天文學(xué)在對(duì)于了解宇宙及其相關(guān)特性上，已有很大的進(jìn)展。但仍有些天文學(xué)上的問(wèn)題找不到解答。若要回答這些問(wèn)題，可能要有新的地面或太空的天文儀器，也許在理論天文學(xué)或是觀測(cè)天文學(xué)上需有新的進(jìn)展。恒星質(zhì)量譜的來(lái)源是什么？

      為什么不論初始條件如何，天文學(xué)家都會(huì)觀測(cè)到相同的恒星質(zhì)量分布（初始質(zhì)量函數(shù)）？外觀平整，燥聲小，電源及開(kāi)關(guān)控制采用滑環(huán)輸入，絕緣性能好，操作方便?？赡苄枰獙?duì)于星球及行星的形成有更深的了解。是否存在外星生命？若有外星生命，是有智能的嗎？若存在有智能的外星生命，要如何解釋費(fèi)米悖論。外星生命是否存在一事是在科學(xué)上及哲學(xué)上都有重要的意涵－太陽(yáng)系是否有其獨(dú)特性？

     令人驚奇的 是，當(dāng)你在閱讀這篇文章的 時(shí)候，正有數(shù)十億顆中微子穿越你的 身體，其中一些就可能來(lái)自深空。你一生下來(lái)，就有中微子穿過(guò)你的 身體。而在你的 整個(gè)一生中，實(shí)際上只有十分微量的 中微子會(huì)與你身體里的 原子發(fā)生相互作用而暴露出它們的 行蹤。

　　早在20世紀(jì)初，物理學(xué)家在計(jì)算一種性物質(zhì)衰變前后的 能量和動(dòng)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有辦法軋平“賬目”。后來(lái)，奧地利物理學(xué)家泡利在1930年提出，是一種尚沒(méi)有辦法檢測(cè)到的 粒子帶走了缺失的 能量和動(dòng)量。研究對(duì)象隨著天文學(xué)的發(fā)展，人類(lèi)的探測(cè)范圍由目測(cè)的太陽(yáng)、月球、天空中的星星到達(dá)了距地球約100億光年的距離，根據(jù)尺度和規(guī)模，天文學(xué)的研究對(duì)象可以分為：行星層次包括行星系中的行星、圍繞行星旋轉(zhuǎn)大量的小天體，如小行星、彗星、流星體以及行星際物質(zhì)等?？茖W(xué)家們給這種假設(shè)的 粒子命名為“中微子”，意思是微型的 中性粒子。

    于是就出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：會(huì)不會(huì)還有其他的 粒子引起這顆原子出現(xiàn)同樣的 情況？例如，除了中微子外，還有一種來(lái)自宇宙深處的 稱為宇宙線的 高能粒子流，也在不斷地轟擊地球，并且可以到達(dá)地球表面。要鑒別出哪些反應(yīng)是由宇宙線引起的 ，并把它們與中微子引起的 反應(yīng)區(qū)別開(kāi)，這不是一件容易的 事情。中微子是除了電磁波外，攜帶著宇宙中核反應(yīng)信息的另一位信使，因?yàn)樘祗w的核反應(yīng)會(huì)發(fā)射出中微子。

　　在20世紀(jì)60年代初，賓夕法尼亞大學(xué)的 戴維斯首先為解決這些問(wèn)題做出了巨大貢獻(xiàn)。戴維斯用來(lái)檢測(cè)中微子的 靶體很龐大，那是整整一節(jié)鐵路槽罐車(chē)的 四液體。為避免宇宙射線的 影響，他把實(shí)驗(yàn)室建在1600多米深的 一個(gè)金礦中。在天文學(xué)研究中最熱門(mén)、也是最難令人信服的課題之一就是關(guān)于宇宙起源與演化的研究。厚厚的 巖石覆蓋層保護(hù)著這節(jié)槽罐車(chē)，使它免遭宇宙線的 轟擊。他的 目的 是要探測(cè)由太陽(yáng)核心區(qū)域的 核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的 中微子。

      清朝中期的 “閉關(guān)鎖國(guó)”政策中斷了中國(guó)與西方科學(xué)的 交往，直到西方列強(qiáng)通過(guò)再次打開(kāi)了中國(guó)的 大門(mén)，西方傳教士又一次蜂涌入華，當(dāng)然也帶來(lái)了進(jìn)一步發(fā)展了的 西方科學(xué)技術(shù)。

     在這些傳教士中，有一支稱為法國(guó)天主教耶穌會(huì)的 教會(huì)團(tuán)體，推廣西方科學(xué)特別活躍。早在1840年后不久，他們就計(jì)劃在上海或南京建立天文臺(tái)，后因太平天國(guó)起義的 爆發(fā)而作罷。由于地球大氣對(duì)紫外輻射、X射線和γ射線不透明，因此許多太空探測(cè)方法和手段相繼出現(xiàn)，例如氣球、火箭和航天器等。1865年，他們?cè)谏虾Ｍ鉃┑貐^(qū)的 董家渡設(shè)立了氣象觀測(cè)站，其實(shí)就是天文臺(tái)的 前身，也是上海近代科研機(jī)構(gòu)的 濫觴。