普通天文学/天文学的早期起源
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几千年前，夜空比今天更贴近日常生活。没有来自路灯的光污染，任何人都可以看到成千上万颗星星，或者银河系穿过天空的路径。恒星的运动为预测天气提供了重要的日历，因此古代人对天空和周围环境非常关注和观察。这些古代的观察为现代天文学奠定了基础，是社会中科学思想的首次表现。
科学推理的核心原则在于世界本质上是有序的，是可以被理解的，而观察是我们了解宇宙运行方式的手段。然而，没有什么能要求宇宙有意义或能被人类理解。人类对科学方法背后的理念抱有信心，因为科学取得了如此大的成功，而世界的大部分确实遵循着一套规则。
构成成功的科学哲学的要素不是一下子就产生的，而是在整个历史发展过程中逐步形成的。古代人不可能预先知道科学方法的哪些原则最终会被证明是可靠的。在社会发展的青春期，人们摸索着在黑暗中学习世界，发现他们的经历如何教导他们宇宙的本质，并确定理性与迷信之间的界限。世界各地文化中科学发展的故事不仅揭示了世界和真理的本质，也揭示了人类本身的本质。
可以争辩说，追溯到 2 万年前的旧石器时代的古代文物可能与天文学有关，尽管对这类文物的解释存在争议。最著名的例子是在法国拉斯科洞穴中发现的，那里有各种各样的旧石器时代艺术作品。在洞穴中发现的一些标本可能描绘了昴宿星团或黄道带。附近的动物骨头上有标记，因此它们可以被用作月球日历。尽管旧石器时代的文物稀少且含糊不清，但这并不一定意味着当时的人们对天空不感兴趣。例如，现代土著文化传承着仪式，这些仪式具有强烈的星象象征意义，而这些象征意义不会反映在考古文物中。
新石器时代的文物特征明显不同，因为即使在最早的时代，对天空和日历的理解对于农业文化来说也具有深刻的意义。观察者获得了管理重大年度事件计划的能力。天空的运动对人类事务产生了深远的影响，这种影响表现为对天体现象的宗教解释和对行星的崇拜，这些做法构成了占星学和天文学起源的基础。
古代纪念碑和标记向考古学家和历史学家展示了社会早期对天空的兴趣。这个时期许多坟墓都与基点对齐。古代纪念碑和祭坛面向东、南或西，偏差仅几度——这清楚地表明，新石器时代的人们很早就开始识别天文学最基本的概念。最著名的古代纪念碑是巨石阵。纪念碑的石头标记了夏至日太阳升起的位置，等等。
自史前时代起，人们就已知几颗行星。这些天体非常明亮，它们在固定恒星之间、穿过星座中游荡。这些被希腊人称为planētēs，意思是“漫游者”。古代人知道 7 个“行星”：太阳、月亮、水星、金星、火星、木星和土星。一周七天的名称来自北欧诸神：星期日（太阳）、星期一（月亮）、星期二（火星/Tiw）、星期三（水星/Wodan）、星期四（木星/Thor）、星期五（金星/Frigg）和星期六（土星/Soeternes）。
早在公元前 3 千年，在古代美索不达米亚文明的巴比伦，人们就开始对天空进行高度系统化的仔细记录和观察。巴比伦人还开发了最早的计时工具。然而，也许更重要的是，占星学在美索不达米亚诞生了。巴比伦的占星家是最早假设天体事件和地球事件之间存在因果关系的人，也是最早想象自然界存在潜在秩序的人——尽管人类与天体事件之间没有真正的联系，但占星学的预言是现代科学预测的祖先。
早期的天文学家对周围的世界了解很多。在亚里士多德的时代，许多人认为世界是圆的。他们从几个证据来源得知了这一点
- 当船只驶出地平线时，从陆地上观看的人会先看到船体消失，然后看到船帆消失。水手看到陆地从底部开始沉入地平线。从这一点，他们推断出世界的表面是弯曲的，船正在绕地球的曲率移动。
- 古代人认为月食是地球的阴影。月食期间看到的阴影总是圆形的。唯一始终投射圆形阴影的形状是球体。这表明地球是球形的。
- 旅行者注意到，当他们在旅程中移动时，新的恒星变得可见。当旅行者向北移动时，北极星和北半球星座在天空中升高。古代人认识到，这意味着地球是弯曲的。
亚里士多德在他的著作中提到，他那个时代的一些思想家认为地球是平的，而另一些人则认为地球是球形的。他本人坚定地认为地球是一个球体。在亚里士多德之后，几乎所有西方的作家都声称地球是一个球体。
在公元前 3 世纪，希腊埃及学者埃拉托斯特尼担任亚历山大图书馆馆长，在那里他对各种学科进行研究和写作。在学习过程中，埃拉托斯特尼了解到，在塞恩城，太阳在夏至日的中午没有影子。从亚历山大城，埃拉托斯特尼观察到，太阳确实有影子，他测量到太阳在天空最高点时，太阳与天顶之间的角度约为 7 度。
埃拉托斯特尼知道，如果假设太阳在两个城市同时处于最高点，他可以通过测量亚历山大城和塞恩城之间的距离来测量地球的周长。由于 7 度是圆周的 7/360，因此塞恩城和亚历山大城之间的距离必须是地球周长的 7/360（或等效地，约为 1/50）。
埃拉托斯特尼估计塞恩城和亚历山大城之间的距离约为 5000 斯塔迪亚，并得出结论，地球的周长约为 50 倍，即 250,000 斯塔迪亚。斯塔迪亚是古代世界常用的距离单位，与现代使用的公里或英里相当；斯塔迪亚的精确长度在历史上和不同地区有所不同，因此很难将埃拉托斯特尼的估计与现代值进行比较。然而，大多数斯塔迪亚的值转化为约 40,000 公里的周长，这与公认的 40,070 公里的周长非常接近。
当科学开始在西方文明的文化中发展时，它也在世界其他地方扎根。古代和中世纪的中国、印度和美洲尤其成为科学世界的中心。
印度的科学史是世界上最悠久、记录最完整的历史之一。印度在早期历史的大部分时间里都与世界其他地区隔绝，因此它能够以自己的节奏发展独特的星象实践，不受外部影响。古代印度没有占星系统，但天体计时法在很早以前就变得流行起来。第一批天文学家监测了年份的推移，并追踪了太阳、月亮和行星在nakshatra（印度黄道）中的运动。
这些观察的质量使后来的印度天文学家能够像喜帕恰斯对希腊天文学所做的那样，探测岁差的影响。中世纪的印度天文学家估计岁差的速度为每年 54 秒。虽然这比喜帕恰斯的测量要精确得多，但我们必须注意到，数字 54 是出于神秘而不是科学的原因选择的。世界各地的古代人以这种方式将神秘主义与算术混合在一起，但我们在印度文化中比其他任何文化中都看到这种现象更加一致。
基督教纪元的到来给印度天文学带来了巨大的变化。大约公元 519 年，巴比伦的征服已经蔓延到印度河盆地，许多希腊学者已经访问或定居。自然而然，文化交流开始扎根。
古代中国人非常重视天文学。系统的天体观测可能早在公元前 3 千年就开始了。科学被视为一种强大的工具，因此受到国家严格的保护。在王朝统治下，占星术和天文学的感知目的在于提醒人们皇帝与天体事件之间的联系。因此，占星术专门由皇帝任命的“天文局”负责，并严格按照规则执行。
中国人认为天体事件是重要的预兆，特别是在“客星”的情况下，这些星星暂时出现在天空中，然后迅速消失。今天我们知道这些是称为*超新星*的恒星爆炸。在公元 1054 年，一颗新的超新星变得足够亮，甚至在白天也能看到。中国和阿拉伯天文学家记录了这一事件，它似乎被描绘在美国的一个洞穴壁画中。由于中国人对超新星的高度重视，他们对古代超新星的观测是世界上最完整的，即使在今天也仍然是科学数据的来源。
与此同时，天文学在哥伦布前美洲蓬勃发展，那里对天体的兴趣很广泛。天文学在玛雅文明中占有重要地位，玛雅文明在欧洲人到来之前统治中美洲两千年。玛雅人认为，自然界中的模式非常重要，并且可以通过占星术来预测未来，以过去的经验为基础。这使得对天体周期的观察非常重要，因为它们会预先了解未来事件，玛雅人认真地跟踪太阳和月亮的运动。通过积累几个世纪的观测，玛雅天文学家能够很好地预测日食并测量天体周期的长度。
类似的想法在整个美洲大陆萌芽。在整个美洲，古代人建造了与重要恒星的升起和落下点或月亮的最北和最南位置对齐的纪念碑、建筑物、土墩和寺庙。像巨石阵这样的日历和纪念碑也在这里被发现。显然，对天体的兴趣在古代世界中很普遍，科学的雏形也是如此。
科学思想贯穿历史，遍布世界各地，但很明显，科学事业在某些地区和时期比其他地区和时期取得了更大的成功。造成这种情况的原因完全不清楚。文化、经济和哲学的哪些因素影响着科学思想的兴起？例如，巴比伦文化不允许以任何方式偏离传统或习俗。这种文化可能会阻碍科学的进步，然而科学和数学在那里蓬勃发展。在古代中国，只有贵族被允许从事科学研究。一些历史学家认为，这种文化阻止了中国可能在欧洲文艺复兴之前很久就发生的文艺复兴。科学与社会学之间相互作用的问题一直是科学史研究中的一个重要课题。
虽然魔法和迷信是早期思想的重要组成部分，难以与新兴的科学追求分离，但说灵性完全渗透了对宇宙本质的最初想法是不公平的。科学精神，通过观察宇宙来了解宇宙的原则，即使在最早的时候也明显存在，科学思想也具有非凡的广泛性。
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