夜空中的星星大部分都是像太陽一樣的恒星，當然也有其他天體，比如夜空中最亮的那顆就是月球，它是一顆衛星，第二明亮的則是金星，它是距離太陽第二近的行星，而最亮的恒星則是天狼星，它距離地球約8.6光年，不過它還有一顆肉眼看不見的伴星，天狼星b，是一顆白矮星！當然我們能看到還有人造衛星和星云和星系等，但問題來了，以前天文學家是怎么發現與區分這些行星的？

行星大發現時代

準確的說土星以內的行星不能算是大發現，畢竟這些行星都非常明亮，因此在夜空中是那么顯眼，當它們出現在天空中時候，我們不想看到也難！但對于太陽系行星的認識卻還是有個有趣的故事！

從亞里士多德到托勒密，地心說的地位逐漸鞏固，人們也接受了這個看上去很靠譜的地心說理論。當然每一個現代人都知道這個理論是錯誤的，但由于地心說嚴密的理論以及各種超級補丁，將它修正到了極致，以至于到十五世紀的哥白尼才開始懷疑（其實早在古希臘時代的阿里斯塔克斯就已經算出太陽應該比地球大，太陽應該是中心，只是沒人信），哥白尼參考了阿里斯塔克斯的日心說理論，加上它對行星軌道的觀測，比如下圖：

用軟件模擬的行星軌道

其實只要仔細觀察和記錄天空中金星和水星的軌跡，即可發現它們圍繞的中心就是太陽，但這需要長年累月的積累，將這些軌跡連起來，日心說就出來了

消去了地面后的行星軌跡

從這個軌跡中我們可以很清晰的看到金星的軌道與黃道面有一個傾角，而且水星軌道偏心比較大，哥白尼觀測內行星是很容易得出日心說理論的，當然我們是事后諸葛亮，對于哥白尼這樣的人生贏家我們還是非常佩服的！（醫生、牧師到天文學家，還能在對抗體系全身而退，而且名留青史，膜拜不？）

但哥白尼沒有發現這個橢圓軌道，他認為是一個正圓，但開普勒通過老師第谷對于火星軌道的精確觀測得出了橢圓軌道的結論，也使得日心說從正圓軌道轉向了現代太陽系行星正確的運行軌道！而伽利略發明的望遠鏡則從觀測上證實了這一點（木星和土星的行星系統，反證法）。

至此歐洲的天文學家對行星的運行已經有一個比較透徹的理解，至少他們很清楚的區分出了行星。

• 星云星系發現（赫歇爾和梅西耶）

早在河外星系發現以前，天文學家就忠實的記錄了他們發現的神秘星系，比如赫歇爾在1790年6月19日就發現了IC1011，它于1895年被約翰·路易·埃米爾·德雷耳收錄在星云和星團索引目錄（IC）中的第1101個天體。但他們不知道的是赫歇爾發現的這個IC1011位于10.4億光年以外，而且它也是現代天文發現的最膨大的星系，其直徑可能超過400萬年光年！

梅西耶則根據將夜空中一團光斑的天體整理成了一份梅西耶天體列表，成了現代天文愛好者的星空地圖，甚至很多愛好者都舉行梅西耶馬拉松觀測比賽，因為梅西耶當年觀測這些天體都是用50-60MM的小望遠鏡，所以各位手中的100MM口徑望遠鏡已經秒殺梅西耶不知道幾回了。

梅西耶的大發現中，幾乎有1/3的天體都是星系，當然星系就只能是河外啦，銀河系內部除了恒星系以外不存在這種一團光斑的河外星系。

• 哈勃確認河外星系

在哈勃確認M31是河外星系之前，大多數天文學家都認為這些天體是銀河系內的，但對于它們的螺旋結構也是抓耳撓腮，想不明白是怎么回事！后來哈勃利用威爾遜山天文臺2.54米反射望遠鏡指向了仙女星系，他發現了這個一團模糊的星云居然都是一顆顆恒星組成，觀測極為仔細的哈勃發現了一顆造父變星，結果讓哈勃可以通過其光變曲線推測出仙女星系距離地球至少超過110萬光年。測距方式進步以后，河外星系越來越多，但我們能用肉眼看到的還是那么幾個，北半球：M31和M33,南半球：大小麥哲倫星系。

南半球的大小麥哲倫星系

恒星發光原理發現

測距技術的進步，使得天文學家可以對這些發光的星星進行距離測量，他們發現恒星距離非常遙遠，在根據它們的視星等，可以推測出恒星初始發光功率非常大，如果以人類的能達到的功率來形容，直接就是天文數字，因此對于恒星發光的推測也很好玩，比如燒煤（當然是玩笑哈），還有重力坍縮能，也有認為來自隕石撞擊，但不要著急，因為科學已經處在了量變到質變的關鍵階段。

時間進入了二十世紀，各項基礎科學的突破，使得天文學家突然擁有了太多的理論，剩下的就是通過這些外圍基礎的來一個突破；

愛因斯坦發現了狹義相對論和最重要的質能方程，湯姆遜發現電子、盧瑟福發現原子核以及后來再次發現質子，他認為所有原子核都是氫原子核堆積起來的，盧瑟福的學生查德威克發現了中子。而愛丁頓在1920年提出了恒星從氫核聚變成氦的過程中獲得能量。1928年喬治·伽莫夫推導出了強作用力可以克服庫倫障壁的量子力學公式。

1929年美國物理學家漢斯·貝特分析了氫核聚變成氦核可能的不同反應，他認為恒星的能量來自兩個方面：一個是質子-質子鏈反應，質量和太陽類似的恒星，這是主要能量來源，另一種則是碳氧循環，更大質量恒星的能量來源。

到此，天文學家終于搞明白了題啊上的星星基本都是和太陽差不多的恒星了，當然恒星是表示在天上恒定不動的星星，其實恒星也在運動的，那個叫做恒星的自行，比如巴納德星是恒星中自行速度最高的恒星。

除了這些恒星和星系以及行星衛星以外，還有超新星和伽瑪射線暴也是有可能看到的，還有銥星天線發光角度的問題也能看到一陣閃光，或者國際空間站晨昏線附近過境時也能看到。