我國能夠留下對超新星的記錄并非偶然。早在公元200年以前，中國人就通過恒星位置的觀測編著了星表，繪制了星圖。著名的蘇州石刻天文星圖就是現存世界上最古老的星圖。春秋戰國時期，楚國人甘德和魏國人石申各寫了一部天文學著作。甘德的著作名為《天文星占》，石申的著作名為《天文》，都是8卷。後人把這兩部著作合并，定名為 《甘石星經》。《甘石星經》是我國、也是世界上最早的天文學著作之一，後世許多天文學家在測量日、月、行星的位置和運動時，都用到了《甘石星經》中的數據。

石申對天空中的恒星進行了長期細緻的觀測，他和甘德都建立了各不相同的全天恒星區劃命名系統。其方法是依法給出某星官的名稱與星數，再指出該星官與另一星官的相對位置，從而對全天恒星的分布位置等予以定性的描述。三國時陳卓總結甘德、石申和巫鹹三家的星位圖表，得到中國古代經典的283官、1464顆恒星的星官系統。甘德還曾對若幹恒星的位置進行過定量的測量，可惜其成果後來大多散佚了。

石申對行星運動的研究，也取得了劃時代的成就。尤其對金、木、水、火、土五星的運行都有獨到的發現。石申推算出木星的會合周期為400天整，比準确數值398.88天差1.12天；他還認識到木星運動有快有慢，經常偏離黃道南北。另外，他還推算出水星的會合周期是136日，比實際數值115日差了21日，這個誤差雖大，但石氏已初步認識了水星運動的狀态和運行規律。石申還首先發現了火星的逆行現象，推算出火星會合周期為780日，接近于實際日期。更了不起的是，甘德還發現了木星的衛星。公元前364年夏天的一個晴朗夜晚，甘德在觀測木星時，忽然發現木星的旁邊有一顆小小的星星，這顆小星星有些發紅，是木星偶然走過一顆小恒星旁邊嗎?甘德一直跟蹤到天快亮、木星偏西，這顆小星星依然在木星旁邊。第二天再看，小星星依然跟着木星。所以他把這顆小星星稱為木星的“同盟”。這次觀測被甘德較為詳細地記錄在《天文星占》中。天文學史學者席澤宗院士仔細研究了這條記錄，通過模拟觀測、實地觀測等手段證明，這顆被甘德稱作木星“同盟”的小星就是木星最大的衛星——紅色的木衛三。天文學界長期認為是伽利略于1610年用望遠鏡發現了木衛三，實際上甘德在伽利略前近2000年就發現了木衛三的存在了。

一提起《周髀算經》，很多人認為這是一部數學專著。其實《周髀算經》是一部天文著作，其中大部分的記載與天文學的計算有關。書中為讨論天文曆法而叙述了一些有關的數學知識，重要的有勾股定理、比例測量與計算天體方位所不能避免的分數四則運算，主要闡明當時的蓋天說和四分曆法。

在《周髀算經》中有這樣一個故事，周公問當時的數學家商高天有多高?商高回答：“用‘勾三股四弦五’的方法可以計算出來天有多高。”這就是我們今天所知道的勾股定理，又名“商高定理”或“畢達哥拉斯定理”。據《周髀算經》記載，陳子和他的科研小組測得日下六萬裡（勾三），日高八萬裡（股四），根據勾股定理，求得斜至日整十萬裡（弦五）。他進而還算出了太陽的直徑，為了達到這個目的，他用一隻長八尺，直徑一寸的空心竹筒來觀察太陽，讓太陽恰好裝滿竹筒的圓孔，這時候太陽的直徑與它到觀察者之間的距離，其比例正好是竹筒直徑和長度的比例，即1比80。

今天我們知道，地球和太陽的實際距離約為1.49億千米，《周髀算經》的計算結果并不準确。但是這段求太陽距離的運算思路卻是正确的，那問題出在哪兒呢？主要是因為他們的宇宙觀為“蓋天說”，認為大地是平的，從而出現了謬誤。我國古人對宇宙結構的看法，主要有三種學說：蓋天說、渾天說和宣夜說。

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