中國天文學發生很早，梅頤的偽《古文尚書胤征篇》，有因為日官不得預報日蝕而被誅的事情，這樣推算起來，在公元前二千余年，中國天文學已經斐然可觀了。不過《尚書》是晉代的偽作，確實的史料當推《春秋左氏傳》及《漢書?律歷志》等書。現在把古代天文學的常識大概分述于后。

　　先言星象。

　　（一）星象

　　宋沈括《夢溪筆談》內，有事以辰名者為多一項，在沈氏前二千余年，已經有關于辰字的種種記載。《左》昭七：

　　何謂六物，對曰：“歲時日月星辰是也。”公曰：“多語寡人辰而莫同，何謂辰？”對曰：“日月之會是謂辰，故以配日。”

　　由“多語寡人辰而莫同”一句看來，可知春秋時對辰字已經有種種意義，不過對者伯瑕以日月之會為辰，其他有《左》昭十七年：“大火為大辰，伐為大辰，北極亦為大辰”的話，何休《解詁》：“大火與伐，所以示民時之早晚”。

　　辰字的意義在這里可以看出來，春秋時關于觀察時節的早晚，以歸定農事的動作，都由夜間的星象的狀態推定出來。

　　大火是夏天傍晚見于南方的赤色一等星，《夏小正》曰：“五月初昏大火中”，所以大火在傍晚南中之時是五月的標準。

　　大概殷人對這星已經很重視，殷代制定十二支，第五字為辰，大火是五月的星，所以大火為辰，到戰國時以動物配十二支，以龍配辰，這是由于大火附近的星象，使人一見，即聯想成神獸之龍的形態的緣故。

　　參是在冬天傍晚時見于東方的青白色的三個星，因以參為冬之正中即十一月的標準，《左》昭元年，以此星為晉之守護神，許是古代三晉地方以參為辰。

　　參的附近星象成斧鉞形，所以參星又叫作戊，或伐，往往聯稱作參伐，因甲骨文中的戊、戌、伐沒有區別，所以制定十二支時，把十一月的戊，成為第十一字的戍，其實戊、戍都是參星。

　　北極是天空中一切星辰的中心，它好像居中不動的樣子。因為它是二等星，所以不很明亮。

　　晚間面北而立，仰視左上方便可看到；或是從北斗七星的天璇向天樞畫一直線延長之，在天璇與天樞距離五倍的延長線上的一顆星，即是北極。

　　它的位置恰好遠在地軸的延長線上，所以地球轉時，北極是常常不動而居于北方的。

　　不過古代北極星不是現代天文學上的北極，古代的北極又叫作北辰，即是現在的北斗七星。

　　《夏小正》云：“正月斗柄在下”，又“六月初昏斗柄正在上”，因為北斗七星是北方空中常常看見而以之來推測時節的星，所以叫北辰。

　　至于《論語》說：“譬如北辰，居其所而眾星拱之”，朱注：“北辰北極，天之樞也，居其所不動也”，恐怕受后代天文學的影響，不是原意。

▲北斗七星

　　（二）天地的形體

　　天地是什么形狀的，古人有許多推測，蔡邕說古人言天體有蓋天、渾天、宣夜三種。

　　周髀說天如蓋笠，地法覆盤，是蓋天說法；

　　慎到以為“天形如彈丸”，是渾天說法；

　　至于宣夜說法，因無師承而絕了。

　　《隋志》載宣夜之書亡，而郗明記先師相傳宣夜之說云：“天無了質，仰而瞻之，高遠無極，日月星相浮空中，行止皆須氣焉。”

　　宣夜的說法與現今天文家所言，很有相符合的地方，可惜宣夜的說法，絕而不傳了。

　　（三）地圓說

　　古人主張地圓說，現在也有許多證明。

　　1.慎到云：“天形如彈丸。”天形既然是圓的，天包在地外，所以地也是圓形。

　　2.《大戴記》：“單居離問于曾子曰：‘天圓而地方者，誠有之乎？’曾子曰：‘如誠天圓而地方，則是四角之不掩也，參嘗聞之夫子曰，天道曰圓，地道曰方。’”

　　由上可知曾子雖未明言地圓，但也不贊成地方說，所以有“四角不掩”的話。

　　至于地道曰方，是道方，非形方，由地道是方的，更可推出，地是運轉的，猶之乎今之天文家以地球是循軌道而繞太陽運轉一樣。

　　3.《呂氏春秋》：“冬至日行遠道，夏至日行近道，乃參于上，當樞之下無晝夜。”

　　因為地是圓形，所以南北極常半年無晝夜的分別。

　　4.惠施說：“天與地卑”，地形圓，所以地下有天。

　　又：“南方無窮而有窮”，地圓，所以南方無窮，通常以南極是南方窮處，則南方有窮了。

　　又：“我知天下之中央，燕之北越之南是也。”地是圓形，處處都可做中央。

　　（四）地動說

　　地動之說，古人也說過，《尸子》說：“地右辟，而起昂畢。”

　　右辟就是右轉。

　　（五）歷法的成立

　　從前關于時節的推測，多由于星辰，后來到春秋中期，立表垂直于地面，測量日中時，表影的長度，把最長最短的時期叫作日至，這表叫作土圭。

　　《地官司徒》云：“以土圭之法，測土深，正日景，以求地中。日南則景短多暑，日北則景長多寒，日東則景夕多風，日西則景朝多陰。日至之景尺有五寸，謂之地中。”

　　地之南北曰深，測土深，即測地南北之深也，鄭眾注：“土圭之長尺有五寸，以夏至之日立八尺之表，其景適與土圭等，謂之地中。”

　　不過用土圭來推定時節，很難正確。

　　后來有歷法的計算，詳細的情形，現在已經探聽不出，不過古人早已知道的是：《堯典》：“帝曰咨汝羲暨和，期三百有六旬有六?日。”

　　今人知地球繞日一周須時三百六十五又四分之一日，叫作歲實，同《堯典》的數目比起來，恰好是個整數。

　　月亮的盈虧，很容易觀察，所以古人制歷，多本于月。

　　月繞地球一周是27.312日，可是同時須隨地球繞日，所以自這次滿月到下次滿月時是29.531日，與繞地球時不同，天文學叫作合朔。

▲滿月

　　夏歷每月有大小，大月30天，小月29天，平均每月29.5日，實際上差0.031日，所以應多設一大月來彌補，則每年有五個小月七個大月，日數共355日，與歲實相差11天，每三年又置一閏月來補正，所以《堯典》說：以閏月定四時成歲。

　　古人置閏月多在歲終，《左》文元年：“于是閏三月，非禮也，先王之正時也，履端于始，舉正于中，歸余于終。”

　　中國古歷本有建寅、建子、建丑之分，建子以十一月為歲首，建丑以十二月為歲首，建寅以正月為歲首，叫作三正，夏建寅，所以稱建寅歷為夏歷，夏歷來源很古。

　　《論語》：“顏淵問為邦，子曰：‘行夏之?時……’”

　　《左傳》：“火出，于夏為三月……夏數得天。”

　　可是后世制歷，多自冬至起算，稱為歷元，漢朝太初歷，就是這樣開始計算的。

　　漢武帝太初元年公元前104年，制定歷法的事情，都記述在《史記?歷書》及《漢書?律歷志》里，當時制定的方法都可由書中考察出來。

　　不過其中也有真相不明的地方，不能不算是一種遺憾。

　　太初元年時，最初施行的歷法，叫作太初法，自其內容言之，又稱為三統歷。

　　后至前漢末年，劉歆整理歷法，附加超辰紀年法于三統歷內，后人誤以為三統歷是劉歆著的。

　　不久到了后漢初年，更拋棄歲星，廢超辰法，單用順次計歲法，即是現在以干支紀年的舊歷。

　　（六）日月食

　　古人不明日食、月食的道理，同現在的庸人一樣用迷信道理來解釋，《詩?小雅》云：

　　十月之交，朔日辛卯。日有食之，亦孔之丑……彼月而食，則惟其常；此日而食，于何不臧？

　　月食是常見的，日食不常見，而且月食在夜間，無論如何陰慘，因為人類過慣了陰天的關系，不恒覺察。

　　至于日食時，實在容易引起庸人恐懼的凄慘來。關于古時日食的記載，略舉下列幾種：

　　《左》昭七年：“夏四月甲辰朔，日有食之。晉侯問于士文伯曰：‘誰將當日食？’對曰：‘魯、衛惡之，衛大魯小。’公曰：‘何故？’對曰：‘去衛地，如魯地，于是有災，魯實受之，其大咎，其衛君乎？魯將上卿。’公曰：‘《詩》所謂“彼日而食，于何不臧”者，何也？’對曰：‘不善政之謂也。國無政，不用善，則自取謫于日月之災。’”

　　《左》昭二十一年：“秋七月壬午朔，日有食之。公問于梓慎曰：‘是何物也，禍福何為？’對曰：‘二至、二分，日有食之，不為災。日月之行也，分，同道也；至，相過也。其他月則為災，陽不克也，故常為水。’于是叔輒哭日食。昭子曰：‘子叔將死，非所哭也。’八月，叔輒卒。”

　　又二十四年：“夏五月乙未朔，日有食之。梓慎曰：‘將水。’昭子曰：‘旱也。日過分而陽不克，克必甚，能無旱乎？陽不克，將積聚也。’”

　　（七）小兒辯日

　　古人對于天文學的知識雖差，而對于現象卻抱有很大的懷疑，《列子》中有小兒辯日的故事，頗足表現這種精神。

　　孔子東游，見兩小兒辯斗，問其故。一兒曰：“我以日始出時去人近，而日中時遠也。”一兒以日初出遠，而日中近也。一兒曰：“日初出大如車蓋，及日中則如盤盂，此不為遠者小而近者大乎？”一兒曰：“日初出滄滄涼涼，及其日中如探湯，此不為近者熱而遠者涼乎？”孔子不能決也。兩小兒笑曰：“孰為汝多智乎？”

　　后人解答此事，有幾種說法：

　　1.桓譚《新論》：“日之去人，午遠而朝近，星宿昏時出東方相離丈許，及夜半在上方，相離僅二三尺，故知日在天上時遠于四方。”

　　2.張衡《靈憲》：“日之薄地地訚，暗視明是以大；及中，天地同明，明還相奪，是以小；如火之當夜而揚光，在晝而不明也。”

　　3.晉束皙以為旁方與上方等，始出時色若白，則雖大不甚，赤則大加甚，此乃人之惑也。

▲小兒辯日

　　這些解答都不對，其實日與地球的距離，并無早午的分別，人與太陽的距離，乃有早午之差。

　　地球離太陽三萬萬余里，地球的半徑是一萬三千余里，晌午時太陽距離地球和距離人是一樣的，受日光正射，所經過的空氣層不過一百英里，所以熱；

　　仰視時沒有東西來比較，所以小；

　　朝夕時，人同太陽的距離和地球同太陽的距離多差地球的半徑，受日光斜射，經過千余里的空氣層，所以涼；

　　平視之有許多景物的比較，所以大。

　　又早晨時候，因為昨夜的寒氣未退，是以涼；

　　午時較早時水蒸氣蒸發很多，人體散熱比較不容易，所以熱。

　　總之在實際上人與太陽的距離，在晌午是比早晨為近。