望遠鏡之前不是指在望遠鏡前頭的天體，而是在1609年之前，望遠鏡還未被當成天文學主要工具之前，望遠鏡之前就是沒有望遠鏡的時候。1609年是重要的一年，該年是義大利科學家伽利略將望遠鏡指向月亮，開啟了天文望遠鏡的時代，國際天文聯合會（IAU）為了紀念此一重要事件，特別將400年後的2009年訂為全球天文年。

1609年是如此的重要，但不代表1609年之前，天文學家沒事作。在沒有折射式和反射式望遠鏡之前，天文學家仍發明許多的天文儀器作為觀天的工具。試想看看，到底天文學家所要看的天象有哪些，在400多年以前，天文學家最想知道的是天體運行的規律，天上的星星是如何移動，並且要知道在什麼時候，移動到那個位置，另外就是記錄星星有多亮。雖然沒有望遠鏡的天文學家就像沒了聽診器的小兒科診所醫師，但只要能清楚地記錄星星位置的工具，就是一個好的天文工具。

如何標示星星的位置？第一件事就是要在天空中畫上座標地圖，就像GPS所標示的經緯度，天空也有經緯度。星星雖有遠近之別，但看起來都像在同一個天球表面上，去年11月30日的談天說文《星星的地址》曾介紹過天球上的譗GPS豃座標，常見的有地平座標和赤道座標，前人針對不同的天球座標設計不同的觀測儀器，例如元朝天文學家郭守敬製作的簡儀可以測量赤道座標，以及清康熙年間所製作的地平經緯儀測量地平座標（如圖一）。

地平經緯儀

地平經緯儀是由地平經儀和地平緯儀結合而成，可以量得星星在地平座標上的方位角（地平經度）和地平高度（地平緯度），轉動水平面，從水平面上的角度刻度可以得到方位角，接著移動垂直的四分圓上的窺管，指向星星，再從四分圓弧上得到地平高度的角度。簡儀也是類似的操作方式，只不過得到近似赤道座標的赤經和赤緯。

　　中國所使用的赤道座標和現今所使用的赤道座標有些不同，差別在於選取的原點不同，就好像1884年以前的經度零度是指通過巴黎的子午線，後來才是通過格林威治天文台的本初子午線。尤有甚者，中國的赤道座標（如圖二）是以28宿的距星作為原點（每個宿都有一顆距星），然後測量天體和距星之間的赤經差，在中國赤道座標中的入宿度類似赤經，是測量天體和距星之間的赤經差，去極度則是90度減赤緯，例如說譗織女星入斗五度豃就是說織女星距離斗宿距星的赤經有5度。

16世紀末丹麥貴族第谷在私人天文台建造了許多天文觀測儀器，其中的四分儀也是用來測量地平座標，不過第谷把四分儀做大（如圖三），做大的好處是量角度的比例尺也變長了，測量的角度也更加精準。試想一把文具店買來的米達尺，上頭最小的刻度只到公釐，也就是將公分10等分，用這樣的尺最多只能精確地量到公釐，例如36公分2公釐。若要更準確的數據，得將尺的刻度再細分，但受限於尺的大小，1公分的100等分，刻度很難標示，肉眼也很難分辨。但如果1公分變大，就有可能刻畫出更多等分。

我們知道測量長度的1公分是固定的，但如果是角度，就有辦法劃分更多的刻度。從圖四顯示，∠AOB和∠COD的角度是相同的，但圓弧CD比圓弧AB的弧長還要長，因此圓弧CD可以劃更多的刻度。為了更精確地測量星星的角度，第谷把四分儀做大，並且在刻度上作了特別的設計（如圖五），他在角度一度內又劃分了60等分，以期得到更精細的刻度，增加測量角度的準確度。

有了精準的觀測數據，第谷也不得不將拖勒密的地心說模型作了修正，這些資料經過克卜勒的數學模型處理，得到三大行星運動定律，這三大定律不僅支持哥白尼的日心說，並能正確地描述出行星是依據橢圓軌道運行，更進一步符合後來的牛頓萬有引力定律。