磨製凹面鏡對耐心的需求遠遠大於對技術的需求，但就是那麼剛剛好，不管是仇崖還是威廉凱勒兩師徒，都是科技的狂熱追求者。
在這麼多人的努力下，很快就磨製好了符合要求的凹面鏡。張雷隨即開始著手製作主要用於科普的第一台天文望遠鏡。
說穿了，望遠鏡就是通過一次又一次的反射將圖像放大，僅此而已。
張雷設計的整個天文望遠鏡的鏡筒一頭像是注射器；而另外一邊又像是笛子那樣在筒壁上有一個孔洞，安裝著一個小圓筒，這是用來觀察的。
主鏡是他們磨製的凹面鏡，副鏡卻是凸面鏡，副鏡放在主鏡的焦點的前面，然後將主鏡的中間打穿，留下一個和圓筒上預留的孔洞一樣大的洞。
張雷將自己磨的凸面鏡安裝在主鏡焦點之前的位置固定好；然後注射器安裝針頭那個部分一樣的地方安裝了一面目鏡，剛好和主鏡的孔一樣大。
在圓筒筒壁上那個空洞相同的位置，張雷又安裝了一面透明度很高的平面鏡，角度微微傾斜，這樣需要觀察的景物投射在凹面主鏡上，然後再反射到副鏡上，副鏡再反射到傾斜的平面鏡上，將所得到的印象印在以供觀察的圓筒面上。
將這些鏡片都安裝到預先計畫好的位置，一座簡單的天文望遠鏡就算是做好了。當然，這座天文望遠鏡遠遠達不到後世那種精密儀器的水平，不過在明朝用來科普天文知識卻是綽綽有餘了。
這座天文望遠鏡的口徑有四寸，長度有兩尺，因為全部都是鐵器鑄造而成，所以十分笨重，張雷將它安裝在了院子里，到天黑的時候便將大家召集到一起，準備讓他們看看自己生活了這麼久的頭頂的天空是什麼樣子的。
吃過了晚飯，張雷將天文望遠鏡放在了視野開闊的院子里，當掀開蓋在上面的布簾的時候，張雷敞開雙手做擁抱狀，笑道：「好了，接下來就是見證奇蹟的時刻。」
仇崖挫著手，眼睛裡散發出興奮的光芒，催促道：「張老闆趕緊開始吧，這機器如此精妙複雜，簡直就是一件藝術品。」
「它本來就應該是藝術品。在大自然的規則裡面，任何實用的東西也必定是好看的。」張雷笑著說。
張雷說的話雖然讓人摸不著頭腦，但是大家都已經習慣了。張雷又問張晨道：「在你所讀的書裡面，你認為天應該是怎麼樣的？」
「東漢的許慎《說文》里說，天，至高無上；《論衡·談天》里說，天，氣也。大致也就是這樣了，說的不明不白。」張晨回憶了一下，說道。
「當然會不明不白了，因為沒有證據可以證明，任何沒有證明的說教都是空中樓閣，經不起推敲。」張雷說道。
張晨笑著說：「那哥哥是準備讓我看證據了么？」
張雷拍了拍天文望遠鏡，說道：「是啊，都說耳聽為虛眼見為實，你聽到的先生的說教和你眼睛看到的事實，你願意相信哪一個？」
「當然是相信自己的眼睛了。」張晨毫不猶豫地說。
聊了一會兒，天已經完全黑了下來，抬頭看著那點點繁星，張雷感慨說：「好久沒有看到這麼美麗的夜空了。」
張晨笑著說：「哥哥你這話說的，天天晚上抬頭不就是么？」
張雷一拍他的後腦勺，笑罵道：「我感慨一下而已，就你多嘴，來，先讓你看看月亮長什麼樣的。」
月亮，在華夏文明體系中佔據了重要的地位，在遠古神話時代，有嫦娥奔月吳剛伐桂等漢族文明故事，布農族阿美族泰雅族也有關於月亮的傳說。中秋又有賞月的習俗……
總而言之，它一直是作為美好和嚮往存在於人們的印象當中。而張雷今天晚上要做的第一件事情卻是，剝離所有的美好和幻想，還原月球本來的面目。
「喂，哥，這東西怎麼用啊？」張晨擺弄了好一會兒，卻發覺還是不會怎麼看，只得向張雷求救。
張雷調笑道：「你呀你，讀了這麼多年聖賢書，到現在就一點兒也排不上用場了。」
「吶，學堂又不學這個。」張晨微微有些臉紅，爭辯道。
「唉，算了不說了，就是要有用的才去學，如果你學的東西你用不到，那請問學這些東西除了浪費時間和金錢之外還有什麼作用呢？」張雷嘆息了一下，然後說：「走開，看我的，學著點，不要別人做都做得出來你用都不會用。」
「哦。」張晨趕緊退開兩步。
張雷將一隻眼睛對著管壁上面那個孔洞，講解說：「這個我通常把它叫做目鏡，也就是用來看東西的一面鏡子。」
他又指了指前面的那個孔洞，說：「這個叫做物鏡，也就是用來接受外面的光芒照射投影的鏡子——哦對了，你知道眼睛為什麼會看到東西么？」
張晨愣了一下，趕緊在腦海里搜索聖賢書，不過很遺憾，沒有哪本書寫到了這個東西。「這個……不知道。」
「好吧，簡單點來說呢，眼睛就是和這個望遠鏡遠離相同的東西，只有當光芒照射在一個東西上面的時候，這光芒反射進了我們的眼睛，我們才能夠看見東西。你看大晚上你起夜是不是啥都看不見？」
又科普了一下，張雷便不說話，專心調整望遠鏡去了。張雷設計的是用螺旋調焦，支架那裡有一個可以搖動的手柄，能夠將望遠鏡上下左右三百六十度旋轉。
將望遠鏡對準了月亮，調整到最佳狀態，張雷站直了身子，拍了拍張晨的肩膀說：「來吧，看看月亮。」
張晨小心翼翼地湊過去看，看到的是一片和岩石一樣灰色的畫面，上面遍布圓形的大坑，有的顏色深有的顏色又很淺。
「哥，怎麼會是這樣的啊？」看了好一會兒，他忍不住問道。
「那些坑叫做環形山，我說過了，世界上所有的東西都在運動，包括我們所在的地球和你看到的月亮。每個星球都會有自己的軌跡，平時都是互不相交的，但是也有一些小東西不受約束。就好像雖然大明有法律但是也有人犯法一樣。剛才說了，要不受約束的話就必須具有超高的速度，那麼這些擁有超高速的小東西和月亮相互碰撞，就會在月亮上面砸一個大坑，留下你看到的環形山。經過很久很久——比神話時代還要久遠——日積月累的撞擊，就是你看到的這些坑坑窪窪的東西了。那些顏色比較亮的就是很淺的坑或者是很高的山——月亮上也是有山的；比較暗的就是峽谷咯。」
張晨算是稍微明白了一點，然後說道：「哥，那我要看其他的呢？」
「先讓大家看看月亮，待會兒我讓你看看北極星。」張雷說。
……
大家看完了月亮看星星，再加上張雷在旁邊的講解，都是越看越興奮，就算是夜深了也毫無睡意，一直折騰到天蒙蒙亮，很多星星都隱去了的時候，大家這才散去，哈欠連天地回房間睡覺。
張雷這也算是為大家上了生動的一課了，之所以要這麼做，是因為只有顛覆了他們頭腦中根深蒂固的東西，才能夠將新知識裝進他們的腦海。就比如說趙錢孫三夫子，若是不顛覆他們的認知，張雷跟他們根本就不可能有共同語言。
望遠鏡製作出來了，昨天也給大家都過了把癮，但是這寶貝不能一直放在家裡面的，若是走漏了風聲，張雷一定會被當作異教徒給抓起來的。現在造反這麼厲害，要是有心人要誣陷他的話，將他抓了說是白蓮教徒，有這麼多證據在，那必定百口莫辯。
想來想去，張雷還是決定和徐光啟進行聯繫，他是朝廷一品大員，若是有他潛移默化的推動，那就好辦多了，只是單單將這望遠鏡送過去張雷還覺得不夠，於是打算再製作一個地球儀。
這一天，張雷踏進了蔡仲和工作的房間，這裡地方不是很大，陳設也簡單，就只有書桌和床而已。只不過現在整個房間裡面幾乎都放滿了地圖，連個落腳的地方都沒有。
「工作進行得怎麼樣了？」張雷敲了敲房門，說道。
正在埋頭工作的蔡仲和抬起頭來，發現是張雷，便說道：「差不多了吧，我去過的地方我都在萬國圖上面標註和修正了，沒去過的地方那就沒辦法了。」
張雷笑著說道：「行了行了，你就修正你去過的地方就是的，剩下的我來吧。我準備製作一個地球儀，你把最精準的那幅地圖給我。」
「地球儀？哦哦，好的，就是這一份了，我現在在做的恐怕還要過一段時間才能出來，不過和這幅圖已經差不多了。」蔡仲和拿出一幅卷好的地圖交給張雷說道。
「大概就行了，這製作地球儀也就是弄個大概而已，要想精確繪製，那可不是那麼容易的事情。」張雷接過圖，吩咐他還好工作，然後就出去準備其他的資料去了。