Penso che questa domanda sia così ampia, potrebbe benissimo essere l'argomento di un libro interessante sulla storia dell'astronomia, nel caso qualcuno fosse propenso a scriverlo. :)
Ad ogni modo, penso che alcuni punti potrebbero essere fatti brevemente.
1. Raccolta dei dati
In astronomia, ciò significa osservare il cosmo. Ciò significa utilizzare uno strumento di qualche tipo, in genere un telescopio, e raccogliere informazioni attraverso di esso. Le prestazioni del telescopio sono dettate da molti fattori, ma la più importante è la dimensione (o l'apertura).
Le dimensioni del telescopio aumentarono rapidamente tra il 1600 e il 1700, dal rifrattore di 1,5 cm di Galileo nei primi anni del 1600, superando l'apertura di 1 metro all'inizio del 1800 - il riflettore da 40 piedi di Herschel . Vi è stato un flusso costante di miglioramenti regolarmente durante quel periodo di 200 anni. Si potrebbe dire che la prima età d'oro della corsa all'apertura del telescopio sia culminata che terminata con Herschel e i suoi telescopi giganti.
Poi vi fu una pausa, brevemente interrotta dal telescopio di 1,83 metri di Lord Rosse, il Leviatano di Parsonstown , a metà del 1800. Quindi niente di nuovo.
La gara di apertura fu ripresa solo agli inizi del 1900, con il riflettore da 2,5 metri sul monte. Wilson, il telescopio Hooker . Successivamente, nel corso del 20 ° secolo, e ora all'inizio del 21 °, la gara sta andando forte, con il riflettore segmentato Gran Canarias da 10,4 metri attualmente in testa e il riflettore E-ELT da 39 metri in costruzione al Cerro Armazones.
https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_optical_telescopes_historically
2. Interpretazione dei dati
L'anno 1900 segna il confine tra la fisica classica e la nuova fisica. Dopo quell'anno, la relatività e la meccanica quantistica decollarono. Questo è ciò che ha permesso alla nuova cosmologia di emergere nel 20 ° secolo.
In altre parole, con la scienza del 1800, anche con tonnellate di dati, non ci sarebbe stato modo di capire, praticamente, tutto. Supernovas? L'espansione dell'universo? La materia oscura e la rotazione delle galassie? Tutto questo è basato sulla fisica del 20 ° secolo. La fisica del 19 ° secolo sarebbe stata all'oscuro.
L'astronomia ha usato la fisica classica per ricavare interpretazioni dai dati abbastanza rapidamente, e quel processo aveva già ottenuto un grande successo già nel 1700. Fu allora che fu individuata la struttura del sistema solare , risalente a Keplero nel 1600. Herschel trovò Urano alla fine del 1700.
Ci sono alcune eccezioni qui. La parallasse stellare fu rilevata all'inizio del 1800, il che consentì una stima alle stelle più vicine. La spettroscopia ha mostrato che le stelle distanti sono fatte degli stessi elementi come la Terra negli anni 1850. Più o meno nello stesso periodo, fu scoperto Nettuno.
Quindi il 1800 non fu un periodo completamente secco, in termini di progressi teorici.
In ogni caso, alla fine del 1800, fu raggiunto un limite, perché erano necessari nuovi paradigmi in fisica per dare nuova vita al processo di interpretazione. Quella spinta ebbe luogo dopo il 1900, con la relatività e la meccanica quantistica.
La cosmologia dipende fortemente dalla fisica (e viceversa).