两个套筒联结，满足了人们双眼观看的要求，又经过冥思苦想将这个玩具取名为“窥视镜”。这一年的12月5日，经改进后的双筒“窥视镜”发明专利获得政府批准，国会发给他一笔奖金以示鼓励。
伽利略天文望远镜问世
1609年6月，意大利天文学家和物理学家伽利略在威尼斯收到朋友寄来的一封信，告诉他有个荷兰眼镜商造出“窥视镜”，利用镜片的组合可看清远处的景物。
伽利略获得信息后意识到它具有在天文学上的应用价值，立即返回帕多瓦集中精力研究光学和透镜，反复琢磨并亲自动手将镜片安装在铜筒的两端，铜筒则被定置在固定架上。最初望远镜只能放大3倍，在此基础上，伽利略不断地摸索改进，使望远镜能够放大32倍，第一台天文望远镜就这样问世了。
从1609年末到1610年初，伽利略在佛罗伦萨用这台划时代的天文仪器进行天体观测：发现月球表面布满了凹坑和环形山；寻找到木星有四颗卫星，像月亮绕地球转动一样；看到银河系是由无数星体组成；还观测到太阳的黑子、金星的盈亏、土星的光环等。为把天象观察结果公之于众，伽利略于1610年3月在威尼斯出版了《星空使者》一书，揭示了这一系列重大的天文发观而轰动了欧洲。
不久，德国天文学家开普勒也制造出一台新的望远镜，这台望远镜的物镜和目镜都是用凸透镜组成，前端凸镜为物镜，用来收集光线，后面的凸镜为目镜则再次将景物放大。因此这台天文望远镜观察到的景物是倒立的，他发明的这台望远望被称为“开普勒望远镜”。
开普勒用新的望远镜观测天象，将恩师——丹麦天文学家第谷观测到的777颗恒星扩展为1005颗，1627年编制并出版了《鲁道夫星表》，因精确度高被视为标准星表。在整理第谷长达30年的天文观测资料时，发现了行星运动的三大定律，后人赞颂开普勒是“宇宙的立法者”。
天文望远镜打开了宇宙的大门，伽利略发现了新宇宙，开普勒则为星空制定了法律。
牛顿与反射式望远镜
伽利略的天文望远镜与荷兰利珀希发明的望远镜一样，都是由凹凸两透镜组成的，包括开普勒望远镜，均被称为“折射式望远镜”。由于镜片的色散作用，“折射式望远镜”看到的景物都带有彩色的边缘，如何消除透镜的“色差”这一缺陷呢?英国科学家牛顿试图解决这个难题。
牛顿用三棱镜做科学实验，观察发现玻璃能把白光分解成七色，这意味着镜片可以把不同颜色的光聚集到不同的点，从而产生一种模糊而带色的影像。牛顿在研究光的折射课题后，提出了“反射现象”的思路来设计望远镜。他认为光本身是一种折射率不同的复杂混合物，它是有规律的，一旦光线的反射角等于它们的入射角的时候，假如以反射现象为媒介，而且只要能够找到一种反射材料，就可避免“色差”的缺陷。
1668年，牛顿把这个设想变成了现实，制成了世界上第一台反射式望远镜，这台轻巧的望远镜镜筒直径约有25毫米，全长约为150毫米。不久，牛顿又对望远镜进行改进，于1671年制成了第二台反射式望远镜，这台闪烁人类智慧之光的珍贵望远镜，至今仍保存完好，被英国皇家学会图书馆永久收藏。
牛顿研制的望远镜是用一个反射镜代替物镜，消除色差之后，推动了望远镜的发展。
琴师赫歇耳的重大贡献
1757年秋天，法国军队占领了德国，威廉?赫歇耳和他妹妹离开故土，漂泊流浪到英国，靠街头和酒吧卖艺维持生计，过着艰辛的生活。可是，苦中有乐，这对兄妹对天文观察有着浓厚的兴趣，为了观测星空，他们决定自己动手研制大口径的反射望远镜。
望远镜的物镜是一块采用青铜材料的反射镜，为了提高望远镜的取光作用和分辨能力，他们用手工将这块青铜磨成高精度的抛物形镜面；目镜是一块透镜，由玻璃琢磨制成。兄妹俩经过数年的努力，终于制成了两台当时世界上最大的天文望远镜，其中一台望远镜口径为1.2米，焦距长达12米。
1781年春的一个晴朗的夜晚，兄妹俩来到望远镜旁观察天象。当镜筒对准双子星座，此时有一颗不寻常的六等小星进入他们的视线，引起了赫歇耳的注意。对星空非常熟悉的赫歇耳立即判断它是一颗未知的新星，经过连续半个月的跟踪观察，终于确定它是太阳系的一颗新行星——天王星，这一天是3月13日。为了嘉奖威廉?赫歇耳发现天王星，英皇乔治三世御封他为英国皇家天文学家。
在天文望远镜的发展进程中，赫歇耳的功绩是首创了抛物形镜面，依据它的原理，为后来获得广泛使用的折反射式天文望远镜制造奠定了基础。同时，赫歇耳开了制造大口径反射式望远镜的先河，从那以后，科学家为了观测到更多的星体，又制造出了口径更大的反射式望远镜。1845年，英国天文学家罗斯造出了口径为1.84米的反射式望远镜。
历史总在不断地前进，1913年，美国威尔逊天文台装备的反射式望远镜口径增大到2.54米。由于望远镜口径的增大，致使人们对宇宙的观测和研究也逐步深入起来。美国在1948年制造出了口径达5.08米的反射式望远镜，它那镀银的抛物面玻璃反射镜竟重达14.5吨，这台望远镜被定置在帕洛马山天文台；1975年，苏联制造出了一台口径达6米的反射式望远镜，这台巨型望远镜仅转动部分就重达800吨，是目前世界上最大的反射式望远镜。
沿着科学发展的现代望远镜
1930年，德国光学家施密特发明了折反射式天文望远镜，这台望远镜装有设计十分奇特的改正透镜，其前面是平的，后面则是一个中间凸两边凹的曲面，它可消除几种主要象差，以获得相对大的口径及大的视场，用来拍摄天空广大区域。
现代望远镜的研制仍在继续，美国工程师雷伯是无线电爱好者，1937年，他在芝加哥郊区的寓所后院，安装了一台直径为9.45米的抛物面反射器，以其代替透镜；1938年初，雷伯开始用它进行观测，并接收来自太阳和其他天体的射电波，世界上第一台射电望远镜研制成功。
第二次世界大战后，随着科学技术水平的日趋提高，射电望远镜极大地扩展了人们的视野。巨碗似的天线能收集来自宇宙深处的微弱电波，当电波由天线传入接收机后，接收机屏幕则将波形放大，并自动记录供天文学家进行研究分析，由此揭开了一个又一个的宇宙之谜。20世纪60年代，天文学家发现的星际有机分子、类星体、脉冲星以及微波背景辐射等，都是射电望远镜创建的功绩。
为了揭开宇宙深处的奥秘，望远镜再创辉煌。美国在1962年策划了“空间望远镜”的研制。1990年4月25日，航天飞机“发现号”将一台名为“哈勃”的空间光学望远镜发射进入太空轨道。这台空间望远镜由光学望远镜、科学仪器舱及保障系统三大部分组成，其外形呈圆柱形，长为13.3米，直径为4.3米，总重量达12.5吨，先进的航天技术可确保“哈勃”空间望远镜在太空中飞行15年。
空间望远镜避免了大气对天文观测的干扰，可以看到地面望远镜7倍的深空、弱50倍恒星及扩展350倍宇宙空间，其灵敏度和分辨率比地面望远镜强10倍，可为天文学家发现地面无法观测到的天体现象和搜寻宇宙中出现的任何蛛丝马迹。
随着当代科学技术的飞速发展，我国古代的“千里眼”传说已不再是美妙的幻想，现代天文望远镜已将神话变成现实。
