书名：星汉灿烂：中国天文五千年
ISBN：978-7-115-61354-7
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著 李 亮
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从古至今，灿烂壮丽的星空一直寄托着人类的梦想，吸引着各地区各民族的目光。其中，中国在长达五千年的历史中形成了独具特色的东方传统天文体系，保留了最为系统、完整的天象记录资料，为世人留下了丰富的文化遗产。那么，中国传统天文学是如何发展起来的？它在古代社会生活中曾发挥了什么作用？古代中国曾取得了哪些突出的天文成就？这些成就对于我们今天的生活和社会发展产生了什么影响？
本书以时间为主线，通过大量历史故事和60多个专题回顾了中国天文学的发展历程、重大科学成就与贡献，同时通过历史档案、出土文献和传世文物等载体全面系统地介绍了中国古代丰富的天象记录、科学的星图、精致的仪器、精确的历法以及深邃的天文学思想，展示了中华民族的智慧和探索未知事物的执着。
读者可以通过天文这个窗口进一步加深对中国传统文化的理解。
生活在现代的中国人，当然要对自己的国家有所了解。要了解中国，可以有多种不同视角，从历史文化角度来认识中国就是一个非常好的视角。中国拥有五千多年未曾中断的文明史，还有着四千年传承不绝的文献史，这在整个人类文明发展史上是绝无仅有的。毫无疑问，经久不衰的中华文明一定有其无可比拟的文化底蕴和积淀。
天文学作为中国文化的一个重要源头，有着独特的历史和文化价值。考古证据表明，中国古人的天文观测活动至少可以追溯至新石器时期。20世纪70年代中期，河南郑州大河村出土了一批新石器时期的彩陶，上面绘有太阳、月亮和星星等图案，经测定距今4000年至6000年。山西陶寺观象台遗址的发现，证实了在4000多年前中国就已有官方的天文台，这是目前考古发现的世界上最早的观象台之一。古代中国人仰观天象，逐渐形成了“天人合一”的宇宙观。人们普遍相信，“天”既是人类生存其中的空间与时间，也是人类理解和判断世间万物的基本依据。
《易经》提到“刚柔交错，天文也。文明以止，人文也。观乎天文，以察时变；观乎人文，以化成天下”。正是因为刚、柔两种力量的交会，宇宙才摆脱了混乱无序，于是才有了天文。天文学焕发出的文明，让人们摆脱了野蛮，从而有了人文。圣人们通过观察天文，预测自然的变化；通过观察人文，教化人类社会。
从古至今，神秘壮丽的浩瀚星空吸引着地球上不同人类文明的关注。“逐梦星河”不仅是普通人的浪漫情怀，也是千百年来人们的事业追求。一方面，天文学的发展源自人类的一些最基本的问题，比如“我们是谁”“我们从哪里来”；另一方面，天文学具有许多应用价值，也是一门实用科学。从现代的角度来看，不同古代文明在天文学上所达到的精度和复杂程度都要远远超过古代的其他自然科学。
在中国古代的天、算、农、医四大科学中，天文学担负着“历象日月星辰，敬授民时”的重要任务，与生产和生活息息相关。天文历法在中国古代的政治体制中占据着举足轻重的位置，甚至长期被供奉为官方“正统”之学。于是，中国古代出现了专门负责观测天象和编制历法的官方机构。这种运作方式对中国天文学的发展起到了积极的推动作用，使中国在众多的古代文明中成为了天文观测活动从未中断过的国家，从而留下了丰富的天文遗产。
从现存的考古和历史资料可以看出，大约从公元前8世纪开始，人们有了比较系统的天象记录。虽然灿烂壮丽的星空一直吸引着地球上不同文明的人们的目光，但是只有古巴比伦、古代中国以及中世纪以后的欧洲和阿拉伯文明给我们留下了丰富的天文记录遗产。古巴比伦衰落之后，在大约从公元前50年至公元800年之间，中国几乎成为唯一长期坚持勤勉观测和记录天象的国家，这一时段幸存的大多数天象记录也几乎都来自中国。
与古巴比伦等文明不同，中国的天文学家几乎对每一种肉眼可见的天文现象都很感兴趣，不论它们是不是周期性的天文现象。在欧洲文艺复兴之前，中国对太阳黑子、超新星和彗星的观测都是世界上其他任何国家和地区所无法比拟的，而且中国古代关于日月食、极光和流星的记录也相当常见。对于中国古代在天文观测方面的辉煌成就，英国科学史学家李约瑟（1900—1995）曾评价道：“中国人的天象记录表明，他们是在阿拉伯人以前全世界最持久、最精确的天象观测者。甚至在今天，那些要寻找过去天象信息的人也不得不求助中国的记录，因为在很长一段历史时期内，几乎只有中国的天象记录可供利用。或者如果中国的记录不是唯一的，那也是最多、最好的。”
其实，中国古代的天象资料在今天依然具有非常重要的价值。在现代天文学研究的对象中，有不少是关于天体和宇宙演化的，所涉及的时间范围极为漫长，这就需要更大时间尺度的观测证据。中国古代有数千次关于日食和月食的记载，这对于研究地球自转速度的变化是很有价值的。中国历史上关于彗星、新星、超新星以及太阳黑子等的记载，对于现代天文学的研究也起着不可替代的作用。这些保存在古代典籍中的丰富天象观测记录都是古人辛勤劳动和智慧的结晶。
天文学也是古代科学与文化传播的重要纽带之一。在天文学的发展历程中，中国有着自己持续的输出和特殊的贡献。中国古代的天文知识曾传播至日本、朝鲜半岛和越南等地。例如，中国唐朝的《宣明历》在日本一直使用了823年。朝鲜李朝的官方历法《七政算内篇》也是在元朝的《授时历》和明朝的《大统历》的基础上编纂而成的。可以说，在“书同文”的历史与社会大背景下，中国发展出了与西方不同的、极具特色的“东方天文学体系”，并在东亚等地区形成了很强的文化认同。
与此同时，中国一直注意积极吸收各种优秀的外来科学和文化，曾多次从域外引入天文学知识，其中规模较大的有三次。对此，梁启超在《中国近三百年学术史》中指出：“历算学在中国发达甚古，然每每受外来的影响而得进步。第一次为唐代之婆罗门法，第二次为元代之回回法，第三次则明清之交耶稣会士所传之西洋法。”文明因交流而多彩，因互鉴而丰富。可以说，天文学交流是推动文明互鉴和人类进步发展的重要动力。
当然，中国的天文学也经历过“荣辱兴衰”。自明末耶稣会士带来了欧洲科学革命的新知识后，中国传统天文学虽然得以与西方的天文学相互碰撞与交融，但从总体上来说，就如同整个国家的命运一样，中国的传统天文学自此逐渐衰落，并大幅落后于西方。如今，得益于经济的迅猛发展，中国的天文学逐渐复兴，开始追赶西方，甚至在某些方面已经引领世界。
近年来，中国天文学涌现出了一批新成果。郭守敬望远镜（大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜，LAMOST）帮助人们揭示更多有关银河系的奥秘。“中国天眼”（500米口径球面射电望远镜，FAST）大幅拓展了人类的视野，在脉冲星、中性氢和星体演化等方面的研究中发挥重要作用。目前，中国“巡天”空间望远镜、“太极计划”、平方公里阵列射电望远镜等项目正在推进中。
曾经，“羿请不死之药于西王母，姮娥窃以奔月”；而今，中国航天将月球作为一个重要的探索目标，并给这一任务起了一个极其浪漫的名字——“嫦娥工程”。曾经，屈原在《天问》中通过一连串问题来追问和思考整个宇宙的本源；而今，“天问一号”探测器和“祝融号”火星车正为我们深入认识火星提供重要的科学依据。曾经，“夸父不量力，欲追日景”；而今，中国综合性太阳探测专用卫星“夸父一号”（先进天基太阳天文台）发射升空，开启对太阳的探测之旅。以上成果都表明，中国天文学在一些领域已达到了国际先进或领先水平。
虽然宇宙中还有很多未解之谜等待着我们去揭示，但在遥远的地方，有着人类文明的先驱载着人类的梦想与勇气一路前行。我们相信，通过一代代人的共同努力，不断追溯宇宙的起源，人类探索的脚步将走向更遥远的星辰大海。
李 亮
天下：中国与“天下之中”我们都说自己是“中国人”，“中国”是我们国家的名称。在历史上，自秦汉以后，统一的中央王朝也经常以“中国”自称。不过，作为“民族国家”这一概念的“中国”仅仅是现代知识的产物。在此之前，“中国”更多地是一个地理、文化与政治的概念。那么上下五千年，我们的“中国”又是从何而来的呢？
在传世文献中，“中国”一词最早出自《尚书》，其中的《梓材篇》说道：“皇天既付中国民越厥疆土于先王，肆王惟德用，和怿先后迷民，用怿先王受命。”这句话是周公教导康叔如何治理殷商故地的训诰之词，意思是“上天既已将中国的臣民和疆土都付给先王，今王也只有施行德政来和悦、教导那些受了迷惑的殷民，以此来完成先王所受的使命”。
何尊，1963年陕西宝鸡贾村塬出土，西周早期青铜器，藏于陕西宝鸡青铜器博物院。
“中国”一词最早的文物证据是西周早期的青铜酒器何尊，其底部铸有12行122字的铭文。其中，“宅兹中国”为“中国”一词最早的文字记载。该铭文记载的是成王继承武王遗志营建东都成周之事，大意是说成王五年四月，成王就开始在成周营建都城，祭奠武王。武王灭商之后告祭于天，以此为天下的中心来管理民众。
“宅兹中国”铭文。剥离外表的锈迹，透过历史的沧桑，何尊展露出深藏的一颗“中国心”。铭文右起第七列前四字即“宅兹中国”，这是“中国”一词今天所见最早的文字记录。
《尚书》和《诗经》中所谓的“中国”实际上包含多种意思，不仅指地理上的“天下之中”，也指当时最高的文明程度和传统文化的发源地，而这一切都与我们的天文学有着紧密的联系。
“中国”的本义是居于天下中间区域的意思，而古代的“地中”观念其实与圭表测影和天文宇宙论密切相关。“地中”这一观念在中国古代十分重要，中央之国是政治文化中心，四方都来臣服。因此，古代建都时，首先要辨正方位，所选的位置应该为“地中”才行。然而，“地中”又如何来确定呢？这些都是中国古代天文学所要解决的问题。
地球呈球形，任何一个点都可以成为天下的中心。周公在营建成周洛阳的时候说过这样一句话：“此天下之中。”于是，何尊中就有了“宅兹中国”的说法。但是，一个地方要被认定为中心，还需要某种特殊的理论和方法作为支撑，而古时候确定“地中”的方法就是圭表测影。何尊铭文的“中”，从金文的字形来看，很可能就是指日影测量。在殷商卜辞中，也常有“立中”一词。一些学者认为这就是圭表测影，“中”就是一根垂直于地面的杆子，用来确定方位和季节。
圭表测影实际上是一种非常古老的方法，考古学家在4000多年前的陶寺文化遗址中发现了一根带有刻度的漆杆，有研究认为这就是用来测日影的。圭表的发现说明，在很早的时候，测日影就对建立国家政权有重要意义，其实质就是要确立“地中”的位置。传说周公曾测量表影，以求得“地中”的位置。对此，《周礼》记载有“以土圭之法测土深，正日景，以求地中”。
测量结果表明“日至之景，尺有五寸，谓之地中”，也就是说《周礼》中给出的数据为夏至日正午影长一尺五寸。此处是天地之所合、四时之所交、风雨之所会、阴阳之所和之地，在这样的地方建都乃是建国之根本。《吕氏春秋》也说：“古之王者，择天下之中而立国。”这里的国是都城的意思，这是大一统之前人们对首都定位的基本思路。
据《周礼》所述，其相应的日影观测年代为西周初年，观测地点为阳城，即今河南登封告成镇。时至今日，在登封告成镇观星台南面仍有周公测景台的遗址，相传是周公立表测影之地。
《钦定书经图说》中的“土中毖祀图”，其中提到以土圭之法测日影以求地中。
周公测景台。2008年，周公测景台和元代观星台等作为“天地之中”历史建筑群，被联合国教科文组织列入《世界遗产名录》。周公测景台其实就是一座圭表，其起源可能与“髀”有关。《周髀算经》说：“周髀长八尺。……髀者，股也。……髀者，表也。”“髀”作为测日影的工具，它的起源也是非常早的。
按照中国先民的宇宙观念，在不同时代，“地中”的概念也有所不同。盖天说认为“北极之下为天地之中”，地域性的差别由表影的长度所决定。浑天说将“地中”转变为一个地方性概念，即利用浑仪进行天文观测的地点。《周礼》说：“土圭之长，尺有五寸。以夏至之日，立八尺之表，其景适与土圭等，谓之地中。”这个地点应指洛邑、阳城一带，此处日影不长不短，刚好符合要求。浑天学家张衡在《东京赋》中曾这样描述洛阳：“昔先王之经邑也，掩观九隩，靡地不营。土圭测景，不缩不盈。总风雨之所交，然后以建王城。”因此，“地中”这个位置并非随意选择的，而是要有政治上的权威和历史根据的。
由此看来，“中”本来用于描述地理位置，后来逐渐附带上了文化和政治的含义，表现出超越“四方”的优越地位。《荀子》说：“欲近四旁，莫如中央，故王者必居天下之中，礼也。”欧阳修在《正统论》中也说：“夫居天下之正，合天下于一，斯正统矣。”也就是说，在天下中心统治天下，是王道所必需的。“天子居中国，受天命，治天下”这种理念深入人心，成为中国社会的基本思维方式，并对中国的政治社会产生了深远影响。
你也许会感到奇怪，夏、商、周是三个不同部族主宰的年代，竟然都被视为中国；元、明、清是三个不同民族建立的政权，也被认为是中国。除了地理和政治的概念之外，“中国”还是一种超越种族的文化概念。所谓的“宅兹中国”，除了“定居”天下之中之意外，还有一层恪守“中国”文化的含义。
中华文明是世界文明史上唯一从未间断地延续到现在的古老文明，其他早期文明包括古埃及文明和苏美尔文明等，都相继湮灭和陨落。唯独华夏文明，从夏到商，发展至周，然后经过汉唐，发展出中华文明。中国与华夏合称“中华”，华夏之地即为“中国”。
中华文明的历程如长江黄河般绵延不绝，其根源在于高度的文明发展水平和深刻的文化认同。文明程度高的就被认同是“中国”，低的就不是，而科技文明是其中不可或缺的一部分。英国科学史学家李约瑟曾指出，中国古代科技水平远远超过同时代的欧洲，在15世纪之前更是如此，特别是中国文明在将自然知识应用于人类实践需要方面要比西方高明得多。
文明决定着一个国家在世界上的地位和声誉，决定着一个国家的过去和现在，决定着民众的自尊和自信，也直接影响着一个国家的前途和未来。在人类历史上，科技与文明一直是相辅相成的。如果说文明是一个整体，那么科技就是文明的内核。在很大程度上，科技的高下直接决定着文明水平的高低，拥有多发达的科技就拥有多灿烂的文明。当然，科技的形成和发展也有其文化背景，与文化有着很紧密的联系，不同的历史和文化会孕育出不同的科技和思维方式。
对于中国人来说，天文学在历史上曾经是一门非常重要的科学。在古代的天、算、农、医四大科学中，天文学担负着“历象日月星辰，敬授民时”的重要任务，与生产和生活息息相关。同时，在古代中国，天文学也与政治（特别是皇权）紧密相关，甚至长期被供奉成官方“正统”之学。
在出土和传世的天文文物中，既有与生产和生活相关的器具，也有可以“窥天”的国之重器，它们向我们展示着古人的智慧及其探索未知事物的执着。中国古代典籍中保存着最为丰富的天象观测记录，这些都是古人的辛勤劳动和智慧的结晶。科学的星图、精致的仪器、精确的历法、深邃的思想以及无穷的想象力，无论是在物质层面还是在精神层面，古代天文中都有我们可以汲取的养分。
天命：尧给舜的一句话小说《三国演义》里有这么一个情节。魏王曹丕称帝之时，汉献帝让曹丕登坛受禅，坛下聚集着400多名官员和30万余众的御林禁军。汉献帝刚将印鉴交给曹丕，下面的群臣和军士便齐刷刷地跪了下来。汉献帝说道：“咨尔魏王！昔者唐尧禅位于虞舜，舜亦以命禹：天命不于常，惟归有德。”他以此表明他自愿禅位于继承天命的曹丕。在典礼的最后，汉献帝还不忘补充了一句“天之历数在尔躬”。
虽然小说中描述的情节并不完全是真的，但是“天之历数在尔躬”这句话在历史上非常有名，以至于在许多古代典籍中都会被反复提到。对此，司马迁在《史记》中说，远古的颛顼帝曾任命重、黎二人为天文官，以扭转当时历数无序、生产和生活混乱的局面。这二人努力观测天象，掌握了天象和季节变化的关系，尤其是发现了“大火”这颗星的位置与春夏季节的联系，从而保证了社会生产与生活顺利进行。
阎立本《历代帝王图》中的曹丕。
后来，三苗部落的首领率部造反作乱，尧帝就没有再设置天文官来管理历法，导致出现了历数失序的局面。尧帝平定三苗之乱后，任命羲氏与和氏专门负责天文和历法工作，从而深得民心。考虑到历法的重要性，尧帝根据自己的治理经验，在晚年向舜帝禅位的时候，曾语重心长地对舜帝言道：“天之历数在尔躬。”当大禹接替舜帝的时候，舜帝郑重地将同样的话向大禹又讲了一遍。
事实上，早在《史记》之前，这个故事就已广为流传。《尚书·尧典》记载了尧帝一统天下，设立了羲和之官，并将这种授时立法的权力传给了舜帝。《论语·尧曰》也说：“尧曰：‘咨！尔舜，天之历数在尔躬，允执其中。四海困穷，天禄永终。’舜亦以命禹。”意思是说，尧告诫舜道：“唉！就是你舜啦！天命历数已经落在你的身上，你一定要忠实地执行好的政策。假如四海都陷于困顿，上天赐给你的禄位就会永远终止。”后来，舜也这样告诫了禹。《论语》以此作为历代先圣先王的训诫，强调以天命和德政为本，这也是后世儒家对其政治思想的凝练和总结。
尧（左）和舜 （右）的画像。
宋代马麟《夏禹王立像》（局部），画中禹的服饰上有多种天文元素。
虽然这只是根据传说记述下来的故事，但它告诉我们一个道理，那就是在中国这样一个适合农耕文明发展的地方，如果古代的统治者没有掌握历法，就不会得到人们的拥护和支持，而忽视历法实际上就是对黎民百姓的漠视。所以，对于早期部落首领而言，管理天文历法确实是举足轻重的大事。“天之历数在尔躬”这句话正是古人总结出的一条如何治理天下的经验。
后来，司马迁对此传说做了概括，并着重指出“由是观之，王者所重也”，即掌握历数的变化是古代权力世代相授的重要环节。对于这种天文与权力之间的联系，可以说古人有着相当深刻的理解。《周髀算经》也提到“是故知地者智，知天者圣”。所谓只掌握大地的人，充其量仅算得上智者，而掌握上天的人才无愧于圣者的称号。
明代仇英《帝王道统万年图》中的羲和之官。
同时，这个故事反映了中国天文历法久远的历史，也符合远古时期古人所处的环境特征。中国古代文献中很早就有关于天文的记录，相传《尧典》就是唐尧时期的天文历法纪事。据《尧典》中的记载，尧帝曾命人观测天象，以星象来确定用于判断四季的四仲中星，也就是仲春、仲夏、仲秋、仲冬时节傍晚南天所出现的最显眼的恒星。
虽然尧帝的传说是经后世转述流传下来的，但是从目前发掘的古代遗迹来看，它大体上应该是可信的。一系列考古证据显示，大约在新石器时代晚期，距今5000年的时候，中国就出现了远古时期天文历法的雏形。比如，仰韶文化遗址中出土了一些太阳纹彩陶片，其中有些在复原后呈现出由12个太阳组成一圈的图案，很有天文学含义。另外，山东莒县出土了刻有日出陶文的陶尊，它也被认为是4500年前用日出方位来确定季节的遗存。
自尧舜以后，“天之历数在尔躬”这句话也成为中国古代历代帝王的一条重要行事准则。《史记》说道：“幽厉之后，周室微，陪臣执政，史不记时，君不告朔。”当周王朝衰落后，朝中史官无法记下国家大事的确切日期，君主也未能在每月初一去太庙行告朔之礼。这些都是国家衰败的迹象。与此同时，各地诸侯却谨记着“天之历数在尔躬”，他们招募天文历算家为自己效力。于是，许多天文人才流散至各地，即所谓的“畴人子弟分散，或在诸夏，或在夷狄”。这些分散于各地的天文学家编制出多部历法，为诸侯争霸服务。
战国时期，各诸侯国推行了不同的历法，主要包括《黄帝历》《颛顼历》《夏历》《殷历》《周历》和《鲁历》六种。这六种历法也被称作“古六历”。由此可见，在不同历法的背后，暗含着诸侯们争当霸主的野心。其中，秦国采用的是《颛顼历》。秦灭六国以后，《颛顼历》也就成为秦朝颁行天下的历法。后来，汉朝在太初元年制定了新的历法，也就是《太初历》，以求在历法上区别于秦朝。此后，几乎每一次朝代更替都同时会改变历法，甚至有的新皇帝登基后不但要更换年号，有时也会颁用新历。
自《太初历》之后，中国历史上先后出现了100多种历法，而这些历法的产生都源于历代君王对“天之历数在尔躬”的执着。在古代，颁历是皇权的一种标志，代表着君王效法尧舜，亲自执掌上天赐予的历法，以此来行使自己作为天子的职责。
“天之历数在尔躬”的传统使天文历法在中国古代的政治体制中占据着举足轻重的位置。于是，在古代出现了专门负责观测天象和编制历法的官方机构。历朝历代的天文台都是一个重要的职能部门，天文历法官员也许没有太高的官职，但着实有着巨大的影响力。
皇帝设立了专门的机构和人员来管理历法，这就保证了中国天文历法机构和人员的稳定性，也保证了中国天文历法的传承和发展。统治者对天文历法的特别重视，也使得中国古代天文历法的水平得到了迅速提高。例如，唐代一行和元代郭守敬等人曾在全国范围内开展天文大地测量工作。此外，几乎历代都制作过大型天文仪器，而这些都需要极为充沛的人力和物力。以北宋年间苏颂主持制造水运仪象台为例，当时仅此一项就需花费5万贯，这已经占到朝廷岁入的千分之一。2022年我国财政收入约为20万亿元，按照这个比例计算，此项花费相当于200亿元。如此规模的投入，在今天看来让人难以置信。
《钦定书经图说》中的“璇玑玉衡图”。“璇玑玉衡”指的就是浑仪，图中描绘了舜帝摄政之后使用浑仪观测天象的情景。这幅图为后人想象，当时还没有浑仪这样复杂的天文仪器。
正是由于天文学在古代如此重要，关系到国家的治理与兴衰，所以历代统治者总是试图加以垄断，在组织、人员和物质上都有相应的保障措施，从而形成了相当持久、稳定且具有较强活力的天文学运作机制。但这一机制也存在很多弊端，比如有些天文家族世代相袭形成垄断，这导致了民间人士研习天文和历算受到了极大的限制，阻碍了必要的人才流动。如此一来，也造成天文官员囿于历法的编算，以及追求天象变化与帝王行为之间的联系，却很少去关心隐藏在这些天象背后的自然规律，妨碍了天文学向近代科学转变。但总的来说，官办天文学这种“集中力量办大事”的运作方式对天文学的发展起了非常积极的推动作用，也保障了天文学发展的世代积累和延续。
可以说，中国古代官办天文学这种形式是由当时天文学的社会功能所决定的。由于天文在政治上的神圣性，它被赋予了通天理人的神秘色彩，成为统治者的一项特权。这种制度形式使中国在众多的古代文明中成为了天文观测活动从未中断过的国度，从而留下了丰富的天文文献资料。天文学人才和机构由官方主导的机制，也确保了天文历法工作的严肃性、连续性和有效性。
天意：天文星占的互动唐朝诗人白居易在《司天台》一诗中提到“羲和死来职事废，官不求贤空取艺。昔闻西汉元成间，下陵上替谪见天”，他还感慨“是时非无太史官，眼见心知不敢言”，由此导致了“天文时变两如斯，九重天子不得知”。
在这首诗中，白居易说在羲和之后，很多从事天文和占验的官员很不尽职。汉元帝刘奭（前48—前33年在位）和汉成帝刘骜（前32—前7年在位）年间，上下失序，纲纪废驰，引起了天谴，异常天象频繁出现。在此，他引古以儆今，通过汉朝天象之变的往事，斥责当朝大臣明哲保身、不敢直言。同时，他还告诫主管天象的官员要将天象的占验如实汇报给天子，让他们知道执政的得失。由此可见星占在古人心目中的重要地位。
不过，假如有人要问天文学和星占术哪一个先出现，这就相当于问是先有鸡还是先有蛋。早期人类在面对风雨雷电等各种无法解释的自然现象时，都将其视为“神”，认为那是上天的旨意。在未充分了解自然规律的蒙昧时期，人们对于以预卜吉凶祸福为目的的星占学有着很强烈的需求。可以说，大到关系国家兴亡的大政，小到涉及家庭个人的小事，人们想要预知吉凶，自古都是很正常的事情。
在各个文明发展的初期，天文学几乎都是随着农业生产和星占预卜两种需要而诞生的，以分别满足人们在物质和精神上的需求。所以，对星占的需求往往也是早期天文学发展的最主要的动力来源。在四大文明古国中，相对于古巴比伦和古代中国，古埃及和古印度的天文学发展似乎有些“相形见绌”，其实这也与星占学发展的背景和因素有关。
例如，古埃及人很重视观测天狼星，因为天狼星偕日升现象可以用来预报尼罗河的洪水。但是，古埃及人对宇宙和星空的认识与美索不达米亚人和古代中国人存在一些明显的差异。他们对感知预兆的天体现象不太感兴趣，以预兆为基础进行天象解释并不是古埃及人的主要需求，以至于与星占术相关的内容直到很晚才被从希腊引入埃及。
由于没有天象预测的需求，古埃及人也就没有形成对日食、行星运动和其他天文事件进行长期观测和记录的传统，因此也没有发展出使用复杂的数学知识来处理天文事件的方法，没能形成较为完整的数理天文学系统。相应地，由于星占需求对天文学的“促进”作用，古巴比伦和古代中国都发展出了完善的天文观测和天象预测体系。
天文学具有的实用性是所有早期古代文明都呈现出的共同特征，而且这一点在古代中国表现得尤为突出。中国的星占术和古巴比伦的类似，都具有“预警”性质。这种预警性的星占术利用天象，特别是异常天象的观测来占卜国家大事，如一年的收成、战争的胜负、国家的兴衰、皇室和重要官员的行动等。在司马迁的《史记·天官书》中，几乎三分之二的星占术文都是关于战争、收成以及君臣事务的，而中国的先哲对天文学也普遍有着“观乎天文，以察时变”的诉求。
《易传》曰：“仰以观于天文，俯以察于地理，是故知幽明之故……天垂象，见吉凶，圣人象之。”这大概是古人最早观象以见吉凶的经典论述。这种思想最迟可以追溯到殷商时期，因为在殷墟甲骨文中，我们可以见到很多关于异常天象的卜辞。
其实，古人最早用于占验和预卜未来的方法有多种。在商代中期，出现了龟甲占卜，其占卜手法是将龟壳或者兽骨先凿、再烧，看其所呈现的纹路。这种方式通常也被称作龟卜。后来，和龟卜相对应，又出现了筮占，因为周朝人主要使用蓍草的茎来占卜，这种草茎长的可达2米，获取也很便捷。
相对于这些利用自然界中的动植物的占验方式，星占术在古代的地位是最高的，因为它与天文有着千丝万缕的联系，被认为是与上天直接沟通的途径。从用龟甲占卜和蓍草算卦，再到仰观天象，这是古代先民自然观的一种迭代。在秦汉之后，星占的地位越来越高，以至于和帝王政治关联起来。
安阳殷墟出土的甲骨。
《帝王道统万年图》中周代占卜的场景。
汉代儒家代表人物董仲舒在《春秋繁露》中说，“凡灾异之本，尽生于国家之失”，唯有圣人才能预知，防止祸患灾变的发生。儒家的士大夫们希望借助“通天”这种手段来实现他们的理想政治。他们相信，如果统治者忽略那些以天象和灾害作为征兆的“天谴”，就会招致更大的灾祸，甚至是王朝更替。所以，以天象占吉凶成了中国古代天文学家的一项政治任务。其实，为了应对这些需求，在很早的时候，中国古代天文学就有着两项重要的分工，一是天文历法，二是星占。例如，《周礼》记载，冯相氏掌岁月交替与天体运行规律，以“辨四时之叙”，而保章氏掌星辰、日月之变动，以“辨其吉凶”。由此可见，天文历法依据的是有一定周期的天象，而星占依据的则多是异常和偶见天象。
《历代帝王圣贤名臣大儒遗像》中的董仲舒像。
唐朝的天文学家一行曾说：“其循度则合于历，失行则合于占。”历法以数学模型来模拟天体运动，呈现天上的“常态”。然而，由于天体运动也有非常态的时候，所以历法无法涵盖一切天文现象。因此，必须在历法的“常”之外引入星占术来应对其中的“变”，以此作为历法的补充。也就是说，历法与星占分别负责天象中的“常”与“变”，只有将二者相互配合起来，才能掌握天道。
天文和星占是关乎政权和统治者个人吉凶的实用之学，同时又是表明“天命”和“正统”所在以及建构统治合法性的重要工具。那么，星占术又是如何发挥作用的呢？中国古代的星占术主要有三大理论支柱，那就是天人感应论、阴阳五行说和分野说。
天人感应论认为，天象与人事的关系紧密，天可以影响人事、预示灾祥，而人的行为也能感应上天。阴阳五行说结合了阴阳和五行这两种朴素的自然观，将天象变化和“天命论”联系起来，认为天象的变化乃因阴阳作用而生，王朝的更替也对应于五德循环。分野说则将天上的天区与地上的地域联系起来，使得发生于某一天区的天象能够对应于某一地域的事变。
这些学说和方法的建立，也决定了中国古代星占术具有政治意义，并且具有宫廷星占的性质。正是因为星占在政治活动中的重要地位，所以观测天象就成了一项必须坚持的官方工作。于是，这也造就了中国古代天文学的官办属性，因而能够得到雄厚的财力和物力保障，推动了天文事业持续而稳定地发展。
在古代，星象的预兆关乎国家和皇帝的命运，属于高度机密。皇帝为了防止大臣们随意解说，要求官方机构必须依据官修星占书籍来做出占验。但是，如果官方占验由一家之说垄断，占测的渠道就会单一，政治风险也会增大，这是皇帝所不愿意看到的。因此，有时天文观测和相应的占验结果会来自多种途径。例如，魏晋以后，历代经常在禁中设立所谓的“内灵台”；宋代在司天监、太史局之外，在翰林院中设立天文院，各自独立运作，这样就能比对观测和占验结果，起到彼此监督的作用。
由于星占的历史非常悠久，所以几乎所有早期的天文学家都是星占家。星占家的天文观测会涉及各种天象，如太阳黑子、日月交食、月掩星、行星的顺行和逆行、彗星流陨、新星和超新星爆发、极光等。其中，不少天象记录也成为现代天文学家非常重视的研究资料。
这些珍贵的古代记录具有长时间跨度的优势，其中一些甚至是最准确的现代天文观测也无法取代的。比如，太阳的活动周期和地球自转速度的变化等现象在较短的时间内是无法辨别的。此外，对于超新星爆发等罕见天文现象的研究来说，早期历史资料的使用也是无可取代的。
古人对天象进行观测和记录的理由各不相同，但毋庸置疑，星占的需求在天文学的发展中发挥了重要作用。如果没有星占术这种如今来看属于“伪科学”的内容所提供的强大推动力，很难想象有如此丰富的古代天象记录。当然，其实也只有极少数早期文明在这方面有着比较大的贡献。古埃及、古印度以及中美洲的玛雅等文明在记载天象方面都相当有限，只有早期的巴比伦、古代中国以及中世纪以后的欧洲和阿拉伯给我们留下了丰富的天文记录遗产。
由保存下来的考古和历史资料可以看出，人类比较系统的天象观测开始于公元前8世纪末，而这些天象记录基本上都依赖古巴比伦和古代中国。然而，随着古巴比伦的衰落，从公元前50年至公元800年，中国几乎成为唯一长期坚持勤勉观测的国家，而这一时段中大多数幸存的天文记录也几乎都来自中国。如今，这些珍贵的、无法替代的资料依然具有现实价值。
巴比伦楔形泥板，上面记录有月亮运动所经过的星座。
