中国是世界上最早开展天文学研究的国家之一，历法、二十四节气的出现与之密不可分。天体是农业民族最重要的观测和研究对象之一，天是如何形成的？日月星辰是如何运行的？为何会有气象和四时的变化？这些疑问始终萦绕在人们心中，那么早期先民们通过观测日月星辰总结出了哪些天体运行规律呢？今天咱们就来聊聊先秦时期天文学发展的卓越成就。
历史背景在远古神话传说中，天是盘古用斧子劈开的，《三五历纪》记载：“天地混沌如鸡子，盘古生其中，万八千岁。天地开辟，阳清为天，阴浊为地。”，天地原本一片混沌，盘古开天辟地后，“头为四岳，目为日月，脂膏为江海，毛发为草木”，这才有了自然世界，而人是女娲用泥土捏成的。
盘古开天地
先民们相信日月的运行是羲和、望舒驾驶着太阳车和月亮车行驶而造成的。同样的道理，山有山神，水有水神，人们无法驾驭和掌控的事物背后都有各式各样的神灵在掌管，当遇到无法解决的问题时就会寄希望于神灵的帮助，于是祭祀就成为了最重要的事情。
进入文明时代后，天文、祭祀、卜筮都有专人负责，零星分散的天文历法知识得到了系统的整理，在此基础上发展出较为系统的天文测算体系，商周时期的史、祝等人员都是专门从事这方面工作的官员。殷墟出土的甲骨卜辞中有大量关于天文历法的记载，当时的天文历法与卜筮占星是相辅相成的，科学与迷信总是相互交织在一起，因此古代的天文学往往带有迷信的色彩。
夏朝时期《大戴礼记·夏小正》是春秋时期的一部物候学专著，其中记载了许多夏朝时期的天文、气象资料。《礼记·礼运》中记载孔子的话说：“我欲观夏道，是故之杞，而不足征也；吾得夏时焉。”，《夏小正》按照十二月份的顺序详细记载了星宿运行、候鸟往来、草木荣枯、虫禽鸣蛰的情况，这是先民们通过大量的农耕实践，从大自然中汲取的经验总结，后世《月令》多承袭《夏小正》的体例并加以发展，可以证明《夏小正》内容的正确性。
甲骨文记载的天干地支
夏朝时期已经开始使用天干记日，孔甲、胤甲、履癸等夏末帝王都以天干记名。商朝时期以天干记日为基础，将十天干与十二地支依次配合，构成甲子、乙丑、丙寅等六十干支记日，殷墟曾发现一块刻有六十甲子的牛肩胛骨，极有可能是当时的日历表。商朝时期使用大小月、连大月来调整朔望年，而朔望月与回归年的长度则用置闰（年末置十三月）来调整，这是阴阳合历的最大特点。
商周时期《尚书·尧典》中有关于“四仲中星”的记载：“日中星鸟，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星虚，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬。”，“四仲中星”是用黄昏时在正南方天空出现的四组恒星来确定四个节气的方法，鸟星升到正南时是仲春，此时昼夜长度相等；大火星升到正南时是仲夏，此时白昼时间最长；虚星升到正南时是仲秋，此时昼夜长度再次相等；昴星升到正南时是仲冬，此时白昼时间最短。仲春、仲夏、仲秋、仲冬就是后来所说的春分、夏至、秋分、冬至四个节气。
《尚书·尧典》
商周时期非常注重天文观测，很多天文记录都比其他国家早得多。目前发现的商朝甲骨文中有很多关于日食与月食的记录，此外还有大火星、大辰星、新星的观测记录，而关于新星的记录是世界上最早的新星纪录。大约在周朝中期之后，人们根据以往的天文观测经验建立起比较精确的天象发生位置坐标系统，也就是二十八星宿系统。
二十八星宿将黄道带附近的恒星分为二十八组：角、亢、氐、房、心、尾、箕；斗、牛、女、虚、危、室、壁；奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；井、鬼、柳、星、张、翼、轸，每组取一颗星作为本宿的量度，构成一套较为严密的参考体系。《诗经》中有许多关于二十八星宿名称的记载，许多诗篇记录了恒星运行所反映出的季节变化以及与社会生产生活的联系，如“七月流火，九月授衣”、“春日载阳，有鸣仓庚”、“定之方中，作于楚宫”等。
二十八宿示意图
顾炎武在《日知录》中说：“三代以上，人人皆知天文。七月流火，农夫之辞也；三星在户，妇人之语也；月离于毕，戍卒之作也；龙尾伏辰，儿童之谣也。后世文人学士，有问之而茫然者矣。”，应该所言不虚，另外商周时期对于行星也有一定的认识，殷墟卜辞中的“岁”指的就是木星，《诗经》中常见的“启明”、“长庚”、“明星”指的就是金星。
周朝时期发明了使用圭表测影来确定冬至、夏至等节气的方法，并能定出朔日，这是一项重大进步，《诗经·小雅·十月之交》记载：“十月之交，朔日辛卯，日有食之，亦孔之丑。”，这是我国有明确日期记载的最早一次日食记录。
春秋战国时期春秋时期，由于农业生产和占星的发展，天文历法有了长足的进步。《晋书·天文志》记载的著名天文学家有：“鲁有梓慎，晋有卜偃，郑有裨湛，宋有子韦，齐有甘德，楚有唐昧，赵有尹皋，魏有石申夫，皆掌著天文，各论图验。”，他们为天文历法的发展做出了积极贡献。当时最著名的天文学家是甘德和石申，甘德著有《天文星占》八卷，石申著有《天文》八卷，后人将两部著作合为一部，取名为《甘石星经》，这是世界上最早的天文学著作，原书虽已亡佚，但从《史记》、《汉书》、《开元占经》等文献的引文中仍可窥其全貌。
《开元占经》
甘德和石申的重大贡献是发现荧惑（火星）和太白（金星）的逆行现象，也就是自东向西反行，并用“巳”字来描绘行星逆行的弧线，这是五星研究方面的一项重大发现。《汉书·艺文志》记载：“古历五星之推，无逆行者。至甘氏、石氏经，以荧惑、太白为有逆行。”
关于荧惑和太白的逆行路线，《开元占经》引甘德的说法是：“去而复还为勾，再勾为巳”，引石申的说法是“东西为勾，南北为巳”，二者的结论是很接近的，他们分别测定出了金星与木星会合周期的长度以及火星与木星的恒星周期分别为1.9年和12年，与现代的测定结果十分接近。
《开元占经》
湖南长沙马王堆汉墓出土的帛书《五星占》，记载了自秦始皇元年至汉文帝三年的木星、土星、金星位置与会合周期，指出金星与土星的会合周期分别为584.4天和377天，与现代的测定结果也极为接近。《五星占》与秦国的颛顼历中关于行星运行的知识关系密切，表明战国晚期的历象学在甘德、石申的基础上又有了较大进步。
《五星占》帛书
湖北随县擂鼓墩战国早期曾侯乙墓中出土的一件漆箱盖上，发现了一幅完整的二十八宿标示图，这是迄今为止发现的最早的完整记录二十八星宿名称的资料。《开元占经》和甘德、石申等人的理论不仅详细阐述了二十八星宿，还详细记录了二十八宿以外的天区星数以及与相邻天区之间的相对位置。
曾侯乙墓漆箱
石申的“石氏星表”中列出了一百二十一颗恒星的赤道坐标值和黄道内外度，这是天文学家们通过数百年的长期观察所得出的结果。石申的“石氏星表”是早期天体观测的重要成就，同时也是世界上最早的恒星表，比古希腊天文学家喜帕恰斯编测出的欧洲首个恒星表提前了大约两个世纪，证明当时我国的天文学研究处于世界领先地位。
春秋战国时期的文献中还有大量异常天象的观测记录，仅《春秋》记载的日食就有三十七次，后经研究表明至少有三十三次是准确无误的，这在世界上绝无仅有。庄公七年（公元前687年）记载的“夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨”，是世界上最早的关于流星雨的观测记录，而文公十四年（公元前613年）记载的“秋七月，有星孛入于北斗”是世界上最早的关于哈雷彗星的观测记录，这些记录为世界范围内的天文学研究提供了珍贵的资料。
《春秋左传》
春秋战国时期的历法也有很大进步，春秋晚期已经开始使用回归年长度为365.25天、十九年七闰为闰周的古四分历，古四分历回归年的数值比真正的回归年长度只多了十一分钟，比欧洲使用相同数值的儒略历提前了大约五百年，十九年七闰法可以很好地调节朔望月与回归年的长度，这种方法的使用也比欧洲提前了约一个世纪。春秋战国时期的诸侯国分别采用黄帝、颛顼、夏、殷、周、鲁几种历法，虽然各种历法的起算年份和岁首不同，但都是四分历，表明当时的历法普遍较为先进，为后世的天文学研究奠定了坚实的基础。
