現(xiàn)代天文學(xué)研究離不開天文望遠(yuǎn)鏡，為了更好地洞察宇宙的奧秘，天文學(xué)家一直致力于建造位置更高，口徑更大，造價(jià)更貴的望遠(yuǎn)鏡。不過當(dāng)我們放眼整個(gè)人類天文學(xué)史，望遠(yuǎn)鏡存在的歷史不過四百余年，在17世紀(jì)以前，天文學(xué)家研究星星時(shí)還沒有望遠(yuǎn)鏡可用。人類仰望星空的歷史不可謂不漫長，大體可以分為史前天文學(xué)、古代天文學(xué)、中古天文學(xué)、天文學(xué)革命、近代天文學(xué)以及現(xiàn)代天文學(xué)六個(gè)歷史階段。
史前天文學(xué)
(資料圖片)
對于文字出現(xiàn)以前的歷史階段，我們可以稱為「史前天文學(xué)」。在文字出現(xiàn)以前，知識的傳播主要依靠口語，實(shí)物（如建筑、器物等）為傳播的輔助形式。這一時(shí)期我們雖然找不到文字證據(jù)，但可以通過一些史前遺跡判斷此時(shí)人們的天文學(xué)水平。
1940年的一天，四位青年在法國南部偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神秘洞穴，這個(gè)名為「拉斯科」（Grotte de Lascaux）的洞穴內(nèi)擁有眾多壁畫與巖石雕刻，年代可追溯至距今1.6~1.9萬年以前。在這些史前人類留下的藝術(shù)創(chuàng)作中，一幅特別的作品引起了學(xué)者的注意。
拉斯科洞窟中有一處如今被稱作野牛殿堂（The Hall of the Bulls），保留著形形色色的野牛壁畫。當(dāng)中有一幅壁畫從牛角到牛尾的跨度達(dá)5.6米，這幅野牛壁畫不僅在規(guī)模上極其壯觀，細(xì)節(jié)方面也值得稱道。在其牛頭處的牛眼附近，有集中的黑點(diǎn)群，不遠(yuǎn)處的牛背上方則有六個(gè)黑點(diǎn)。這些黑色斑點(diǎn)群被一些學(xué)者認(rèn)為可能是當(dāng)時(shí)的人們對畢宿五、畢星團(tuán)以及昴星團(tuán)的刻畫，而整個(gè)牛頭形象可能就是后來我們熟悉的金牛座的雛形。
2003年，考古人員在位于山西襄汾的陶寺遺址內(nèi)發(fā)現(xiàn)一處大型半圓體夯土建筑，考古學(xué)信息顯示該建筑始建于陶寺中期（約公元前2100年），毀于陶寺晚期。根據(jù)殘存建筑的形態(tài)判斷，建筑最初由13根夯土柱組成，形成了由北至南大致均勻分布的12條狹縫。考古人員還在半圓建筑的圓心附近發(fā)掘出了被認(rèn)為是觀測點(diǎn)的多層夯土小圓臺(tái)，學(xué)者們把小圓臺(tái)與13根夯土柱看作是我國觀象臺(tái)的鼻祖，稱其為陶寺觀象臺(tái)。
武家壁等[1]天文考古專家嘗試模擬公元前2100年時(shí)在陶寺觀象臺(tái)的觀測情況，結(jié)果顯示在夏至日，當(dāng)太陽在遠(yuǎn)處山脊露出一半的圓面時(shí)，從觀測點(diǎn)望去，太陽位于最北側(cè)的狹縫內(nèi)右部；而在冬至日，當(dāng)太陽同樣露出一半的圓面時(shí)，會(huì)正好出現(xiàn)在由北至南第11條狹縫的中央。太陽永遠(yuǎn)不會(huì)從最南側(cè)的狹縫升起，該縫在冬至日狹縫以南6度，有學(xué)者推測這可能標(biāo)記了月球在升起時(shí)能到達(dá)的最南點(diǎn)。
可見在史前期，人類已經(jīng)具備了一定的天文知識，可以辨別天體出沒方位，對于夜空中的群星也有了自己的理解。
古代天文學(xué)
隨著文字出現(xiàn)，人類認(rèn)識宇宙的步伐逐漸加快，天文學(xué)也進(jìn)入了「古代天文學(xué)」時(shí)期。在這一階段的早期，可以重點(diǎn)關(guān)注三個(gè)古文明對天文學(xué)的貢獻(xiàn)，它們分別是位于非洲尼羅河流域的古代埃及，位于中亞兩河流域的古代美索不達(dá)米亞，以及東亞黃河—長江流域的古代中國。三個(gè)古文明在天文探索之路上所感興趣的主題是相似的，大體可以分為三個(gè)：其一是星象，其二是歷法，其三是星占。
以三個(gè)文明對行星的認(rèn)識為例，古埃及人將五大行星稱為「不知疲倦的星星」（stars that know no rest）；古代美索不達(dá)米亞人把五大行星連同太陽月亮合稱為「畢布」（bibbu），意為「游蕩的綿羊」。在古代中國的先秦時(shí)期，五大行星的獨(dú)立稱謂已經(jīng)出現(xiàn)了，如歲星（木星）、鎮(zhèn)星/填星（土星）、熒惑（火星）、太白（金星）和辰星（水星）。
在公元前三千紀(jì)（公元前30世紀(jì)—前21世紀(jì)）早期，古代美索不達(dá)米亞南部城市烏魯克（Uruk）曾舉行過一種儀式。儀式與當(dāng)時(shí)廣受崇拜的女神伊南娜（Inanna）有關(guān)。伊南娜既是夜晚之神又是清晨之神。蘇美爾人認(rèn)為她是金星的化身，這也對應(yīng)了金星有時(shí)會(huì)在日落后出現(xiàn)成為昏星，有時(shí)則在日出前出現(xiàn)成為晨星的天文現(xiàn)象。
只有在掌握金星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的情況下，蘇美爾人才有可能推導(dǎo)出所謂的晨星和昏星實(shí)際上都是金星。相比之下，歐洲人得出這個(gè)結(jié)論已經(jīng)是兩千年以后的事情了。
同在美索不達(dá)米亞的巴比倫人則在他們的觀測記錄中提到了行星更具體的視運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。巴比倫天文學(xué)家對行星的觀測可以分為兩類。一類是對行星從某顆特定恒星附近經(jīng)過時(shí)的記錄，另一類是行星自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的記錄。巴比倫天文學(xué)家在持續(xù)的觀察中注意到所有行星在大部分時(shí)間里會(huì)自西向東穿過背景恒星，這樣的運(yùn)動(dòng)為順行；在小部分時(shí)間行星會(huì)出現(xiàn)反方向運(yùn)動(dòng)——自東向西穿過背景恒星，為逆行。在行星從順行轉(zhuǎn)為逆行，以及從逆行轉(zhuǎn)為順行時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)「留」的現(xiàn)象，此時(shí)行星和背景恒星相對靜止，看上去就像停止了運(yùn)動(dòng)。
在古代中國，對于行星的關(guān)注還催生了一種利用行星位置標(biāo)記年份的方式——?dú)q星紀(jì)年。在春秋時(shí)期人們發(fā)現(xiàn)木星大約每12年就會(huì)回到原來的星空背景中，遂將木星行經(jīng)的星空分為12部分，將每一部份分別命名，稱為「十二次」，這樣就可以通過記錄木星所在星次進(jìn)行紀(jì)年。
在古代天文學(xué)的中后期，以古希臘天文學(xué)為代表的西方天文學(xué)傳統(tǒng)，以及以古代中國天文學(xué)為代表的東方兩天文學(xué)傳統(tǒng)正式成形。
古希臘天文學(xué)吸收了古巴比倫天文學(xué)與古埃及天文學(xué)的精華，又影響了中世紀(jì)尤其是阿拉伯的天文學(xué)，是承前啟后的存在。古希臘天文學(xué)肇始于農(nóng)業(yè)與航海的實(shí)際需要，經(jīng)過一代代哲學(xué)先賢的發(fā)展，其重心從實(shí)用的「觀象授時(shí)」轉(zhuǎn)變?yōu)閷τ钪姹驹匆约靶行沁\(yùn)動(dòng)的思考。這一轉(zhuǎn)變過程中誕生了許多對后世影響巨大的理論與概念。
古代中國的學(xué)者們在古代天文學(xué)時(shí)期也奠定了對后世影響深遠(yuǎn)的天文學(xué)范式。這一時(shí)期的古代中國天文學(xué)不僅為后世留下了眾多寶貴的天象記錄，形成有官方背書的天學(xué)史料收錄傳統(tǒng)，還誕生了包羅萬象的天文歷法，在宇宙論方面也有著自己的獨(dú)到見解。
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