一口天文 人类观星简史

序言：唯独属于你的星空

在天文学悠长的岁月里，铭刻着许多故事。在这些故事的伊始，我们能看到在文明中起舞的魔法与奇迹，也能看到在史诗中涌起的神明与英雄。这些故事在数千年前就已经流淌在人类文明的血脉之中。我们可以毫不惊讶地发现，今天生活中的许多方面自远古时代起就已经受到天文学非常深刻的影响。

每当日暮时分，我们的祖先就已经开始探寻星空。在没有光污染的原始时代，人们每天能够看到的天体数量甚至比我们大多数人一辈子能看到的还要多。自从人类掌握语言开始，人们就在讨论浩瀚的星空背后到底隐藏着什么信息。他们指向天空中的星座，讲述着一个又一个关于英雄、猎人、公主和龙的神话故事。我们现在熟知的一些星座，可能是流传至今的古老的人类文明痕迹。

随着组织有序的文明社会开始出现，星空的重要性进一步凸显，对于世界上早的祭司、国王、皇帝等国家统治者而言尤其如此。固定不动的恒星，四处漫游的行星，以及偶发的各种天象（如彗星，流星，日月食等）都被视为神的信使，从神处传来旨意，预示着某些事情的发生。如今在世界各地仍然流行的一些传统，就与太阳或月亮在天空中的特定位置有关，从圣诞节到中国的农历新年都是如此。这种利用星空预测未来的思想，终使得世界上的不同文化发展出了各式各样的占星术。许多文明感慨于星空之浩瀚，投入了大量社会资源建造包含天文元素的宏伟建筑，也发明了一些令人印象深刻的方法来预测天体运动。

随着时间流逝，人类将群星运行的规律运用到诸如加强宗教权威、发展经济、提升导航技术等更多领域。应用于宗教和农业领域的计时方法就是从星空的变化规律中发展而来，当中仍有许多内容流传至今，比如秒、小时、天、周、月、年等时间计量单位。数学早始于计数，随后发展出了更为复杂的方法，使得我们能够准确预报日食。人们还制作了精确的星图用于地面和航海导航。

现代科学的开端肇始于天文学。哥白尼、伽利略、开普勒和牛顿等人借助天文观测开启了物理世界的革命，我们从周围的世界获取知识的方式从此发生了巨变。一批学科得以使用科学方法开展研究：占星术演变成天文学；炼金术演变为化学。封建迷信的思想被理性的科学思维所取代。

在世界各地人类社会的发展进程中，夜晚的星空都扮演着至关重要的角色。如果想要知道在看不到星空的情况下我们的科学与文化会如何发展，恐怕只能做一个思想实验，去假设我们居住在一个被浓厚云层包裹的，永远看不见夜空的星球上——因为我们无法在地球上找到实例。

以上所提到的许多文化和科学上的进步，都是观测星空变化得来的结果。但需要指明的是，我们的祖先在五万年前看到的星空和我们现在所能看到的星空可以说是几乎（但不完全）相同。漫漫人生路中，世界风云变幻，故土日新月异，家庭会增添新的成员，身体会留下岁月痕迹，人生阅历随年岁渐丰，万事万物都在变化，唯独头顶的星空亘古不变。去欣赏它吧！从现在开始，有空就抬头仰望夜空，你一定会有意外的收获。

这本书能让你很好地了解星空如何塑造了我们所生活的世界。我诚挚地推荐你抽空阅读它，欣赏我们从原始社会所继承而来的珍贵文化遗产。去黑暗中观测恒星，寻找银河吧！试着去发现彗星，去欣赏流星，去认识星座吧！浩瀚宇宙，尽在你手！

西交利物浦大学天体物理学教授

国际天文学联合会—东亚天文发展办公室主任

M.B.N. (Thijs) Kouwenhoven 柯文采

天文学作为一门古老的学科，研究的是广阔空间中天体的位置、分布，运动，形者结构、物理状态、化学组成和演化规律。为了生产、生活以及占星的需要，古代人已经开始有目的地对日月星辰的运动周期及其相对位置的变化进行观察记录，以探寻其变化规律。古埃及、古巴比伦、中国、古印度等国很早都已经有了各具特色的古代天文学系统，对后来欧洲天文学乃至世界天文学有很大的影响。

本书稿从古巴比伦的杰出天文成就开始，以时间为脉络，以“一口就能吃透”为理念，以当时天文学知识在实际生活中应用的方向作为分节，分解相关内容进行讲解，对一些史前遗迹和天文“冷知识”均有介绍，突出生动性、趣味性、科普性。

温涛，广东广州人，东华大学科学技术史硕士，华南师范大学天文协会联合发起人，广州市青少年科技教育协会天文专业委员会委员，“知乎”天文学类话题优秀回答者，知乎“不知道诊所”特邀问诊嘉宾，研究方向天文学史。

张钰昆，国家天文台与山东大学合办空间与天文菁英班天文专业毕业，泛珠三角科技教育学会会员，广州市青少年科技教育协会天文专业委员会委员，“猎户座”天文联谊会干事，广天联CAAUU秘书长，天文奥赛优秀指导老师，广州市第二中学校外天文指导老师。

唐弘铭，英国皇家天文学会会员。曼彻斯特大学卓瑞尔天体物理中心在读博士，研究方向：星系形态，超大射电星系，深度学习的天文应用。

目  录

序言：唯独属于你的星空 001

自序：西北望能望到天狼星吗？  005

1史前天文学：人类和宇宙的初次邂逅 001
巨石阵：可能是天文台的早形态/004
纽格莱奇通道墓：冬至独有的神秘奇景/006
陶寺观象台：季节与节气的初步观测/007
濮阳西水坡龙虎蚌塑：二十八宿的起源/009
拉斯科洞窟野牛壁画：史前人类眼中的金牛座/012

2古代早期天文学：三个文明的探索与发现 017
旬星：从神性到尘世/019
金字塔：通往闪烁星辰的道路/024
中星观测：观象授时/040
行星动态：特立独行的五颗“游星”/050
诗经中的日食：特殊天象记录/054
沙罗周期：日月食背后的规律/057
历法：记录时间流逝/061
星占起源：天与人的关系/067 

3古希腊天文学：从诗歌到理性 071
《工作与时日》：长诗中的天象与历法/076
泰勒斯与米利都学派：探寻宇宙的本源/080
从毕达哥拉斯到柏拉图：行星天文学的诞生/084
从同心球到水晶球：构建天体运动的物理基础/091
两种传统的相遇：希腊化时期的古希腊天文学/096
实用为先：罗马时期的古希腊天文学/107
《至大论》：古希腊天文学之大成/113

4古代中国天文学：别具一格的东方范式 123
天有异象：夏商周的天象记录/124
奠定传统：先秦时期的天文学萌芽/131
墓葬中的帛书与漆器：秦汉之际的天文文物/140
究天人之际：司马迁与天学三志/147
从太初历到后汉四分历：两汉历法的变迁/154
论天三家：两汉时期的宇宙论概述/158
张衡：浑天说的“代言人”/165

附录171

后记177

参考文献179

天文学作为一门古老的学科，研究的是广阔空间中天体的位置、分布，运动，形者结构、物理状态、化学组成和演化规律。为了生产、生活以及占星的需要，古代人已经开始有目的地对日月星辰的运动周期及其相对位置的变化进行观察记录，以探寻其变化规律。古埃及、古巴比伦、中国、古印度等国很早都已经有了各具特色的古代天文学系统，对后来欧洲天文学乃至世界天文学有很大的影响。

本书稿从古巴比伦的杰出天文成就开始，以时间为脉络，以“一口就能吃透”为理念，以当时天文学知识在实际生活中应用的方向作为分节，分解相关内容进行讲解，对一些史前遗迹和天文“冷知识”均有介绍，突出生动性、趣味性、科普性。

温涛，广东广州人，东华大学科学技术史硕士，华南师范大学天文协会联合发起人，广州市青少年科技教育协会天文专业委员会委员，“知乎”天文学类话题优秀回答者，知乎“不知道诊所”特邀问诊嘉宾，研究方向天文学史。

张钰昆，国家天文台与山东大学合办空间与天文菁英班天文专业毕业，泛珠三角科技教育学会会员，广州市青少年科技教育协会天文专业委员会委员，“猎户座”天文联谊会干事，广天联CAAUU秘书长，天文奥赛优秀指导老师，广州市第二中学校外天文指导老师。

唐弘铭，英国皇家天文学会会员。曼彻斯特大学卓瑞尔天体物理中心在读博士，研究方向：星系形态，超大射电星系，深度学习的天文应用。

人类观星的历史悠久而充满探险精神，有的还与古代社会政治文化相关联。当今时代，随着物质文明和精神文明建设的不断推进，人们对观星的历史充满了好奇。本书作者怀着对天文科普的执着梦想，追踪研究和考古发现，编采大量精美图片，结合必要的知识卡片，在带读者领略古代观星史的同时，帮助读者增长知识、开阔视野。本书“一口”讲述历史上的观星故事，具有独到的视角，值得成为读者的“良师益友”。

——邓可卉﹐东华大学人文学院教授，上海市科学技术史学会理事，中国数学史学会理事

探索宇宙奥秘是人类与生俱来的永恒愿望。本书从史前时代先民对天空星体的朴素认识出发，带领读者通过古代中西方天文学的发展历史，一瞥星空的浩瀚美丽，非常推荐热爱星空的你来品读！

——曹晨，山东大学空间科学与物理学院副教授，山东天文学会秘书长，中国天文学会普及工作委员会委员

学古诗词时，曾有人笑问，孔雀为何要东南飞？有人答：因为西北望，射天狼。这虽是一句戏言，但从聊天文到聊文化，就是如此自然而然。

——童竹君，广州市青少年科技教育协会天文与地学专业委员会主任