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大熊座是全天第三大星座，它覆盖了北天极附近的一大片星空，也是主要的北天拱极星座。毫无疑问，大熊座是人们最为熟悉的星座之一，因为它拥有非常引人注目的北斗七星。北斗七星由位于大熊臀部和尾巴部位的7颗星构成，由于其形状类似于犁状，因此在西方有时也被称为犁星。虽然北斗七星是在灯火璀璨的都市中人们都能够看见的明亮星群，但是大熊座的其他部分都是由暗星组成的。
由于大熊座终年围绕北天极旋转，古希腊诗人荷马在《奥德赛》中认为，它如同天空中的运货马车，在猎户座的对面盘旋。在中国古代，人们也曾将北斗七星想象成皇帝出行的马车。司马迁在《史记·天官书》中写道：“斗为帝车，运于中央，临制四乡。”
拜耳《测天图》中的大熊座。
山东嘉祥武氏祠东汉画石《斗为帝车》。图中绘有排列成斗状的北斗七星，斗杓下有祥云，里面坐着一位天帝模样的天神，旁边绘有正在顶礼膜拜的臣仆，以及骑马的护卫、马车等。
法尔内塞宫凉廊穹顶壁画中的大熊座。卡利斯托驾着金色战车从繁星中飞驰而过，战车由两头牛拉着，穿梭在云层中。
另外，根据古希腊作家哈吉努斯的说法，罗马人曾将大熊座称作耕牛。他还补充道，北斗中的两颗星在西方古代也被认为是牛，而另外5颗星则组成了一辆牛车。后来，德国天文学家彼得·阿皮安（1495—1552）延续了罗马人的这一传统，将大熊座描绘成由三匹马拉着的四轮马车。
在古希腊神话中，大熊座的原型是狩猎女神阿尔忒弥斯的贴身侍女卡利斯托，她经常陪同阿尔忒弥斯一同狩猎。卡利斯托是个外柔内刚、聪明美丽的女孩，有一次她在树林里打猎时累了，于是就睡着了。就在这时，众神之王宙斯路过这里，对她一见钟情。后来，卡利斯托成为了宙斯的情人，并为宙斯生下了一个十分惹人喜爱的儿子阿卡斯。宙斯的妻子、天后赫拉得知后十分妒忌，决心要报复。她将美丽善良的卡利斯托变成了一头大熊。宙斯为了帮助卡利斯托摆脱赫拉的纠缠，将大熊升入天空，成为了耀眼的大熊座。
另外，古希腊诗人阿拉托斯（约公元前 315—前 240）引入了关于大熊座的另一个神话。他说，大熊代表了一位名为阿德剌斯忒亚的仙女。她曾在克里特岛的一个洞穴里，与另一位仙女伊达一起将宙斯藏匿起来，并且共同哺育了婴儿时期的宙斯，以防他被残暴的父亲克洛诺斯杀死。后来，仙女阿德剌斯忒亚和伊达分别化身为了大熊座和小熊座。
阿皮安星图中的大熊座和小熊座。在这张1524年的星图上，德国天文学家彼得·阿皮安将大熊座描为四轮马车形象，车旁边写有拉丁语词汇Plaustrum，意为“农用马车”。
其实，关于大熊座及其伴星小熊座为何是熊的形象，一直都是个谜团。它们的外形无论怎样看都不太像熊。这两只熊都有一条长尾巴，而真熊没有。对于这一点，神话学家也从未给出合理的解释。后来，16世纪的英国天文学家托马斯·胡德（1556—1620）开玩笑说，也许当时宙斯是拽着熊的尾巴将其拉上天空的，所以它们的尾巴便被拉长了。
大熊座中的北斗七星是最著名的星群，不过它并不是星座，而只是大熊座的一个组成部分。北斗由7颗星组成，依次为天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳和摇光。勺柄上的倒数第二颗恒星其实是一对双星，其中较明亮的那一颗是开阳。开阳旁边有一颗非常暗淡的辅星，这颗星在古代常用来检测视力。如果你能看到它，就说明你的视力很不错。北斗的指向有着明显的变化，《鹘冠子》提到：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬。”这里描述的大致就是北斗七星在各个季节晚上8点左右的景象。可以说，北斗就像时钟的指针一样，不断地绕着北极旋转，人们通过它就能判断出不同的季节。此外，北斗在中国传统文化中也有着重要的地位，我们常将某一领域中的权威人物称作泰山北斗。我国最新研制的卫星导航系统被命名为北斗卫星导航系统。