观天是件小事，小到只要45°仰望天空。
观天也是件大事，大到我们建设了各种各样的望远镜，只为把宇宙看得更清楚。
我们用望远镜来接收并分析宇宙中的光。光，是我们认识宇宙的重要密码，被巧妙地解读之后，它能告诉我们很多信息，近则有关月球、太阳、太阳系内的天体，远至有关百亿光年外的星系、黑洞等。
宇宙中的光
光既是一种波——电磁波，也是一种粒子。
根据波长，我们将光分成许多类别。肉眼所能看见的光称作可见光，可见光中波长越短，颜色越蓝;波长越长，颜色越红。比可见光波长更长的是红外线，再长的依次是微波和射电波。比可见光波长更短的是紫外线，再短的是X射线和伽马射线。
平日里，我们对可见光的这些邻居并不陌生。我们的身体每时每刻都发射出红外线，体温越高，辐射出的红外线波长越短;微波炉应用的便是微波;收音机和电视机的信号是射电波;平常说注意防晒，防的主要便是紫外线，验钞机使用的也是紫外线;医院里做的X射线照片检查便是应用了X射线。
宇宙中每时每刻都在发射这些电磁波，它们就像宇宙的密码，一旦解开，就能洞察宇宙的奥秘。
不过，这些波段的光都能到达地面吗?紫外线、高能的X射线和伽马射线会对我们的身体产生很大的伤害，它们也会抵达地面吗?
地球大气层吸收掉了大部分高能辐射，真正抵达地面的光其实并不多。全部波段都能透过大气层到达地面的只有可见光和射电波，部分紫外线、部分近红外线也能到达地面，而大部分紫外线、X射线和伽马射线都被屏蔽在平流层之外。
最初的“驯”光者
要想看到宇宙中的光，解读其中的信息，我们需要用望远镜作眼睛，来接收并分析宇宙中的光。望远镜，是名副其实的“驯”光者。
世界上第一架望远镜的发明者是伽利略，他也是利用望远镜观察天体取得大量成果的第一人。他发现月球表面是崎岖不平的，并绘制了第一幅月面图。他还发现了太阳黑子，并且根据黑子在日面上的自转周期，得出太阳的自转周期为28天。
伽利略发明的望远镜是光学望远镜，只能观察可见光。后来，借助更先进的、适用于更多波段的望远镜，天文学家得到了更丰富的信息，绘制出更清晰的图像。
上天入地，多波段观测
可见光仅仅是光的一小部分，但那曾经就是我们以为的全部。除了可见光，还有一大片广阔的光世界等着去探索。地球大气层的保护使我们在地面上仅能接收到可见光和射电波，还有一小部分紫外线和红外线。
要想探测射电波，天文学家可以在地面上建设射电望远镜。要探测红外线，可以在地面上接收一部分波段近红外线，还可以借助飞机携带的探测器去接收红外线，更主流的做法是利用飞出大气层的望远镜去探测红外线。要探测高能辐射(伽马射线、X射线、紫外线等)，设备也得是飞出大气层的空间望远镜。
年，上海天文台建设了中国第一架射电望远镜，口径为25米。年10月，亚洲最大的全方位可转动射电望远镜——天马望远镜在上海天文台正式落成。在贵州，座落着世界最大的单口径射电望远镜，即米口径球面射电望远镜(Five-hundred-meterApertureSphericalradioTelescope，简称FAST)。这些望远镜既可以独立使用，也可以与国际上其他射电望远镜组成网络，达到一架大望远镜的观测效果。目前，我国的上海65米、北京50米、昆明40米、乌鲁木齐26米、佘山25米等5架射电望远镜组成了一个望远镜网络，分辨率相当于口径为多千米的巨大望远镜，数据处理中心设在上海天文台。
年6月，中国第一台空间天文卫星——“慧眼”硬X射线调制望远镜发射升空，开展科学观测。我们相信在未来，中国会在多波段天文学观测领域取得更多的新进展。
茫茫宇宙中，我们在哪里
以望远镜为眼，人类不断探索着我们身处的世界，也探索着自己在宇宙中的位置，从哪来，又将往哪去。
地球的赤道周长约为4万千米;地球上有广袤的森林，浩瀚的大海，也有不计其数的生命。地球，看上去是个很大的星球。可是，在地球所处的太阳系，一共有8颗行星，而地球论个头仅仅排到第五。那么，太阳系就很大吗?太阳系只是银河系边缘的一个小恒星系，而银河系在茫茫宇宙中，也只是微不足道的一个渺小星系。
宇宙，不仅意味着广阔的空间，也意味着无穷的时间。如果把从宇宙大爆炸到现在的时间看作一年，那么直到5月，银河系才形成;直到9月，太阳系才形成;直到12月31日，人类才在世界上出现。
茫茫宇宙，值得人类努力去探索，一项项天文发现和科学进展就是探索路途中的硕果。透过这些累累硕果，你会发现，处在宇宙尘埃上的我们，虽然渺小却也真是不平凡。
文/左文文
本文来自《科学画报》
本文来源：中国数字科技馆