中国天文考古学
《中国天文考古学》
作者: [冯时]
出版社: 中国社会科学出版社
出版年: 2011-11
页数: 559
丛书: [当代中国学者代表作文库]
ISBN: 9787500459194
作者可以说是以一己之力创建了中国天文考古学这一学科分支。利用考古学和古文献等材料研究中国古代天文学的成就和思想，探幽发微，非常精彩。上古天文学既无文献可征，只能依据考古学遗迹，结合传世文献，展开猜想、分析与验证。书中对濮阳西水坡墓葬和牛河梁三环石坛的研究就是很好的例子，作者广博的学识、强大的构建能力让人叹服。
以下是推特读书笔记。
天文考古学研究，首先需要运用考古学的资料和方法探讨古代先民的天文思想和天文活动，进而深入于上古政治史、宗教史、哲学史和科学史的研析。展现着对古代人文与古典科学的新的研究视野和研究方法，从天文学的角度，研求文明起源的动因和发展脉络，直探人类思维的原始及文明的初基。
古代的宇宙观建立在先民对于时空认识的基础上，因此，天文学不仅是古代科学的渊薮，也是文化的渊薮。
东西方天文学存在本质的差异，这种差异根植于两种不同的文化。亚里士多德天体完善的理论深深影响着西方天文学，使他们几乎放弃了对天文学中某些领域的研究。而中国天文学与星占学的密切联系极大地束缚了中国人的思想。
天文考古学兴起于20世纪初对英国著名的索尔兹伯里巨石阵的研究，当时洛克耶提出其在公元前2000年已被用于观测太阳。1965年霍金斯出版了关于古人如何利用巨石阵进行天文观测的论著，首次明确提出了“天文考古学”这一概念，标志着这一新学科已作为一个独立的分支正式诞生。
夏鼐于1965年发表了对洛阳西汉壁画墓星象图的研究，首次根据考古资料系统探讨了中国古代的恒星观测。十年之后，他的《从宣化辽墓的星图论二十八宿和黄道十二宫》，对二十八宿的起源时间和地点作了详细阐述，成为中国天文考古学的代表性论作。
天文考古学属于广义的历史学，它是有意识地对古代人类礼天活动留弃的各种物质遗存及文献的天文学研究，以阐释古代人类的社会历史的学科。
农耕文明的发达需要观象授时，而敬授人时与占星术预言又是统治者维持统治的必要工具，显然，天文学对于农业与祭祀无疑有着重要意义，在当时严肃而隆重的观象活动必然于先民的遗迹和遗物中留有痕迹。
湖南长沙子弹库战国楚墓出土的帛书，是迄今所知最早、且最为完整系统的天文学文献。其创世章所敘说的创世神话，如今对我们已显得陌生了。它所展现的原始古史观与原始创世观不仅新颖，而且也相当独特。
在天地尚未形成的远古时代，大能氏伏義降生，他生于华胥，居于雷夏，靠渔猎为生。当时的宇宙广大而无形，晦明难辨，草木繁茂，洪水浩渺，无风无雨，一片浑沌景象。后来伏義娶女娲为妻，生下四个孩子，他们定立天地，化育万物，于是天地形成，宇宙初开。
以后夏禹和商契开始为天地的广狭周界规画立法，他们于大地勘定九州，敷平水土， 又上分九天，测量天周度数，辛勤地往来于天壤之间。大地上山陵横阻而敏塞不通，致使洪水泛滥，禹和契便导山导水，跋涉于山陵、急流与泥沼，命令山川四海的阴气阳气疏通山川。
当时日月还没有产生，于是伏義、女娲的四个孩子依次在天盖上步算时间，轮流更替，确定了春分、夏至、秋分和冬至。
在分至四时产生的千百年之后，日月由帝俊孕育而产生。当时九州的地势不平，大地和山陵都向一侧倾斜。四子这时又来到天盖之上，推动天盖开始绕北极转动，并护守着支撑天盖的五根天柱，使其精气不致散亡而朽损。
接着炎帝又命祝融，让四子定出春分、秋分和冬至、夏至时太阳在天盖上运行的三条轨道，又将天盖用纲绳固定于地之四维，同时定出东、南、西、北四正方向。在三天四极奠定之后，帝俊终于开始操纵着日月正常地运行起来。
后来因为共工步算历法过疏而使阳历长于阴历十日，从而导致四时失度，但四子归岁馀为闰，创设闰法，终使年岁有序而无忧。共工的疏失又使风雨无定，七曜之行无常，朔晦失序，四子于是恭敬地迎送日月，使日月各行其道。人间这才有了朝、昏、昼、夜的分别，创造宇宙的过程终于完成了。伏羲氏居燧人氏之后，宇宙混沌未分，广大无形，反映了其时人类尚未有认识天地的要求，或者说还没有明确的天地的概念。这大概描述了整个旧石器时代人类处于蒙昧时期的真实情况。帛书言伏義"厥佃渔渔"，也是对农业发明之前人类依靠渔猎为生的事实的客观写照。
帛书直言伏羲娶女娲为妻，这种传说渊源甚古，到汉代仍十分流行。三国吴人徐整作《三五历纪》，始创盘古开天辟地之说，这是后出的古史。顾颉刚指出，盘古未出现之前，女娲实为开辟天地的第一人。女娲补天的传说，仍是伏羲女娲定立天地以及其四子巩固天地的先秦创世观的融合与讹变。
帛书言伏羲女娲“是格参化”，意即参错阴阳，万物化生。其时天地奠定，已有阴阳的区分。女娲化育万物实际就是使阴阳合洽协调。女娲化育万物，为万物之主，因此也就出现了女娲创造人类的神话。
天地形成之后，接下去的工作便是如何对它们进行布测戡划。帛书系统讲述了禹、契在这方面的功绩。秦汉以后，禹、契治理在天周的事迹并未像他们治理大地的事迹那样得以广泛流传，大概因为天文占验毕竟为少数统治者所垄断，相关的创世神话逐渐湮没无闻。
天地开辟并规划之后，四时便相继而生。帛书所讲的四时并非指春夏秋冬四季，而是指春分、秋分、夏至、冬至四个时间标记点。二分二至由四神所司，他们是伏羲女娲的四子，分别为春分神羲仲、夏至神羲叔、秋分神和仲、冬至神和叔；商代卜辞中，四子则另有一套名字：析、因、彝、(九)。
分至四时日行轨道的奠定无疑是日月得以运行的前提，四神从此把司掌四时的任务交给了太阳，这反映了上古天文观的进步。
共工触山致使天倾西北，所以日月星辰由东向西移动；地不满东南，因而水由西向东流泄。根据岁差计算得到的公元前5000年的天象表明，当时的赤道圈确实向着西北倾斜。同时中国地理西北高、东南低，那么这种“天倾西北”、“地不满东南”的天文地理现象显然早就被古人注意了。
帛书创世章所描述的种种神话具有十分丰富的内涵，它不公系统彰明了先秦古史观与创世观，而且也正是由于这种系统性，为我们了解中国古代天文学的起源给予了极大帮助。
帛书显示，天地乃由伏羲娶女娲为妻之后才得以开辟，意味着人类对于天地的认识似乎与一种固定的婚姻制度的产生同步出现，而最早的严格意义上的婚姻制度正是标志着母系氏族社会诞生的族外婚制。大约在旧石器时代晚期，先民显然已具备了明确的天与地的概念。
这些概念应该适应着一种原始的对祖先审的景慕心理，表现为早期先民对于人类生死异界的朴实的想象。这种想象不仅最终导致了天文学的产生，同时也造就了独具特色的原始宗教。人死之后，灵魂应该升上天界。大约公元前第六千至第五千纪，这种观念已相当成熟。
天文学作为一种观象授时的神秘学问，它的进步应伴随着原始农业的发展，似可追溯到新石器时代早期。《世本·作篇》以羲和占日，常仪占月，后益作占岁，臾区占星气，大挠作甲子，隶首作算数，伶伦造律吕，容成则综斯诸术而著历法。它表明中国天文学的主要部分在黄帝时代就已完成了。
天地开辟之后如何建立天与地的联系，是古人首先要考虑的问题，而巫觋则是建立这种联系的人物，逐渐确立了他无可取代的重要地位。这使中国早期天文学从一开始便具有鲜明的星占学特点和强烈的政治色彩。天文学是古代政教合一的帝王所掌握的神秘知识。
君王及官吏皆出自巫，这是中国上古史的显著特点，因而古代的政治领袖一定是作为群巫之长。殷周时期禀承前代传统，王与巫有着特别密切的关系。禹、契均为大巫；成汤即为巫履；群巫中最有名望的巫咸，是殷代神巫，其地位在商代的直系与旁系先王之间。
商代建有庞大的贞人集团，以行占卜之事。商王作为群巫之长，或卜或筮。卜是龟卜，乃观龟之兆象变化而断吉凶；筮是数占，为揲蓍草布算，查其数字变化而定祸福。龟卜可由贞人和商王分别操作，作为效验的筮占似乎只由商王亲自施行，显示王在群巫中具有不可替代的重要地位。
巫是古代沟通天地的人物，他的地位取决于他在观象授时的活动中，通过寻找天象与人间祸福的某种联系而作出预言的正确程度。对生产季节的准确把握，对于天灾人祸的及时示警。早期天文学也就随着这种 以星占为目的的观象活动缓慢发展，在相当长的时期内都无法摆脱星占术的羁绊。
商代无疑已出现了专职的占星家，其中最著名的一位就是巫咸。甲骨文显示某些贞人的记录充满了占星的味道，而另一些人的记录则与天文毫不相干。那些以占星为业的贞人的身份也属于占星家，他们很可能是周代保章氏的前身。保章氏在周代是一个很重要的职位，是世袭的。
作为占星学的全部基础在周代已建立，特别是在春秋战国时期，中国天文学的各种体系都已奠立完备，传统星官的命名已基本完成，它实际成了人间社会在天上的复制品。天上星宿与地上郡国的对应关系，即分野，也已建立，将天上日月五星的运动与地上列国的命运联系起来。
不仅中国古代的天文著作都是星占著作，早期的天文学家也肯定都是占星家。占星家关注的天象主要有两类，一类属于奇异天象，另一类则是五星运动。
“荧惑守心”是对最高统治者极为不利的天象。有学者对中国古代全部23次荧惑守心记录进行研究，发现其中竟有十七次是虚构的；另一方面，自西汉以来实际发生过的近四十次这类天象，却多未见于记载。很明显，占星家为适应政治的需要，对天象的记载是极不忠实的。
星占学由于要了解各种天体的运动规律，因而对推动中国天文学的发展起过积极的作用。但是它把自然天象视为上天的警告和人间祸福的征兆，从而在根本上淡化了人们对于这些天象的发生原因等问题的深入探索，最后终于成为束缚中国天文学发展的枷锁。
分野观念在远古时代已具雏形，而且也经历了从简到繁的完善过程。中国古代的分野体系具有诸多不同的形式。大汶口文化和良渚文化普遍流行一种斗魁形象，应反映了一种原始的分野观。因此，早期分野思想的形成上溯至公元前第三千纪应该没有问题。
古代中国，主要的球面坐标系统有地平坐标、黄道坐标、赤道坐标和银道坐标，其中地平坐标系统虽产生最早也最为直观，但赤道坐标系统在天文学上则得到了最广泛的应用。
太阳每天在恒星背景中向东移动约一度的角距离，一年大致行移一圈。太阳在天球上的这个周年视运动轨迹就称为黄道，它实际则是地球围绕太阳运转的公转轨道。中国古人认识黄道较早，二十八宿体系自古被视为"日月舍"，显然在这个星宿体系创立之初，黄道概念就已经萌芽了。
战国时代的《石氏星经》是最早明确提到黄道的古代文献，然而书中记述的冬至点位置，“黄道规牵牛初直斗二十度”，这个天象的出现时间最早只能上溯到公元前80年左右，说明今本《石氏星经》的成书年代不像传统认为的那样早。
公元前1世纪的刘向，其《五经论》：“日月循黄道，南至牵牛，北至东井。”根据这个记载，黄道的南点，即冬至点位于牵牛，这个天象至少出现在公元前5世纪。因此，中国古人很早就开始了以黄道为基本大圆的天体位置测量。
天球赤道是地球赤道平台向外延伸并与天球相交形成的大圆，赤道坐标系统的形成需要人们首先认识赤极，即天北极。其他文明古国，如埃及、巴比伦、希腊，都建立了完善的黄道坐标体系，而中国先民重视拱极星的传统使他们最终选择了利用赤道坐标观测恒星的方法，形成独具特色的观测体系。
公元前125年，古希腊天文学家喜帕恰斯首先发现了岁差。冬至点会沿黄道向西缓慢退行，一周约需26000年。岁差在中国是由4世纪东晋天文学家虞喜发现的。岁差使天球赤极以黄极为中心做圆周运动，26000年完成一次循环。
中国古人对北斗的崇拜在世界文明史上极富特点，这个传统至少可以上溯到公元前第六千纪。华夏文明发祥于北纬36度左右的黄河流域，对先人来说，以北天极为中心，以36度为半径的圆形天区，是一个终年不没入地平的常显区域，古人称为恒显圈。
北斗是恒显圈中最重要的星象，而且由于岁差的缘故，它的位置在数千年前较今日更接近于北天极，终年常显不隐，观测十分容易，从而成为终年可见的时间指示星。
随着地球自转，北斗围绕北天极做周日旋转，可以指示夜间时间的早晚；随着地球公转，北斗围绕北天极做周年旋转，根据斗柄或斗魁的不同指向，可以了解季节变化。古人正是利用北斗这个特点，建立起了最早的时间系统。
随着古人观测水平的提高，利用北斗决定时间的方法逐渐完善，凡阴阳、五行、四时、八节都要依靠北斗来决定，它已成为无所不纪的授时枢纽。北斗还被想象成天皇大帝的乘车，这种观念应来源于北斗作为极星的史实。北斗本身其实就是天帝的象征，它在天穹中央旋转，犹如天帝巡行天界。
天极与极星是两个概念。天文学所指的天极实际是指某一时代北天中的不动点，也就是所谓的赤道北极。星辰的周日运动以北极为中心。尚未了解岁差之前，北极被认为是固定不动的定点。古人把最接近这个定点的星定为极星，并借助对它的观测来判断真天极的位置。
北斗在公元前第四千纪前后距真天极的位置十分接近，因而斗魁以天极为圆心所绘出的圆周非常有限，这使古人应该很容易认识天极。 北斗第一星名为天枢，反映了北斗曾经作为极星的久远历史。
根据《周髀算经》，北极枢、北极与璇玑是三个完全不同的概念，北极乃指真天极，即北天正中的不动点，它的位置在璇玑的正中心。而北极枢则是当时的北极星，它围绕北极运转，璇周四极，由此画出的圆形天区就是璇玑。
璇玑高于天盖，古人从地上观去，极星画定的中心天区陡然收成一锥状深穴，这个锥穴的顶点便是天极。 根据盖天理论，太阳在天盖上回环运转，而锥状璇玑深陷于天盖，受不到日光，故为万物不生的阴寒区域。《周髀算经》中这些内容反映了原始的盖天思想和原始的天极观。
中国东部新石器时代文化的各种天盖形玉饰及天盖形图像，核心部分为中央尖耸凸起的天盖形状，而且普遍地作为冠或冠形饰的基本形象。很明显，这些天盖图像中央尖耸凸起的部分就是璇玑。
在公元前二、三千纪接近天极的星辰中，有名为天一、太一的，其名称颇值得玩味。它们星等较低，并不明亮。史记：“中宫天极星，其一明者，太一常居也。...前列直斗口三星，随北端兑，若见若不，曰阴德，或曰天一。”古人认为它们是不同时代真天极之所在，也就是天帝的居处。
考古学证据显示，至少在新石器时代晚期，这些原始的天极与极星思想仅于中国东部黄河及长江两河下游地区广泛流行。
有些新石器时代礼器图像中以猪为母题。《诗》以豕知天时；《周易》：“坎为豕。”坎为水，属北方。郭店楚简：“大一（天一）生水”。上古天数观以一主坎位水，属豕，配北方，而北斗作为极星，实为天神太一（天一）所居，也即水和豕之所在，故古人以猪象征北斗。
古人以猪比附北斗，确切地说，根据对于“四月生，应天理”的理解，猪其实更应是斗魁四星及其中天理四星的象征。红山文化的猪形礼玉过去被称为“玉猪龙”，与另一种玉龙同样看待。其实不论其外观形象还是形体大小都存在显著区别。
中国古代曾存在过一部以火纪时的历法，它的滥觞约当大火星处于秋分点的公元前2800年左右，即传说的尧舜时代。大火星即心宿二，是一颗红色的一等亮星。原始农业以焚田为生产工作的第一步，古人发现焚田时间确定在大火星昏见于东方之时最为适宜，由此使大火逐渐成为授时星象。
大火星即商星、辰星，参星则是史记天官书所说的白虎，猎户座的主星。这两个星座正好位于黄道的东西两端，每当商星从东方升起，参星便已没入西方的地平，而参星从东方升起时，商星也已没入西方地平，二星在天空中绝不同时出现，这便是参商不相见故事的由来。
作为一个完整的授时体系，参商两星在融入龙、虎两象之后，在新石器时代已经存在了。目前最早的物证是河南濮阳西水坡仰韶文化后冈类型的星象图，时代约为公元前4500年。按当时的实际天象，参商两星恰好分别处于春分和秋分两个分点上，授时标志十分明确。
古人以恒星定季节，碍于太阳过于明亮，只有偕日法和冲日法两种方法可行。中国素以冲日法观测恒星而自成体系，但对于古人，运用偕日法观测恒星比冲日法更为简单易行，因为后者需要有比较精确的记时制度和子午线的概念。
古埃及人以天狼星偕日升为一年之始，约当公历的7月19日；巴比伦人以五车二之晨见为岁首；古印度人则以阿耆尼的朝见确定岁首；古希腊人、罗马人以及古墨西哥的阿兹台克人也都以恒星的偕日升作为确定岁首的标志。
研究表明，殷人不仅崇祭大火星，而且以其偕日升作为确定岁首的标志。在商代的历法中，一年的岁首一定被限定在大火星于黎明前第一次晨见之月。晚至战国时代的楚国历法，仍以它作为确定岁首的一项有效标准。
中国先民供奉的太阳神名叫義和，義和最早是在《尧典》中作为義与和两个人物出现的，他们是分至四神的父母。義和的名字应该就是伏義、女娲的演变。伏義主日，女娲主月，后人把他们合并成一个人之后，才别造出一位主月的常仪。据《山海经》，羲和成了帝俊的妻子，生了十个太阳。
十个太阳在东方的扶桑树上轮流出入，经过天空，再回到暘谷扶桑。太阳是由它们的乌载负着飞去飞回的。后来后羿射日，实际是把载日的乌射下来。乌后来变成了一种三足鸟。早在新石器时代，这个赤乌载日的传说就已经存在了，直到汉代，它的表现形式几乎没什么改变。
中国古人长期使用干支记日法，天干的产生似乎比地支更古老。天有十日的神话实际反映了天干的起源，十个太阳轮流出没，自甲日至癸日，周而复始，旬的概念便产生了。
太阳有十个，那么月亮是否也不只一个呢？屈原《天问》：“夜光何德，死则又育？”《山海经》：“帝俊妻常羲生月十有二”。十二月传说应该直接反映了十二地支的形成。
完整的二十四节气要到战国时代才最终定型，不过远在数千年前，先人就运用各种手段寻找时间标记点了。最重要的基点是春分与秋分，它们是确定二十四节气的基础。通过平分两分日之间的距离，得到两至日；平分四时得到立春、立夏、立秋、立冬；再将八节三分，于是定立了二十四节气。
把一年中每一天太阳东升时跃出地平那一瞬间的 日影记录下来，再把这些天太阳西落时没入地平之前一瞬间的日影也同样记录下来，那么两个日影记录重合的时间就只有春分和秋分，这意味着二分日时太阳出升的位置是正东方，而日落的位置则是正西方。
分至四中气与四季分别来源于两个不同的系统，分至由于可以借助圭表直接测得，因而是建立太阳年的时间标记点，而季节则本之于农业周期。殷代虽已有体现分至四中气的四方风系统，但尚未建立四季。殷代并行两季，首季为秋，次季为春。四时与四季这两个体系的结合在殷代尚未完成。
《尧典》：“稘三百有六旬有六日，以闰月定四时成岁。”以闰月调整分至四气而成岁。殷代的四方风构成了完整的标准时体系，四方是依据分至时太阳的天球视位置而定，四风则是四时之气，反映了原始的物候历，可称是一种早期的凤历。卜辞凤、风同字，象凤鸟之形，凤鸟则为古之历正。
古人测度四时的方法不限于量度晷影。古人认为，“天效以景，地效以响”。效于景是日影的朝夕长短，而效于响则是音律。音律与节气的联系在今天听来有些不可思议，但律管候气是我们的祖先曾经使用过的古老方法，它可能只是众多已经失传的古法中的一种。
最早的律管应该用竹制成，律声的调定则是为模仿凤鸟的鸣唱，模仿雄凤的六支律管发出的音律为六阳声，模仿雌凰的六支律管发出的音律则为六阴声。六阳声为六律，六阴声为六吕，合称十二律。纯粹欣赏性的音乐的出现其实是很晚的事情，候气实际可以说是先民们创造音律的真正目的之一。
在古人看来，鸟的鸣叫、毛色、迁徒都会随季节变化而改变，鸟当然最可能被认为是善知天时的神物，它的鸣唱预示着天时变化的和谐一致，而这种声音自然也就是表现天地阴阳调和的协和之音。先民模仿凤鸟的鸣叫创制了十二律，能发出协和之声的律管也就成为检验天时和谐与否的工具。
十二律应二十四节气之变的古制，一定有其更原始的形式。二十四节气的产生不早于周代，而候气法的起源却显然在此之前。古人最初的做法应是用四律四吕八律管主候四气，而后用八律八吕十六律管主候八节。候气法误差在前后五日之间，因此二十四节气确立之后，十二律管的古制遂定型。
河南舞阳县贾湖新石器时代遗址出土了22支用丹顶鹤腿骨制作的骨笛，多为七孔，对其中一支的测音表明，已备黄钟、大吕等八律。距今已逾七千年。
《山海经》：“夸父不量力，欲追日景，逮之于禺谷。”所以夸父追逐的其实并不是太阳，而是太阳的影子。测量日影是中国古代天文学的一项重要内容，观测太阳自日出到日落的运行轨迹，不断度量变化中的日影，从这个意义上说，这则神话似乎正暗示着中国古代天文学测度日影方法的起源。
天文仪器发明之前，古人的观测活动往往要借助于某些天然标志物。山东莒县出土的一种约属公元前3000年的陶器符号可能反映了这种习俗。图中描写了一个有翼太阳从五峰山的中峰上方升起的景象，而实地考察的结果表明，这种现象只有在春分和秋分才能出现。
古人为观测太阳运动首先创制了一种简易的仪器，即“表”。原始的表又叫“髀”，实际是一根直立在平地上的杆子，传统表的高度一般为八尺，约相当于一个人的身高。表可以通过对太阳投影来确定方向；根据一年中表影的长短变化确定节气。测量影长需要使用一种标有刻度的量尺，叫土圭。
古代圭表有两种形制，一种为建置于露天的常设观测仪器，如西汉长安灵台所置之八尺铜表，圭长一丈三尺，正合冬至影长。因此种圭表不能随意拆卸，故度圭的长度必须足够读出一年中任何一天的影长数据。另一种则为可以随时装拆的圭表，土圭的长度只有一尺五寸，唯为适合夏至致日的需要。
"允执其中"之 "中"即为槷表，亦称“髀”，是天文观测、计时的工具。
周代皇家的测影工作可能一直在古代的阳城（今河南登封县告城镇）进行，那里至今还保存着传说是周公测影的遗迹。
自古以来，中国历算家一直在为追求回归年日数（岁实）奇零部分（岁馀）的精确值而不断探索，其基本方法就是用圭表对冬至日影长度做精细的测算。《尧典》中保留的岁实记录是366日，还没有岁馀，这种情况至迟在商代已有改变。
春秋以前，四分历已为天文学家所掌握，以365又1/4日为回归年长度。两汉时期，回归年的实际长度为365.2423日，四分历与其相比，误差为四年累积45分钟。
东汉末年刘洪的《乾象历》得到365.24618日的岁实新值。祖冲之提出了一种具有比较严格数学意义的测定冬至时刻的方法，《大明历》的岁实值为365.2428日。南宋杨忠辅
《统天历》得到365.2425日，他还发现回归年的长度并不是永恒不变的。明末邢云路利用六丈高表定出回归年长度为365.242190日，与用现代理论推算的精确值相比，误差仅为-0.000027日，相当于一年误差2.3秒。
最早的子午线也是由表测出的。南朝祖冲之的儿子祖暅之演示过一种方法。中国古人习惯于中星观测，需要定出子午线，可能就是采用这样的方法取得的。
将表垂直立于地面，以表为圆心画一个圆，将日出和日落时的表影与此圆的两个交点记录下来，连接两点的直线就是正东西的方向。由于日出日落时表影较为模糊，与圆周的交点不易定准，此种方法测定的方向较为粗疏。
西汉初年《淮南子》提出另一种测定方位的方法，运用两根表来完成，测得的精度要比前一种方法提高很多。
汉代的记时法并用时刻、时辰两法，时刻即为漏刻，分昼夜为百刻，为官制；时辰则为十二时，陈梦家认为又有十八时。一日百刻之制来源于中国古老的十进制传统；战国末期已有十二辰与十二时相配之俗，甚至商代的甲骨文也反映了殷人使用十二支记时的痕迹，足见其制渊源甚久。
传统的表和日晷在阴天和夜晚是无法使用的，因此，古人创制了漏刻计时的方法作为补充，后来发展成为一种独立的计时系统。周代已在皇家机构中设定了一种掌管漏壶的世袭官职——挈壶氏。
中国最早的彗星记录出现在公元前7世纪末。《春秋》记载，鲁文公十四年（前613年）秋七月，“有星孛入于北斗”，这个“星孛”很可能就是哈雷彗星。
湖南长沙马王堆汉墓出土了画有29幅各种形态的彗星的帛书，研究表明，此图出于战国时代的楚人之手。
二十八宿在中国古代天文学中占突出重要的地位，它何时何时产生、划分标准如何？恒星月是指月亮在恒星间回到同一位置的周期，为27.33天。一个恒星月中，月亮每晚在恒星间都有一个旅居的住所，每月共换27或28个住所，这就是二十八宿的本义。
如果二十八宿仅仅是为记录月亮的位置，那么将天球平均分为二十八份当为理想，然而二十八宿中各宿的距度悬殊很大。因此，二十八宿确定的目的应是古人企图通过间接参酌月球在天空中位置，进而推定太阳的位置。
自公元前3500年至前3000年间，赤道星座的位置与赤道符合得最为理想。由于二十八宿部分分布在黄道带，部分分布在赤道带，因此这个时间可以考虑为二十八宿体系建立的理想年代，事实上它反映了二十八宿大致平分于黄、赤道带的年代。
二十八宿在早期文明古国中普遍存在，因此它起源于何处，一直争论不休。波斯、阿拉伯和埃及的“月站”体系都源自印度。印度的古代历法分一年为六季，即冬、春、夏、雨、秋、露，但其“纳沙特拉”却同中国一样分为四宫，殊为矛盾。
印度关于“纳沙特纳”的记述最早见于公元前14世纪，至公元前10至前8世纪，其体系已基本形成。而中国二十八宿体系的形成要早于这个时间。考古学最新资料显示，中国二十八宿体系的初创期至少可以上溯到公元前第四千纪中叶。因此，二十八宿体系应起源自中国。
中国古代的宇宙观大致包括三种学说，即盖天说、浑天说和宣夜说。第一次盖天主认为天像一个半球形的大罩子，扣在方形平坦的大地上，即天圆地方说；第二次盖天说不认为大地是一个平整的方形，而将其描述成拱形，将天穹的形状视为斗笠，而大地的形状则像倒扣的盘子。
中国传统天文学体系将天赤道附近的星空划分为二十八宿，并分别由四象统辖。象是中国传统星官体系最基本的概念，而四象后来作为四个赤道宫的象征，最终形成了由五种动物组成的四组灵物，分别具有四种不同颜色以及代表四个不同的方向，这便是东宫苍龙、西宫白虎、南宫朱雀和北宫玄武。
四象体系迟至公元前2世纪已形成。四象的产生以及它所具有的天文学含义，来源于早期人类对于象的概念的普遍重视。古人观测星象并不仅仅是去简单地记忆某一颗星，而更重视观测由某些星组成的象，这些星最终被连接起来，形成各种常见的图案，从而建筑起古人观象授时的观象基础。
苍龙戏珠的神话深深烙印在中国传统民俗之中，而所有这些苍龙戏珠的形象中，龙珠都描绘成烈焰熠熠。而比较其他艺术主题，丹凤所朝之阳，金乌所居之日，在古人笔下均仅以圆圈表示，并无火焰。说明龙珠并非指太阳，它的本义是位于苍龙龙心的大火星。
四象以苍龙配属东宫，所辖七宿依次为角、亢、氐、房、心、尾、箕。如果以房宿距星作为连接点而把七宿诸星依次连缀，那么，其所呈现的形象与甲骨文及金文"龙"字的形象完全相同。不仅商周古文字的"龙"字取象于东宫七宿，甚至龙的形象也源自于此。
东宫苍龙星宿何以备受古人关注，并最终作为王权的象征？这其实直接来源于苍龙诸宿所具有的观象授时的重要作用。
与龙的原始含义同样令人感兴趣的问题是它的形象演变。龙的形象来源是对东宫星宿所呈现的自然图像的复制和艺术化，我们很难在现实生活中找到类似的形象原型。然而祭祀的需要总会要求古人把抽象的形象具体化，先民们便根据身边熟悉的事物而对天上的龙星进行比附。
在黄河或长江流域，人们习惯于把鳄鱼作为龙的世俗形象，在内蒙古草原，这一形象却被人们更为熟识的马所取代，内蒙古三星他拉红山文化玉龙即生着扬鬃的马首。中华民族对巨龙的崇拜，实际就是对东方星宿的崇拜，其缘起则在于这些星宿所具有的对于远古先民的授时意义。
四象以白虎配属西宫，所辖七宿依次为奎、娄、胃、昴、毕、觜、参，然而这种完整形式的出现，无论如何不能早过东汉。西宫白虎其实并不指西宫七宿，而只针对觜、参两宿。古人最初很可能只把觜、参作为一个星座来处理，它很像是一张悬挂于天空的虎皮。
四象以朱雀配属南宫，所辖七宿依次为井、鬼、柳、星、张、翼、轸。根据古代星名的考定，柳宿八星又名咮，意即鸟口， 星宿七星意为鸟的咽颈，张宿六
星意指鸟嗉，翼宿二十二星则为鸟之羽翅。四宿相连，组成了一只展翅飞翔的大鸟形象。四象以玄武配属北宫，所辖七宿依次为斗、牛、女、虚、危、室、壁。玄武在传说中是一种龟与蛇组合的形象，为什么古人以龟蛇合体而称为"武"，现在还不清楚。在战国文献中，玄武虽然已与苍龙、白虎、朱雀一起出现，但在更早的遗迹中，玄武的位置上原是一只神鹿。
大约于公元前第四千纪的中叶，龙、虎、鸟、麟（鹿）四象已经形成，这个传统后来可能一直保持到战国时期。公元前3世纪中叶，《吕氏春秋》显示了一种奇特的变化，麒麟不仅为灵龟取代，而且开始转配中宫。至公元前2世纪中叶，以龙、虎、鸟、玄武为代表的新的四象体系基本定型。
战国以前，中国的传统星官分属三家，其中巫咸是商代的占星权威，另外两家则是战国时代齐国的甘德和魏国的石申。这三家星官代表了不同的星占流派，如巫咸一派占有大理、御女等星，甘氏一派则有尚书、阴德等星。
至少从西晋时代开始，中原的天文学知识已经明显对周邻地区产生了影响，目前发现的高句丽墓葬中已有多座于墓室穹窿顶中央绘有四象和北斗、南斗等中国传统星官，而远及西陲的西域地区也出现了相同的情况。
唐代天文学水平大大提高，虽然圆式全天星图迄今一直没有发现，不过通过目前留存下来的公元10世纪的星图可以看出，唐代 已经出现科学的圆式星图是没有问题的。中国传统的圆式全天星图的绘制到两宋达到相当高的水平。
圆式盖图存在投影上的缺陷，使星图上位于赤道以南的星官形状变形很大，本来越到南天的星彼此相距应越近，在星图上反而越远。为弥补此不足，古人采用以直角坐标投影的方法，将全天星官绘成长方形的横图。这种横式星图至迟出现在隋代，不过西汉以前显然已对其绘制方法进行了探索。
早期横图在使赤道附近的星与实际情况较为接近，却使北极附近的星官与真实天象相差很远。于是把全天星官一分为二，将赤道附近的星绘在横图上，而将北极附近的星绘在以北极为中心的圆圏上。
敦煌星图（甲本）是现存采用这种方法绘制的星图中最早的一种，它的抄写年代约在公元8世纪初叶，绘制的星数已达1350馀颗。可以肯定，它也是世界上最古老的星数最多的星图。而西方在1609年望远镜发明之前，始终没有出现超过1022颗星的星图。
巴比伦的黄道十二宫体系与中国的二十八宿体系在形成时间上不相上下，是把黄道带等分为十二份，以跨越黄道的星座作为每宫的标识。黄道十二宫体系的影响遍及世界，成为西方天文学的主要内容。它首先传入希腊，并经此西传到埃及和罗马，公元前后东传至印度，最后随佛教一起传入中国。
印度占星术兼用黄道十二宫和二十八宿，这种将两个体系联系在一起的做法，随着佛经也一起传入了中国。但是，由于黄道十二宫体系与中国固有的二十八宿和十二次相重复，因此在明末耶穌会传教士把它和近代天文学联系起来再行入传之前，这个体系始终没有受到中国人的重视。
中国古代宇宙理论主要包括三种学说，即盖天说、浑天说和宣夜说。刘昭《续汉书•天文志注》引蔡邕《表志》：“言天体者有三家，一曰周髀，二曰宣夜，三曰浑天。宣夜之学绝无师法。周髀数术具存，考验天状，多所违失，故史官不用。唯浑天者近得其情，今史官所用候台铜仪，则其法也。”
宣夜家认为，天是空的，而且无限高远，没有物质，没有边界。大地以外到处都充满了气体，日、月和众星自由地浮在空中，并由气的推动而运动，或由气的阻碍而停止。宣夜说应该是较进步的宇宙学说，但在东汉已失传。
浑天说则是一种典型的天球理论，它臆想出了一个在宣夜家看来根本不存在的天壳。东汉张衡曾形象地用蛋壳与蛋黄来比喻天与地的关系。尽管球形大地的认识比天球的认识更需要勇气，然而这个概念却可以从天球概念中自然地产生出来，汉代以后的浑天理论正是沿着这个思想发展的。
以往东西方的一些学者始终认为中国的天文学至少部分地接受了巴比伦天文学的影响，但是，今天所能见到的中国早期天文学的确凿物证，要远早于巴比伦的天文学遗迹。牛河梁的三环图比之巴比伦的三环图也要提早近二千年。因此，中国的天文学是自生而非外来应该已是可以接受的事实。
圜丘祭天，一年数行，而以冬至举行的一次为大祀；方丘祭地虽常有时祭，而以夏至所祭为大祀。春分朝日于圜丘，秋分夕月于方丘，也是一年中的大祭，地位次于天地之祭。公元前3000年的牛河梁红山文化的方丘其实就是迄今最早的地坛、月坛，而圜丘则是最早的天坛、日坛。
"河图"是由龙自黄河中衔出，而"洛书"则由龟自洛水中负出，所以这图、书才被称为"河图"和"洛书"。这个故事至少在战国秦汉之间已经流传甚广了。图、书乃是所谓圣人出现的祥瑞。
早期的"太极图"是在 一个黑色大圆中绘出一条盘环卷曲的龙，龙绘成白色或其他颜色。这样，龙形所映衬的黑色部分也显示了同样的龙形，久而久之，"太极图"变成了由黑白两条龙相互盘绕的图形，最后两条龙形经过抽象和简化，变成了今日所见的这种黑白回互的图像。
汉代儒者把"河图"称作"龙图"，宋明儒者又把"太极图"称作"河图"，现在看来，人们探寻已久的"太极图"与 "河图"实际就是同一幅图像，它们都以绘有卷曲的龙形而可同称为"龙图"。"河图"由神龙衔出于黄河的说法，只不过是"河图"历经数千年之后，人们编织出的一则神话。
"太极图"的原本实际就是在一个象征天盖的圆图上绘出了苍龙星象，这个圆形的天盖可以理解为"太极"。古人认为，天上的河汉起于东方的箕宿和尾宿之间，因此东宫七宿作为龙的象征，正像巨龙跃河而出。这可能是太极图与河图名称的来历，河指的是银河。
宋人指定的河图、洛书其实表现的只是两个不同的布数过程，这两个图形在古彝文文献中仍然完整地保存着，但并未冠以河图、洛书之名，而是分别名为"五生十成图"、"十生五成图"，这些名称与易数原理十分吻合，显然也应较河、洛之名更接近这类图数的本质。
所以，“河图”其实就是太极图，而宋人所谓河图洛书，其实都是洛书。新石器时代文化中出现的这种特殊八角图形，就是最原始的洛书图像。
八卦有所谓的先天、后天两种方位，相传先天方位为伏義所创，后天方位为文王所创。先天八卦配属河图，后天八卦配属洛书，这种神秘的配置关系始终令人百思不解。其实所谓先天八卦方位至少在宋以前是根本不存在的，它是宋儒为迎合自己的学说杜撰出的一种奇怪东西。
事实应该是这样的，原始的洛书本包括两幅图，第一幅为四方五位图，第二幅为八方九宫图。这两幅图的本义至少在汉代就已经被人混淆了， 他们把其中的四方五位图送给了河图，而将另一幅八方九宫图留给了洛书，一个完整的洛书体系就这样被人为地割裂了。
古代式的种类很多，常见的有太一式、六壬式和遁甲式，另外还有九宫、雷公诸式。各式的演式方法虽然不同，但布式特点却主要表现为兩个系统，一系以北斗为主，另一系则以九宫为主。
含山玉版出土时夹放在玉龟的背甲和腹甲之间，其式占性质不言自明，而运式的关键则取决于玉版中央布列的洛书九宫。洛书即为龟书。这类五、十图数为什么会有"洛书"之名，不妨推测，灵龟为水物，洛水又居周王朝的中心，这与九宫的思想十分吻合，因而也就很自然地移用于龟书。
易卦卜甲所揭示的帝乙归妹的史实及当时的殷周关系简直如同一部逻辑严密、发展有序的史书，看来古人确曾用卦这样的特殊形式记录过某些历史真实。卦所记录的某些事实也就是卦文辞的来源。这种记史形式第一次获得了实物的印证。它大大提高了 《周易》这样一部筮占著作的史料价值。
