普通天文學/天文學的早期起源
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幾千年前，夜空比今天更貼近日常生活。沒有來自路燈的光汙染，任何人都可以看到成千上萬顆星星，或者銀河系穿過天空的路徑。恆星的運動為預測天氣提供了重要的日曆，因此古代人對天空和周圍環境非常關注和觀察。這些古代的觀察為現代天文學奠定了基礎，是社會中科學思想的首次表現。
科學推理的核心原則在於世界本質上是有序的，是可以被理解的，而觀察是我們瞭解宇宙執行方式的手段。然而，沒有什麼能要求宇宙有意義或能被人類理解。人類對科學方法背後的理念抱有信心，因為科學取得了如此大的成功，而世界的大部分確實遵循著一套規則。
構成成功的科學哲學的要素不是一下子就產生的，而是在整個歷史發展過程中逐步形成的。古代人不可能預先知道科學方法的哪些原則最終會被證明是可靠的。在社會發展的青春期，人們摸索著在黑暗中學習世界，發現他們的經歷如何教導他們宇宙的本質，並確定理性與迷信之間的界限。世界各地文化中科學發展的故事不僅揭示了世界和真理的本質，也揭示了人類本身的本質。
可以爭辯說，追溯到 2 萬年前的舊石器時代的古代文物可能與天文學有關，儘管對這類文物的解釋存在爭議。最著名的例子是在法國拉斯科洞穴中發現的，那裡有各種各樣的舊石器時代藝術作品。在洞穴中發現的一些標本可能描繪了昴宿星團或黃道帶。附近的動物骨頭上有標記，因此它們可以被用作月球日曆。儘管舊石器時代的文物稀少且含糊不清，但這並不一定意味著當時的人們對天空不感興趣。例如，現代土著文化傳承著儀式，這些儀式具有強烈的星象象徵意義，而這些象徵意義不會反映在考古文物中。
新石器時代的文物特徵明顯不同，因為即使在最早的時代，對天空和日曆的理解對於農業文化來說也具有深刻的意義。觀察者獲得了管理重大年度事件計劃的能力。天空的運動對人類事務產生了深遠的影響，這種影響表現為對天體現象的宗教解釋和對行星的崇拜，這些做法構成了占星學和天文學起源的基礎。
古代紀念碑和標記向考古學家和歷史學家展示了社會早期對天空的興趣。這個時期許多墳墓都與基點對齊。古代紀念碑和祭壇面向東、南或西，偏差僅幾度——這清楚地表明，新石器時代的人們很早就開始識別天文學最基本的概念。最著名的古代紀念碑是巨石陣。紀念碑的石頭標記了夏至日太陽昇起的位置，等等。
自史前時代起，人們就已知幾顆行星。這些天體非常明亮，它們在固定恆星之間、穿過星座中游蕩。這些被希臘人稱為planētēs，意思是“漫遊者”。古代人知道 7 個“行星”：太陽、月亮、水星、金星、火星、木星和土星。一週七天的名稱來自北歐諸神：星期日（太陽）、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，在古代美索不達米亞文明的巴比倫，人們就開始對天空進行高度系統化的仔細記錄和觀察。巴比倫人還開發了最早的計時工具。然而，也許更重要的是，占星學在美索不達米亞誕生了。巴比倫的占星家是最早假設天體事件和地球事件之間存在因果關係的人，也是最早想象自然界存在潛在秩序的人——儘管人類與天體事件之間沒有真正的聯絡，但占星學的預言是現代科學預測的祖先。
早期的天文學家對周圍的世界瞭解很多。在亞里士多德的時代，許多人認為世界是圓的。他們從幾個證據來源得知了這一點
- 當船隻駛出地平線時，從陸地上觀看的人會先看到船體消失，然後看到船帆消失。水手看到陸地從底部開始沉入地平線。從這一點，他們推斷出世界的表面是彎曲的，船正在繞地球的曲率移動。
- 古代人認為月食是地球的陰影。月食期間看到的陰影總是圓形的。唯一始終投射圓形陰影的形狀是球體。這表明地球是球形的。
- 旅行者注意到，當他們在旅程中移動時，新的恆星變得可見。當旅行者向北移動時，北極星和北半球星座在天空中升高。古代人認識到，這意味著地球是彎曲的。
亞里士多德在他的著作中提到，他那個時代的一些思想家認為地球是平的，而另一些人則認為地球是球形的。他本人堅定地認為地球是一個球體。在亞里士多德之後，幾乎所有西方的作家都聲稱地球是一個球體。
在公元前 3 世紀，希臘埃及學者埃拉託斯特尼擔任亞歷山大圖書館館長，在那裡他對各種學科進行研究和寫作。在學習過程中，埃拉託斯特尼瞭解到，在塞恩城，太陽在夏至日的中午沒有影子。從亞歷山大城，埃拉託斯特尼觀察到，太陽確實有影子，他測量到太陽在天空最高點時，太陽與天頂之間的角度約為 7 度。
埃拉託斯特尼知道，如果假設太陽在兩個城市同時處於最高點，他可以透過測量亞歷山大城和塞恩城之間的距離來測量地球的周長。由於 7 度是圓周的 7/360，因此塞恩城和亞歷山大城之間的距離必須是地球周長的 7/360（或等效地，約為 1/50）。
埃拉託斯特尼估計塞恩城和亞歷山大城之間的距離約為 5000 斯塔迪亞，並得出結論，地球的周長約為 50 倍，即 250,000 斯塔迪亞。斯塔迪亞是古代世界常用的距離單位，與現代使用的公里或英里相當；斯塔迪亞的精確長度在歷史上和不同地區有所不同，因此很難將埃拉託斯特尼的估計與現代值進行比較。然而，大多數斯塔迪亞的值轉化為約 40,000 公里的周長，這與公認的 40,070 公里的周長非常接近。
當科學開始在西方文明的文化中發展時，它也在世界其他地方紮根。古代和中世紀的中國、印度和美洲尤其成為科學世界的中心。
印度的科學史是世界上最悠久、記錄最完整的歷史之一。印度在早期歷史的大部分時間裡都與世界其他地區隔絕，因此它能夠以自己的節奏發展獨特的星象實踐，不受外部影響。古代印度沒有占星系統，但天體計時法在很早以前就變得流行起來。第一批天文學家監測了年份的推移，並追蹤了太陽、月亮和行星在nakshatra（印度黃道）中的運動。
這些觀察的質量使後來的印度天文學家能夠像喜帕恰斯對希臘天文學所做的那樣，探測歲差的影響。中世紀的印度天文學家估計歲差的速度為每年 54 秒。雖然這比喜帕恰斯的測量要精確得多，但我們必須注意到，數字 54 是出於神秘而不是科學的原因選擇的。世界各地的古代人以這種方式將神秘主義與算術混合在一起，但我們在印度文化中比其他任何文化中都看到這種現象更加一致。
基督教紀元的到來給印度天文學帶來了巨大的變化。大約公元 519 年，巴比倫的征服已經蔓延到印度河盆地，許多希臘學者已經訪問或定居。自然而然，文化交流開始紮根。
古代中國人非常重視天文學。系統的天體觀測可能早在公元前 3 千年就開始了。科學被視為一種強大的工具，因此受到國家嚴格的保護。在王朝統治下，占星術和天文學的感知目的在於提醒人們皇帝與天體事件之間的聯絡。因此，占星術專門由皇帝任命的“天文局”負責，並嚴格按照規則執行。
中國人認為天體事件是重要的預兆，特別是在“客星”的情況下，這些星星暫時出現在天空中，然後迅速消失。今天我們知道這些是稱為*超新星*的恆星爆炸。在公元 1054 年，一顆新的超新星變得足夠亮，甚至在白天也能看到。中國和阿拉伯天文學家記錄了這一事件，它似乎被描繪在美國的一個洞穴壁畫中。由於中國人對超新星的高度重視，他們對古代超新星的觀測是世界上最完整的，即使在今天也仍然是科學資料的來源。
與此同時，天文學在哥倫布前美洲蓬勃發展，那裡對天體的興趣很廣泛。天文學在瑪雅文明中佔有重要地位，瑪雅文明在歐洲人到來之前統治中美洲兩千年。瑪雅人認為，自然界中的模式非常重要，並且可以透過占星術來預測未來，以過去的經驗為基礎。這使得對天體週期的觀察非常重要，因為它們會預先了解未來事件，瑪雅人認真地跟蹤太陽和月亮的運動。透過積累幾個世紀的觀測，瑪雅天文學家能夠很好地預測日食並測量天體週期的長度。
類似的想法在整個美洲大陸萌芽。在整個美洲，古代人建造了與重要恆星的升起和落下點或月亮的最北和最南位置對齊的紀念碑、建築物、土墩和寺廟。像巨石陣這樣的日曆和紀念碑也在這裡被發現。顯然，對天體的興趣在古代世界中很普遍，科學的雛形也是如此。
科學思想貫穿歷史，遍佈世界各地，但很明顯，科學事業在某些地區和時期比其他地區和時期取得了更大的成功。造成這種情況的原因完全不清楚。文化、經濟和哲學的哪些因素影響著科學思想的興起？例如，巴比倫文化不允許以任何方式偏離傳統或習俗。這種文化可能會阻礙科學的進步，然而科學和數學在那裡蓬勃發展。在古代中國，只有貴族被允許從事科學研究。一些歷史學家認為，這種文化阻止了中國可能在歐洲文藝復興之前很久就發生的文藝復興。科學與社會學之間相互作用的問題一直是科學史研究中的一個重要課題。
雖然魔法和迷信是早期思想的重要組成部分，難以與新興的科學追求分離，但說靈性完全滲透了對宇宙本質的最初想法是不公平的。科學精神，透過觀察宇宙來了解宇宙的原則，即使在最早的時候也明視訊記憶體在，科學思想也具有非凡的廣泛性。
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