ประวัติทางดาราศาสตร์
ดาราศาสตร์ (Astronomy) จัดเป็นวิทยาศาสตร์แขนงหนึ่ง ที่ศึกษาถึงการรวบรวมและอธิบาย ข้อมูลเกี่ยวกับ โลก ดวงดาว เอกภพ และกาแลกซีต่าง ๆ มนุษย์รู้จักนำเอาดาราศาสตร์มาใช้ประโยชน์ ในชีวิตประจำวันตั้งแต่ก่อนคริสตกาล กล่าวคือ มีการใช้การสังเกตท้องฟ้าและดวงดาวเพื่อประโยชน์ ทางด้านเกษตรกรรม การเดินเรือ การสร้างปฎิทิน เป็นต้น ในตอนแรก ๆ วิชาดาราศาสตร์เป็น วิทยาศาสตร์ที่ถูกนำไปใช้ในชีวิตประจำวัน แต่ต่อในปี ค.ศ. 1609 แนวคิดเกี่ยวกับดาราศาสตร์ได้เปลี่ยนไป โดยสิ้นเชิงเปลี่ยนไป เนื่องจากกาลิเลโอ (Galileo Galilei) ได้สร้างกล้องโทรทัศน์ขึ้นมาทำให้สามารถ สังเกตเห็นภูเขาบนดวงจันทร์ และดวงจันทร์ทั้ง 4 ดวงของดาวพฤหัส และกาลิเลโอยังสังเกตเห็นว่าดาว เสาร์มีลักษณะแตกต่างกับดาวเคราะห์ดวงอื่น ๆ เนื่องจากมีวงแหวนเคลื่อนที่อยู่รอบ ๆ และยังสังเกตเห็น ข้างขึ้นและข้างแรมของดาวศุกร์ซึ่งคล้ายกับที่ปรากฏบนดวงจันทร์ จากการค้นคว้าของกาลิเลโอ ทำให้ ความคิดเกี่ยวกับดาราศาสตร์มีแนวโน้มเป็นวิทยาศาสตร์บริสุทธิ์ (Pure Science) อันส่งผลไปสู่ความ เข้าใจเกี่ยวกับโลกและเอกภพได้อย่างแท้จริง
ปัจจุบันวิชาดาราศาสตร์มีความเจริญก้าวหน้าเป็นอย่างมาก ทฤษฏีต่าง ๆ ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบาย จุดกำเนิด วิวัฒนาการ โครงสร้าง และอายุของเอกภพ ตลอดจนการติดตั้งอุปกรณ์เพื่อศึกษาลักษณะ และคุณสมบัติของวัตถุท้องฟ้าต่าง ๆ เช่น ดาวหาง ดาวเคราะห์แคระ เนบิวลา หลุมดำ กระจุกดาว เป็น ต้น โดยการใช้กล้องโทรทรรศน์ จรวด หรือแม้แต่ดาวเทียมในการศึกษา เพื่อนำข้อมูลที่ได้มาสนับสนุน ทฤษฏีทางด้านดาราศาสตร์ให้เกิดความกระจ่างชัดและเพื่อให้สามารถอธิบายกลไกของเอกภพได้อย่าง ลึกซึ้ง
ในการศึกษาทางดาราศาสตร์สมัยใหม่ ได้แบ่งการศึกษาออกเป็นแง่มุมที่แตกต่างกัน รวมถึงการ ใช้ทฤษฏีและเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ดังนั้นวิชาดาราศาสตร์สมัยใหม่จึงได้ทำการจำแนกเป็นสาขาต่าง ๆ ดังนี้ • Mathematical Astronomy เป็นทฤษฏีที่เกี่ยวข้องกับวงโคจรและการคำนวณการเคลื่อนที่ ซึ่ง จะสามารถทำนายตำแหน่งของวัตถุ เช่น ตำแหน่งดาวเคราะห์และบริวาร ดาวหาง ดาวเคราะห์น้อย ได้อย่างถูกต้อง
• Astrometrics เป็นการศึกษาเกี่ยวกับตำแหน่งที่เที่ยงตรง ซึ่งเป็นพื้นฐานการคำนวณของสาขา Mathematical Astronomy
• Astrophysics เป็นสาขาหนึ่งของแขนงดาราศาสตร์ ซึ่งได้วิเคราะห์และศึกษาเกี่ยวกับลักษณะ ทางกายภาพและแสง ที่มาจากวัตถุบนท้องฟ้า โดยใช้หลักการศึกษาตามทฤษฏีทางฟิสิกส์
• Radio Astronomy เป็นสาขาที่ศึกษาและวิเคราะห์การแผ่รังสีของคลื่นวิทยุ ที่มาจากวัตถุบน ท้องฟ้า โดยในปี ค.ศ.1930 ได้มีการตรวจพบเคลื่อนวิทยุที่มาจากอวกาศ ซึ่งวัตถุท้องฟ้าแต่ละชนิดก็ให้ คลื่นที่มีความถี่แตกต่างกัน จึงเป็นจุดเริ่มต้นของการจำแนกวัตถุท้องฟ้าโดยการจำแนกตามความถี่ที่ สามารถตรวจจับได้
• Cosmology ศึกษาเกี่ยวกับรูปแบบและการขยายตัวของจักรวาล จุดกำเนิดของจักรวาล และ อนาคตของสสารทั้งหลายที่ประกอบกันเป็นจักรวาล
• Spherical Astronomy เป็นแขนงหนึ่งของดาราศาสตร์ ที่ทำการคำนวณการระบุตำแหน่งของ วัตถุให้อยู่ในระบบพิกัดทรงกลม เพื่อความแม่นยำในการระบุวัน เวลา และสถานที่ของวัตถุบนโลก
• Astrodynamics เป็นแขนงที่ศึกษาถึงการเคลื่อนที่ของวัตถุในสนามแรงโน้มถ่วง โดยวัตถุ อ้างอิงที่มีการเคลื่อนที่ เช่น ดาวเทียม สถานีอวกาศ ฯ นอกจากนี้ ยังมีแขนงอื่น ๆ ของวิชาดาราศาสตร์ที่ยังไม่ได้กล่าวถึง อันจะนำไปสู่ความเข้าใจ และ การอธิบายปรากฏการณ์ทางดาราศาสตร์ให้กระจ่างชัดขึ้น ปัจจุบันความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถสร้างแบบจำลองการ เคลื่อนที่ของกลุ่มวัตถุท้องฟ้าที่มีความสัมพันธ์กันตามแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ตามทฤษฏีที่คิดค้นขึ้น โดยแบบจำลองที่ได้มีความสอดคล้องกับผลที่ได้จากการสังเกตการณ์ จึงช่วยให้งานวิจัยทางดาราศาสตร์ มีความก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และช่วยให้นักดาราศาสตร์สามารถอธิบายเหตุการณ์หรือปรากฏการณ์ที่ เกิดขึ้นภายนอกโลกได้อย่างกระจ่างชัด
พัฒนาการทางดาราศาสตร์ การปฏิวัติทางดาราศาสตร์ เริ่มเมื่อ ปี ค.ศ.1543 เมื่อนิโคลัส โคเปอร์นิคัส (Nicolaus Copernicus) นักดาราศาสตร์ชาวโปแลนด์-เยอรมัน ตีพิมพ์หนังสือ ชื่อ “การ โคจรของวัตถุท้องฟ้า (The Revolutions of the Heavenly Bodies)” ซึ่งแสดงแนวคิดทางดาราศาสตร์ที่ค้านแนวคิดและคำสอนทาง คริสต์ศาสนาดั้งเดิมที่เชื่อว่า “โลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพ” ในหนังสือของโคเปอร์นิคัสกล่าวว่า “โลกไม่ใช่ ศูนย์กลางของเอกภพดาวเคราะห์ทุกดวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงเป็นศูนย์กลางของ ระบบสุริยะ ซึ่งโลกก็โคจรรอบดวงอาทิตย์เหมือนกับดาวเคราะห์ดวงอื่นด้วย” โคเปอร์นิคัส สามารถคำนวณ เวลาที่โลกและดาวเคราะห์อื่น คือ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์โคจรรอบดวง อาทิตย์ได้อย่างถูกต้อง พร้อมทั้งทำตารางการโคจรของดาวเคราะห์แต่ละดวงอย่างไรก็ตาม “ทฤษฎีดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง (Heliocentric Theory)” ก็ยังไม่เป็นที่ยอมรับในยุคนั้น เนื่องจากโคเปอร์นิคัสยังไม่ สามารถหาข้อมูลจากการสังเกตการณ์มาสนับสนุนได้อย่างแม่นยำและเพียงพอ ล่วงมาในปี ค.ศ. 1572 นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์ก ชื่อทิโคบราห์ (Tycho Brahe)ได้เริ่มพัฒนา มิติทางการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ โดยสร้างเครื่องวัดทางดาราศาสตร์หลายชิ้น สังเกตการเคลื่อนที่ ของดาวเคราะห์และตำแหน่งของดาวฤกษ์ บราห์ พบความสอดคล้องระหว่างผลการสังเกตการณ์ของเขา กับทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส อย่างไรก็ตาม แม้บราห์ จะเชื่อว่าดาวเคราะห์ต่างก็โคจรรอบดวงอาทิตย์ แต่ยัง สรุปว่าโลกอยู่นิ่งกับที่และดวงอาทิตย์โคจรรอบโลก ต่อมา โยฮันส์ เคปเลอร์ (Johannes Kepler) ผู้ซึ่งเคยเป็นผู้ช่วยสังเกตการณ์ของทิโค บราห์ ได้ นำเอาผลการสังเกตการณ์ของบราห์ ซึ่งทำเอาไว้มากมายในสมัยบราห์ยังมีชีวิตอยู่ มาวิเคราะห์และยืนยัน ว่าแท้จริงแล้ว ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ ตามทฤษฎีของโคเปอร์นิคัส เคปเลอร์เสนอกฎการ โคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ที่สำคัญไว้ 3 ข้อ ซึ่งจะได้กล่าวถึงในบทที่ 4 กาลิเลโอ กาลิเลอี (Galileo Galilei) เป็นนักดาราศาสตร์คนสำคัญที่บุกเบิกวิชาดาราศาสตร์ยุค ใหม่ กาลิเลโอเป็นคนแรกที่ใช้กล้องที่ประกอบด้วยระบบเลนส์ส่องดูวัตถุท้องฟ้า และบันทึกสิ่งที่ค้นพบ มากมาย ตีพิมพ์ในหนังสือเรื่อง “ผู้นำสารจากดวงดาว (The Sidereal Messenger)” ในปี ค.ศ.1610 ยืนยันว่าโลกไม่ใช่ศูนย์กลางของเอกภพ และเป็นบริวารดวงหนึ่งของดวงอาทิตย์และโคจรรอบดวงอาทิตย์ และตีพิมพ์แนวคิดดังกล่าวนี้ในหนังสือของเขาเรื่อง “บทสนทนาเกี่ยวกับ 2 ระบบใหญ่ของโลก (Dialogue on the Two Chief Systems of the World)” ในปี ค.ศ.1632
แนวความคิดและความจำเป็นในการกำหนดเวลา นับตั้งแต่โบราณ ชีวิตมนุษย์มีความผูกพันอย่างใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์ ไม่ว่าจะเป็นการให้ความ สว่างหรือให้ความอบอุ่นก็ตาม มนุษย์เริ่มมีการเชื่อถือว่าดวงอาทิตย์เป็นตัวแทนของเทพเจ้า เริ่มกราบไหว้ บูชาเสมือนเป็นสิ่งศักดิ์ สิทธิ์ ดังเช่น จากหลักฐานที่ได้มีการบันทึกไว้ ระบุว่าชนเผ่าอินคาในเปรู นับถือดวง อาทิตย์มาก เมื่อมนุษย์ได้เริ่มสังเกตการณ์และรู้ จักพัฒนาความคิดในเชิงเหตุผลมากขึ้น ก็เริ่มเข้าใจ เกี่ยวกับวัตถุท้องฟ้าต่างๆ ตลอดจนวิถีโคจรมากยิ่งขึ้น ความเชื่อถืออย่างงมงายก็เริ่มคลี่คลายลง กลับหัน มาสนใจการหมุนเวียนเปลี่ยนแปลงของการปรากฏของวัตถุท้องฟ้าที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงฤดูกาล ทำให้มนุษย์เริ่มเข้าใจพื้นฐานเกี่ยวกับเวลา เช่นว่า พืชชนิดใดควรเพาะปลูกเมื่อใด อากาศช่วงไหนจะเป็น อย่างไร เมื่อใดจะเริ่มเกิดมรสุมหรือเมื่อใดหิมะจะตก เป็นต้น เหล่านี้ทำให้มนุษย์ตระหนักถึงความจำเป็นที่ จะต้องกำหนดระบบเวลาซึ่งวัตถุท้องฟ้า เช่น ดวงอาทิตย์ และดาวฤกษ์ อาจนำมาใช้ เป็นเครื่อง กำหนดเวลาอย่างแน่นอนได้ ชาวจีนเป็นชาติแรกที่สามารถกำหนดระยะเวลาใน 1 ปี ได้อย่างถูกต้อง โดยใช้หลักเกณฑ์การทอด เงาของดวงอาทิตย์ระหว่างการทอดเงาสั้นที่สุด 2 ครั้ง ซึ่งสามารถสรุปได้ว่า ใน 1 ปี จะมี 365.25 วัน ต่อมา แนวความคิดเกี่ยวกับการประดิษฐ์นาฬิกาเมื่อกำหนดเวลาจึงเริ่มขึ้นเรียกว่า “นาฬิกาแดด (Sundial)” และ เริ่มแบ่งวันออกเป็นส่วนย่อยๆ เป็นวันละ 24ชั่วโมง ตราบมาถึงปัจจุบันแนวความคิดยุคเก่าได้พัฒนาถึงขั้น ใช้เทคนิคการสั่นของอะตอม มาใช้ในการกำหนดเวลามาตรฐาน (Standard Time) และเวลาสากล (Universal Time)
แนวความคิดเกี่ยวกับการกำหนดกลุ่มดาว ในปัจจุบัน มีการแบ่งกลุ่มดาวบนท้องฟ้าออกเป็น 88กลุ่ม ซึ่งการกำหนดชื่อกลุ่มดาวนั้นมักจะ เกี่ยวข้องกับตัวละครในเทพนิยายกรีกแทบทั้งสิ้น แนวความคิดเกี่ยวกับการกำหนดชื่อกลุ่มดาวนั้น เริ่มมา ตั้งแต่ครั้งโบราณ ในสมัยนั้นไม่มี โรงหนัง โรงละคร โทรทัศน์ วิทยุ เป็นต้น เพื่อเป็นเครื่องหย่อนใจให้แก่คน ทั้งหลาย ความบันเทิงที่มนุษย์ได้รับมาจากพวกพเนจร ซึ่งมักเป็นพวกนักดนตรีหรือนักเล่านิทาน ซึ่ง เดินทางไปตามหมู่บ้านต่างๆ ขอแลกอาหารและที่อยู่อาศัยกับการเล่นดนตรีหรือการเล่านิทาน การเล่านิทานในยุคนั้น มักเป็นเรื่องเกี่ยวกับเทพนิยายกรีกและเมื่อเอ่ยถึงตัวแสดงหรือสิ่งของที่ เกี่ยวข้องกับนิยายเหล่านี้ พวกนักเล่านิทานก็จะสร้างมโนภาพลงบนกลุ่มดาวต่างๆ บนท้องฟ้า ซึ่งทำให้ ผู้ฟังได้เกิดภาพพจน์ และได้รับความสนุกสนานมากยิ่งขึ้น ดังนั้นกลุ่มดาวต่างๆ ที่ปรากฏบนท้องฟ้า จึงมี ชื่อเรียกต่างๆ ซึ่งเกี่ยวข้องกับตัวแสดงหรือสิ่งของในเทพนิยาย เช่น กลุ่มดาวนายพราน (Orion) กลุ่มดาว เปอร์ซิอัส (Perseus) กลุ่มดาวแมงป่อง (Scorpius) เป็นต้น ซึ่งภายหลังได้เป็นที่รู้จักแพร่หลายและยอมรับ ในวงการดาราศาสตร์ หลังจากนั้น นักดาราศาสตร์ได้พยายามกำหนดขอบเขตของกลุ่มดาวต่างๆ ให้เป็น ระเบียบเรียบร้อย ปรากฏเป็นกลุ่มดาวทั้ง 88 กลุ่ม ดังแสดงอยู่ในแผนที่ดาวในปัจจุบัน
พื้นฐานเกี่ยวกับเอกภพในยุคแรก ในยุคแรก ในยุคแรก แนวความคิดเกี่ยวกับเอกภพมีขอบเขตจำกัดมาก เนื่องจากพัฒนาการทางด้าน แนวความคิด ประสบการณ์และเครื่องมือต่างๆ ยังอยู่ในวงแคบ คนโบราณมีความเชื่อว่าโลกแบนและมี วัตถุรูปครึ่งทรงกลมซึ่งมีช่องโหว่เป็นจำนวนนับร้อยนับพันกระจายอยู่ทั่วผิว นอกวัตถุนี้มีลูกไฟขนาดใหญ่ ส่องแสงผ่านรูเหล่านี้ ทำให้มนุษย์บนโลกเห็นจุดสว่างเป็นดาวปรากฏอยู่บนท้องฟ้า แม้กระทั่งความเชื่อถือ เกี่ยวกับการสร้างสรรพสิ่งโดยเทพเจ้าก็ยังคงครอบงำแนวความคิดเกี่ยวกับเอกภพอยู่ เช่น ชาวอียิปต์ โบราณ เชื่อว่าดวงอาทิตย์เป็นเทพสุริยะ (Sun God) ซึ่งทุกวันจะประทับเรือข้ามท้องฟ้า ซึ่งเป็นหลังของเทพี ดารา (Starry Goddess) เป็นต้น กรีกเป็นอีกชนชาติหนึ่ง ซึ่งวางแนวปรัชญาเกี่ยวกับเอกภพไว้มากมาย เทลิสแห่งไมเลตุส (Thales of Miletus) วางแนวความคิดไว้ว่า น้ำเป็นปัจจัยหลักของกำเนิดสรรพสิ่งต่างๆ ท่านจินตนาการว่า โลกเป็น จานแบนลอยอยู่บนผิวน้ำ นักปราชญ์กรีกอีกท่านหนึ่ง คือ อาแนกซิแมนเดอร์ (Anaximander) กล่าวว่า โลกมีสันนิฐานเป็นทรงกระบอกลอยอยู่ในอากาศ อาแนกซากอรัส (Anaxagoras) เป็นปราชญ์กรีกที่เริ่มให้ความสนใจดวงจันทร์และดาวเคราะห์ ต่างๆ ให้แนวความคิดว่า วัตถุท้องฟ้าเหล่านี้มีองค์ประกอบเหมือนกับองค์ประกอบของโลก และมีแสงสว่าง ได้โดยการสะท้อนแสงจากดวงอาทิตย์ นอกจากนี้ ยังได้ให้แนวความคิดอย่างถูกต้องในการอธิบายการเกิด จันทรุปราคาว่าเป็นปรากฏการณ์ที่ดวงจันทร์โคจรเข้าไปในเงาของโลกอีกด้วย ปีทากอรัส (Pythagorus) แห่งชามอส (Samos) เป็นปราชญ์ท่านแรกที่เสนอแนวความคิดว่า โลกมี สันนิฐานกลม ซึ่งนับว่าเป็นก้าวใหญ่หนึ่งของการพัฒนาแนวความคิดเกี่ยวกับเอกภพ อย่างไรก็ตาม แนวความคิดในยุค 600 ปี ก่อนคริสตศักราชของนักปราชญ์เหล่านี้ยังคงมีพื้นฐานอย่างเหนียวแน่นว่า โลก เป็นวัตถุที่หยุดนิ่งอย่างสมบูรณ์ ดังนั้นการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้าทุกชนิดที่สังเกตเห็น เป็นการเคลื่อนที่ที่ แท้จริงของวัตถุท้องฟ้าเหล่านั้นทั้งสิ้น ฟิโลลาอัส (Philolaus) เสนอแนวความคิดในอันที่จะไม่ยึดถือว่า โลกเป็นวัตถุที่หยุดนิ่งว่าแท้จริง แล้ว โลกมีการโคจรรอบดวงไฟใหญ่ดวงหนึ่ง (แต่ไม่ใช่ดวงอาทิตย์) ทำให้เห็นวัตถุท้องฟ้าทั้งหลายเคลื่อนที่ ปรากฏรอบโลกเป็นคาบที่แน่นอนในแต่ละวัน อย่างไรก็ตาม ฟิ โลลาอัสไม่ประสบความสำเร็จในการตอบ คำถามว่า ดวงไฟใหญ่นั้นคืออะไร และอยู่ที่ไหน ในปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่า การปรากฏเคลื่อนที่ของ วัตถุท้องฟ้ าทั้งหลายในแต่ละวัน เป็นผลเนื่องมาจากการหมุนรอบตัวเองของโลก ดีโมคริตัส (Democritus) เป็นปราชญ์รุ่นหลังปี ทากอรัสที่ไขความลับเกี่ยวกับทางช้างเผือก (Milky Way) ว่าเป็นดาวจำนวนมากที่อยู่รวมกันอย่างหนาแน่น อาริสโตเติล (Aristotle) เป็นปราชญ์ท่านแรก ที่สามารถครอบงำความเชื่อของมนุษย์ใน แนวความคิดทางดาราศาสตร์แห่งเอกภพที่ว่า โลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพโดยดวงอาทิตย์ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ทั้งหลายโคจรรอบโลก ครั้นมาในสมัยพระเจ้าอเลกซานเดอร์มหาราชก็ได้มีนักปราชญ์ชื่อ อาริสตาร์คัส (Aristarchus) ที่กล้าแย้งแนวความคิดของอาริสโตเติล โดยเสนอว่าดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง ของระบบสุริยะ โดยโลกและดาวเคราะห์อื่นๆ โคจรรอบดวงอาทิตย์ ท่านยังอธิบายด้วยว่า การเคลื่อนที่ ปรากฏของวัตถุท้องฟ้าในแต่ละวันเป็นผลเนื่องมาจากการหมุนรอบตัวเองของโลก และยังเชื่ออีกว่า ดาว ฤกษ์เป็นวัตถุท้องฟ้าที่อยู่ห่างไกลจากโลกมาก อย่างไรก็ตาม แนวความคิดของอาริสตาคัส ก็ไม่อาจลบล้าง ความเชื่อถืออย่างเหนียวแน่น ในคำสอนของอาริสโตเติลสำหรับคนในสมัยนั้นได้ ฮิปปาร์คัส (Hipparchus) ท่านได้สร้างผลงานทางดาราศาสตร์ที่เป็นประโยชน์มากมาย แม้ว่าท่าน จะยังคงยึดแนวความคิดเดิมเกี่ยวกับโลกเป็ นศูนย์กลางของเอกภพ แต่ท่านได้ พัฒนาเทคนิคการ สังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ขั้นสูงในสมัยนั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในเรื่องดาราศาสตร์ เกี่ยวกับการวัดตำแหน่ง (Positional Astronomy) และเป็นคนแรกที่ทำแคตาลอกของดาวฤกษ์อย่างเป็นระบบ ท่าน สามารถกำหนดตำแหน่งของดาวฤกษ์ได้อย่างถูกต้องมากกว่า 1000 ดวง และจัดกลุ่มของดาวฤกษ์ตาม ความสว่างปรากฏเป็น 6 กลุ่มใหญ่ๆ โดยกลุ่มที่สว่างที่สุดเรียกว่า ดาวฤกษ์ที่มีค่าแมกนิจูด (Magnitude) เท่ากับ 1 และกลุ่มที่หรี่ที่สุดที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเรียกว่าดาวฤกษ์ที่มีค่าแมกนิจูดเท่ากับ 6 โทเลมี (Ptolemy) ปราชญ์แห่งอเลกซานเดรียอีกท่านหนึ่งที่ได้รวบรวมแนวความคิดของ อาริสโต เติล ปี ทากอรัส และฮิปปาร์คัส ผนวกเข้ากับแนวความคิดของท่านเอง สร้างแบบจำลองของเอกภพที่มีชื่อ ว่า “ระบบของโทเลมี (PtolemaicSystem)” โดยใช้แนวความคิดเกี่ยวกับโลกเป็นศูนย์กลางของเอกภพจาก อาริสโตเติล แนวความคิดเกี่ยวกับโลกมีสันนิฐานกลมของปี ทากอรัส และแนวความคิดเกี่ยวกับวงกลมเล็ก ของฮิปปาร์คัส แบบจำลองดังกล่าวนี้ แม้วาจะผิดจากแนวความคิดเกี่ยวกับดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางของ ระบบสุริยะ แต่ก็สามารถอธิบายการโคจรปรากฏของดาวเคราะห์ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ได้เป็นอย่างดี นอกจากนั้น ยังสามารถอธิบายปรากฏการณ์เคลื่อนที่วกกลับของดาวเคราะห์ได้อีกด้วย ระบบของโทเลมีนี้ เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า “ระบบศูนย์โลก (Geocentric System)” โคเปอร์นิคัส (Copernicus) เป็นนักดาราศาสตร์ที่ทุ่มเทกำลังความคิดเป็นอย่างมากในเรื่องทฤษฎี ของระบบสุริยะ ท่านได้เริ่มฟื้นฟูแนวความคิดของอาริสตาร์คัสขึ้นมาอีกครั้งหนึ่งโดยยึดหลักดวงอาทิตย์ เป็นศูนย์กลางของระบบสุริยะ การเสนอแนวความคิดครั้งนี้โคเปอร์นิคัสได้ปรับปรุงทฤษฎีให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตามยังคงอาศัยแนวความคิดเกี่ยวกับวงกลมเล็ก ของฮิปปาร์คัส และโทเลมี ในแบบจำลองของ เขา ดังแสดงในรูปที่ 1.7 ซึ่งมีชื่อเรียกว่า “ ระบบของโคเปอร์นิคัส (Copernicus System)” หรือ “ระบบศูนย์ สุริยะ (Heliocentric System)” แนวความคิดของโคเปอร์นิคัสดังกล่าวนี ้ แม้ว่าจะถูกต้อง สอดคล้องกับ แนวความคิดที่ถูกต้องในปัจจุบัน แต่แนวความคิดดังกล่าวขัดแย้งโดยสิ้นเชิงกับคําสอนของอาริสโตเติล ซึ่ง เป็ นผู้นำทางด้านดาราศาสตร์ในสมัยนั้น ด้วยเหตุดังกล่าวนี้ แนวความคิดของโคเปอร์นิคัส จึงยังไม่เป็ นที่ ยอมรับกันในยุคนั้น ทิโค บราห์ (Tycho Brahe) เป็นนักดาราศาสตร์ในยุคก่อนมีกล้องโทรทรรศน์คนแรกที่เริ่มใช้เทคนิค การสังเกตการณ์ในการเก็บข้อมูล โดยสร้างเครื่องมือวัดตำแหน่งของดาวและนาฬิกาบันทึกเวลาที่ให้ความ เที่ยงตรงมากเท่าที่เคยมีมาในวงการดาราศาสตร์ในสมัยนั้น ท่านได้ทำการสังเกตดาวเคราะห์และดาวฤกษ์ แล้วรวบรวมเป็นหมวดหมู่ และยังค้นพบความจริงว่าดาวหางเป็นวัตถุท้องฟ้าชนิดหนึ่ง ซึ่งโคจรมาจากจุด กำเนิดซึ่งอยู่ห่างไกลจากดวงจันทร์มาก
กฎการเคลื่อนที่ของเคปเลอร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ โยฮันน์ เคปเลอร์ (Johannes Kepler) เป็นนักดาราศาสตร์ผู้ที่นำเอาข้อมูลของทิโค บราห์ มา วิเคราะห์และรวบรวมผลสรุปเป็นกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ในระบบสุริยะ โดยเคปเลอร์ได้ ตั้งสมมติฐาน 2ข้อ คือ (ก) การโคจรของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์และดาวเคราะห์ เป็นระบบศูนย์สุริยะ (ข) วงโคจรของโลกเป็นวงกลม ต่อมาเคปเลอร์สามารถตั้งกฎ 3 ข้อ เพื่ออธิบายวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ได้ กล่าวคือ กฎข้อที่ 1 : กฎแห่งทางโคจรรูปวงรี กล่าวว่า “ดาวเคราะห์แต่ละดวงจะโคจรรอบดวงอาทิตย์เป็น วงรี โดยตำแหน่งของดวงอาทิตย์จะอยู่ที่จุดโฟกัสของวงรีนั้น” กฎข้อที่ 2 : กฎแห่งพื้นที่ กล่าวว่า “อัตราการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์จะ เปลี่ยนแปลงตามระยะห่างจากดวงอาทิตย์ โดยเส้นต่อระหว่างดาวเคราะห์กับดวงอาทิตย์จะกวาดพื้นที่ได้ เท่ากันในช่วงเวลาที่เท่ากัน” กฎข้อที่ 3 : กฎแห่งคาบ “กำลังสองของคาบการโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์จะแปรผัน เป็นสัดส่วนโดยตรงกับกำลังสามของระยะทางเฉลี่ยของดาวเคราะห์จากดวงอาทิตย์ ”กฎของเคปเลอร์ เกี่ยวกับวงโคจรของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์นั้น มีความสำคัญมากในด้านการวัดทางดาราศาสตร์ และ สามารถนำมาประยุกต์กับวงโคจรของวัตถุท้องฟ้าชนิดอื่นได้เป็นอย่างดี
ดาราศาสตร์ยุคกล้องโทรทรรศน์ กาลิเลโอ (Galileo) เป็ นนักดาราศาสตร์ ผู้ซึ่งปฏิวัติแนวความคิดทางดาราศาสตร์ในแง่ปรัชญา มา สู่ยุคของการทดลองและตั้งทฤษฎี ท่านมีความเชื่ออย่างเหนียวแน่นในแนวความคิดของโคเปอร์นิคัส เกี่ยวกับระบบสุริยะ และพยายามสืบเสาะหาข้อเท็จจริงเกี่ยวกับวัตถุท้องฟ้า โดยอาศัยพื้นฐานแห่งการ ทดลองเป็นสำคัญ แม้ ว่าในช่วงนั้นกาลิเลโอจะถูกกล่าวหาอย่างรุนแรงในแนวความคิดที่ขัดกับ แนวความคิดของศาสนจักรที่มีความเชื่อเกี่ยวกับแนวความคิดของอาริสโตเติลก็ตาม ในปี ค.ศ.1609กาลิเลโอ ได้ประยุกต์แนวความคิดเกี่ยวกับการสร้างกล้องส่องทางไกลของ ฮันส์ ลิปเปอร์ชี่ (Hans Lippershey) สร้างกล้องโทรทรรศน์กล้องแรกของโลกขึ้นมาเป็นกล้องโทรทรรศน์แบบหัก แสง (Refracting Telescope) ทำด้วยเลนส์แบบง่ายๆ และมีกำลังขยายเพียง 5-6 เท่า เท่านั้น แม้ว่ากล้อง โทรทรรศน์กล้องนี้จะมีกำลังขยายต่ำ แต่กาลิเลโอ ก็สามารถสังเกตและค้นพบรายละเอียดของวัตถุท้องฟ้า ชนิดต่างๆ อย่างมากมาย ซึ่งไม่เคยมีผู้ใดเลยในยุคนั้นคาดคิดได้ อาทิเช่น บริวาร 4 ดวงของดาวพฤหัสบดี การปรากฏเป็นเสี้ยวของดาวศุกร์เหมือนดวงจันทร์ วงแหวนของดาวเสาร์ เป็นต้น นอกจากนี้ กาลิเลโอ ยัง สามารถตรวจพบการปรากฏจุดมืดบนดวงอาทิตย์ สภาพภูมิประเทศที่เป็นภูเขา ที่ราบ ปล่องภูเขาไฟบน ดวงจันทร์ อีกทั้งยังพบว่าแถบฝ้าสว่างที่พาดผ่านท้องฟ้าที่รู้จักกันในนามของ “ทางช้างเผือก (Milky Way)” แท้จริงแล้วประกอบด้วยดาวฤกษ์เป็นจำนวนมหาศาล นับตั้งแต่สมัยกาลิเลโอเป็นต้นมา ก็ได้มีการปรับปรุงกล้องโทรทรรศน์ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้น เรื่อยๆ เริ่มมีการสร้างกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ พร้อมทั้งการพัฒนาการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ ทำ ให้มนุษย์มีความเข้าใจเกี่ยวกับความลี้ลับของเอกภพเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว