我觉得这个问题太广泛了,如果有人愿意写这本书,那很可能是一本有趣的天文学史的主题。:)
无论如何,我认为可以简要地提出几点。
1.收集数据
在天文学中,这意味着观察宇宙。这意味着使用某种仪器,通常是望远镜,并通过它收集信息。望远镜的性能受许多因素支配,但最重要的因素是尺寸(或光圈)。
望远镜的尺寸在1600年代和1700年代迅速增长,从1600年代初期伽利略的1.5厘米折射镜开始,超过了1800年代早期1米的孔径- 赫歇尔的40英尺反射镜。在过去的200年中,定期进行稳定的改进。可以说,望远镜孔径竞赛的第一个黄金时代达到了顶点,并以赫歇尔和他的巨型望远镜结束。
然后是一次平静,在1800年代中期,罗瑟勋爵的1.83米望远镜(帕森斯敦的Leviathan)短暂地打断了他。然后什么也没有。
光圈竞赛仅在1900年代初才恢复,其中2.5米反射镜位于Mt。胡克望远镜威尔逊。此后,在整个20世纪,直到现在的21世纪初,比赛一直在发展,目前10.4米的Gran Canarias分段反射器处于领先地位,而39米的E-ELT反射器正在Cerro Armazones建造。
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_optical_telescopes_historically
2.解释数据
1900年标志着经典物理学与新物理学之间的界线。那年之后,相对论和量子力学开始发展。这就是使新的宇宙学在20世纪出现的原因。
换句话说,就算是1800年代的科学,即使有大量的数据,也基本上没有办法弄清一切。超新星?宇宙的膨胀?暗物质和星系的旋转?这些都是基于20世纪的物理学。19世纪的物理学本来是毫无头绪的。
天文学使用经典物理学从数据中快速得出解释,并且这一过程早在1700年代就已经取得了巨大的成功。那是在计算出太阳系的结构时,可以追溯到1600年代的开普勒。赫歇尔在1700年代后期发现了天王星。
这里有一些例外。在1800年代初发现了恒星视差,因此可以估计到最近的恒星。光谱学表明,遥远的恒星是由与1850年代的地球相同的元素组成的。大约在同一时间,海王星被发现。
因此,从理论上来讲,1800年代不是一个完全干旱的时期。
无论如何,在1800年代后期无论如何都达到了极限,因为所需要的是物理学的新范例,为解释过程赋予了新的生命。相对于量子力学和量子力学,这种增长发生在1900年以后。
宇宙学高度依赖物理学(反之亦然)。