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中国古代的天象记录十分发达，的确是一种与“天文”有关的活动，却不是现代意义上的“天文学”。中国古代有当时世界上最丰富、最有系统的天文观测记录，记载了不少当时看起来十分“奇异”的天象。用当今的观点，重新考证这些几千年前的观测记录，可以为现代天文学研究提供丰富宝贵的历史资料。下面列举日食、哈雷彗星、超新星记录的例子。
（1）有关日食的记录：历史上最早的日食记录出现在公元前2137年10月22日，夏代仲康的《书经日食》。据说从公元前1400年左右开始，中国已有规律的日食与月食记录，例如，前776年，中国《诗经·小雅》中描述：“十月之交，朔日辛卯，日有食之……”。
（2）有关哈雷彗星的记录：如《春秋》中描述，“鲁文公十四年（前613年）七月，有星孛入于北斗。”这是哈雷彗星的最早记载。到1910年为止，中国史书对哈雷彗星出现的记载多达31次。（注：哈雷彗星的回归周期是75.3年，从公元前613年到1910年，出现33～34次。）
（3）有关新星或超新星的记录：公元前532年，“周景王十三年春，有星出婺女”，这可能是新星的记录。最早的超新星观测记录：SN 185（或RCW 86）。东汉中平二年乙丑（185年12月7日），《后汉书·天文志》记载：“中平二年（185年）十月癸亥，客星出南门中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消”。
宋朝时期（1006年4月30日），观察到SN 1006爆发，由司天监周克明等人发现，称作周伯星。在《宋史·天文志》中记载：“景德三年四月戊寅，周伯星见，出氐南，骑官西一度，状如半月，有芒角，煌煌然可以鉴物，历库楼东。八月，随天轮入浊。十一月复见在氐。自是，常以十一月辰见东方，八月西南入浊。”
1054年7月4日，产生蟹状星云的一次超新星爆发，这次客星的出现被中国历史上宋朝的天文学家详细记录，《续资治通鉴长编》记载：“至和元年五月己酉，客星晨出天关之东南可数寸（嘉祐元年三月乃没）。”
……
中国古代有如此准确又完整的天文观测，却并不是基于对天体间的位置关系及其运动规律得到的认识。这些观测资料仅仅是记录下来的数据，没有升华到“天文学”的理论。当时观测天象的目的，既不是为了探索大自然的秘密，也不是为了帮助农业，预测旱涝洪水或任何气象灾难，而完全是为封建帝王服务的。中国的历代帝王都迷信于“天数”，企图利用天象服务于人事。因此，中国古代的天象观测主要有两个目的，一是造历，二是星占。中国天文学落后的另一个原因是因为古代天文学被皇权垄断，禁止民众私自研究天文，如有犯者，罪同造反，将被斩首。当时从事天文观测的人，原本不算科学家，而是占星家一类的人士，或者是管理历法和星象的官员。十分有趣的是，这些人绝对想不到，他们观察到且记录下来的天象，如今成为现代天文学研究的宝贵财富。从这个意义上来说，他们当之无愧地可以被称为“天文学家”。所以，中国古代没有天文学，却有天文学家。
例如，战国时代（公元前4世纪）齐国天文学家甘德，据说用肉眼观察到了伽利略1000多年后用望远镜看到的木星的卫星木卫三。甘德与同时代的魏国天文学家石申合著的《甘石星经》，是仅晚于巴比伦星表的星表。
古中国宇宙学的思想距离现代学说不太远，中国古代有好几个宇宙模型：宣夜说、盖天说、浑天说，并称为“伦天三家”，其中浑天说是最接近地心说的理论。西汉民间天文学家落下闳（公元前156—前87），是浑天说创始人之一，曾创立了中国古代第一部有完整的文字记载的新历法，制造观测星象的浑天仪。东汉的张衡（78—139）解释和确立了浑天说，他在《浑天仪注》中说：“浑天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄……”认为天是一个圆球，地球在其中，就如鸡蛋黄在鸡蛋内部一样。张衡还认为“天球”之外还有别的世界：“宇之表无极，宙之端无穷”，这是无穷宇宙的观点。虽然上文中说“大地像蛋黄”，但深究下去，浑天说表示的只是“天把大地像蛋黄一样包在当中”的意思。张衡仍然认为“天圆地方”，大地是平面的，周围是水，平面的大地浮在水上。中国人从未发现大地是球形的，也未能提出一个基于逻辑、数学的宇宙体系。浑天说离地心说也许只有一步之遥，但终究也没有跨过去。