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《星座趣谈》以四季星空、黄道星座为主线，用通俗易懂的语言和图文并茂的形式，系统地介绍了国际通行的全天88个星座知识，力求从浅显的星座知识入手，讲述怎样观察、认识恒星，地球与天体的视运动，星空的基础知识，一些天体的新发现，以及令人着迷的古希腊星座和神话故事等，让读者对基本天文知识和主要星座的观测有初步的了解和掌握。
《星座趣谈》兼具知识性和趣味性，适合广大青少年和社会大众阅读。
科学大讲堂
到·宇·宙·去·旅·行
星座趣谈
人民邮电出版社
北京
图书在版编目（CIP）数据
星座趣谈/李良编著.--北京：人民邮电出版社，2012.11
（到宇宙去旅行）
ISBN 978-7-115-28941-4
Ⅰ.①星… Ⅱ.①李… Ⅲ.①星座—青年读物②星座—少年读物 Ⅳ.①P151-49
中国版本图书馆CIP数据核字（2012）第159698号
到宇宙去旅行
星座趣谈
◆策划 李元
编著 李良
责任编辑 毕颖
执行编辑 刘佳娣
◆人民邮电出版社出版发行 北京市崇文区夕照寺街14号
邮编 100061 电子邮件 315@ptpress.com.cn
网址 http://www.ptpress.com.cn
北京瑞禾彩色印刷有限公司印刷
◆开本：700×1000 1/16
印张：17.25 2012年11月第1版
字数：407千字 2012年11月北京第1次印刷
ISBN 978-7-115-28941-4
定价：45.00元
读者服务热线：(010)67132692 印装质量热线：(010)67129223
反盗版热线：(010)67171154
本书以四季星空、黄道星座为主线，用通俗易懂的语言和图文并茂的形式，系统地介绍了国际通行的全天88个星座知识，力求从最浅显的星座知识入手，讲述怎样观察、认识恒星，地球与天体的视运动，星空的基础知识，一些著名天体的新发现，以及令人着迷的古希腊星座和神话故事等，让读者对基本天文知识和主要星座的观测有初步的了解和掌握。
全书兼具知识性和趣味性，适合广大青少年和社会大众阅读。
主 编：李 元
副主编：李 竞
编 委：（按姓氏笔画为序）
齐 锐 陈 丹 陈冬妮
李 元 李 竞 李 鉴
赵复垣
中国科普研究所研究员 中国天文馆事业的先驱者 李元 为丛书题字
星空，仿佛是一本经常翻开的大书，谁懂得阅读谁就能感到十分有趣。
——儒勒•凡尔纳
正如世界著名科幻作家儒勒•凡尔纳所说，凡是长期观星的人们都会欣赏星座、赞美星座，把那些美丽的星座当成其一生的好朋友。
近百年来我国已经兴起了观星的活动，出版了数以百计的星座读物，许多报刊，如《科学画报》、《科学世界》、《科学大众》、《中学生》、《开明少年》、《知识就是力量》、《我们爱科学》、《少年科学画报》、《天文爱好者》、《中国国家天文》等设有长期连载的“每月之星”、“星座乐坛”等栏目。
这本《星座趣谈》是天文科普作家李良以《天文爱好者》杂志中的星座专栏为基础，经过重新创作编写的一部星座科普书。作者在《天文爱好者》杂志编辑部工作多年，对天文有着深入的了解，撰写了大量的天文科普文章，有多部著作出版。这本书倾注了作者多年的心血，书中以四季星空为主线，用通俗易懂的语言和图文并茂的形式，系统地介绍了国际通行的全天88个星座知识。除了基础的星座知识介绍，每个星座都还讲述了一个相关的希腊神话故事。不仅如此，这本书还配备了大量精美图片，对一些最前沿的科学发现也作了有针对性的介绍。
在创作过程中，这本书受到了许多天文爱好者的关注，很多读者都对此寄予厚望，充满期待。相信这本书出版后是会受到读者喜欢的。
除此之外，如果你对星座非常感兴趣，这里还有几本很不错的星座书值得推荐：《星星之友》（陈平章译自美国D.马丁女士的世界名著，1985年出版）、《星座神话》（神话学家黄石遗著，由北京天文馆资深编辑重新整理并编入许多世界美术大师的星座名画，2011年出版）、《奇诺星空日历》（日本当代最著名的摄影家和星座学专家藤井旭的名作之一，书中有大量星座名画和天文摄影作品，2002年出版）、《实用全天星图》（北京天文馆曹军编绘，对野外观星很有用，2011年出版）以及百年天文名著《诺顿星图手册》（李元、沈良照、李竞等译，书中有大量天文图表资料，中文版还特别增加了1603年以来世界著名的3种古典星座星图70多幅，2012年出版）。
由于受大气污染和光污染的影响，在城市中生活的人们平时很难欣赏到美丽的星空，因此更需要阅览介绍星座的图书。真心希望大家有机会多到野外和乡间去，亲眼目睹那值得赞美的壮丽星空……
2012年于京郊燕栖湖畔
美丽的星空，具有无穷的魅力，自古以来就吸引着地球上各民族的人们。仰望星空带给人们更多的是惊奇以及读懂它的强烈愿望。勤勉的地球人不断地观察、记录、描绘和研究星空，因为其中蕴藏着无穷的宇宙奥秘。
德国著名哲学家康德说过：“世界上唯有两件东西，能够深深震撼我们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上灿烂的星空。”哲人的这句话，恰到好处地解释了星空在人类心目中的重要地位。的确，星空像是一本向每个人都敞开着的宏大书籍，只要你用心去读，它就会把许许多多有趣的知识毫无保留地告诉你。
天文学是人类对地球以外世界认识的科学。回顾最近几百年来，一代代科学家为了探索科学真理而苦苦求索。例如，伽利略率先把望远镜指向了星空，结束了人类肉眼观天的时代，并作出了一系列划时代的伟大发现；牛顿站在巨人的肩膀上，提出万有引力定律，完成了物理学的第一次统一；自学成才的英国天文学家威廉·赫歇尔，自制出多架大口径天文望远镜，不仅发现了天王星，还发现了许多恒星世界的奥秘，被誉为“恒星天文学之父”；爱因斯坦等几代物理学家毕生追求四种相互作用的统一，深入的探索工作至今仍在进行。
在近代科学史上，观测星空、探索宇宙天体的起源和演化，不仅是自然科学的基础，也是科学研究的前沿之一。从脚下的地球到太阳系的边疆，从太阳系到茫茫银河系；从发现类似银河系的仙女座大星云到数不尽的河外星系，人类对宇宙的认识是随着观测手段的发展而不断扩展的。
观察星空，探索宇宙，对人类社会的发展具有重要意义。仰望星空，意味着一种摆脱落后愚昧的思维，意味着一种超凡脱俗的提升；探索宇宙奥秘，需要严谨的治学态度和执著的探索精神，才能获得科学研究成果。真诚地对待科学研究，摒弃功利主义，才能像搞艺术和美学一样获得精神的升华。在宇宙中，生命绝不是孤立的现象；在星空中的其他地方，只要生存条件适宜，也一定开放着智慧生命的美丽花朵！仰望星空，利用各种观测手段去探究遥远的宇宙深处，人类可获得无穷的智慧和力量！
爱因斯坦曾在《自述》中写道：“在我们之外有一个巨大的世界，它在我们面前就像一个伟大而永恒的谜。”迄今为止，茫茫宇宙仍有着很多的未解之谜在等待着人们探索。青少年正处于生理和心理发展时期，他们有很多人对天文有着浓厚的兴趣，有的学生很早就表现出天文方面的天资。实践证明，开展业余天文活动，不仅能培养学生独立思考、勇于探索的创造精神，提高学生善于思考的想象能力，还能促使学生对学过的数学、物理、地理等知识进行联系，在天文摄影、简单的机械操作等技能方面得到锻炼；更重要的是，这些活动还有利于培养学生对科学严谨、求实的态度，让他们终生受益。
笔者据自己30多年的天文科普工作经历深切感受到，学校科技辅导员可通过经常组织学生观测一些特殊天象（例如，日食、月食、月掩星、水星凌日、金星凌日、流星雨等），动手制作简易望远镜、小日晷，拍摄月相的系列变化等课内和课外活动，来发现和培养学生探索星空的兴趣爱好，引导学生去探究和实践，以进一步培养学生的创新能力，发展其个性特长。除此之外，向学生提供通俗易懂的天文读物也是非常有必要的。
笔者于1978年初由北京大学地球物理系空间物理专业分配到北京天文馆《天文爱好者》杂志编辑部，多年一直从事天文科普工作。2011年8月有幸与人民邮电出版社结缘，开始应邀撰写这本天文科普图书——《星座趣谈》。本书文图并茂，以通俗直观的形式，对美丽的星空——全天88个星座逐一作了介绍，其中包括星座的起源和划分、星座的古希腊神话故事、座内主要天体的性质、特点和最新观测发现。书中所展现的内容，对于天文爱好者、美术爱好者和大众读者均可谓一席星座文化盛宴。
近年来，我国的航天事业取得了跨越式的飞速发展。令人振奋的是，除了成功发射了“嫦娥一号”月球探测卫星外，“神舟”号载人航天系列也取得长足的进步。尤其是最近“神舟九号”与“天宫一号”成功实现太空对接，创造了我国航天事业的又一崭新纪录，把中华民族筑梦太空的千年梦想向前推进了一大步。
中国古人云，人生有涯知无涯。各位读者朋友，特别是青少年读者朋友，让我们一起在实践中不断地学习、创新，锻炼自己，成就未来，为实现中华民族的伟大复兴，为人类社会的发展进步作出自己应有的贡献。
本书在编辑出版过程中，得到了我国“天文馆事业的先驱者”李元先生、北京天文馆馆长朱进博士、科普作家陈丹先生、李冰女士、中国人民大学书报资料中心副编审谢雪华女士，以及人民邮电出版社张兆晋、毕颖、刘佳娣编辑的热心帮助和大力支持。在此，笔者颔首合掌，一并表示真诚的谢意。
李良
2012年8月20日于北京天文馆
无论是在人类的蒙昧时代，还是野蛮时代或文明时代，星空始终陪伴着人类，日月星辰是人类遥远的天然伴侣。自古以来，人类从来就没有停止过观察星空。我国古代把日、月、星都叫曜（音同耀），日、月和火、水、木、金、土五星合称七曜。说到汉语中的“星”字，据《说文解字》分析，“星”字写法是从日而生。“日”泛指以太阳为代表的发光天体——群曜；“生”指天地之间的万物众生。“日”与“生”结合起来表示万物生长所仰赖的群曜。
当黄昏送走西边天空最后一缕晚霞，一个星光灿烂的世界悄然降临。晴夜到野外观察星空，人们时常觉得天空好像一个圆球或穹庐（在天文学上叫做天球）罩着大地，天球上镶嵌着许多相对位置不变的星星——恒星。
夜晚观星空，如果观察的时间足够长，你会发现整个天穹带动着所有的恒星在转动，有些从东方地平线上升起，同时有些则隐没到西方地平线之下，直到太阳升起，使所有的恒星消失。如果连续观察几个晚上，你就会发现恒星从地平线上升起和降落的时间并非固定不变，而是变得越来越早。如果是在黎明前观察，你会发现，在日出之前有一些以前没有见过的新恒星在地平线上升起，这种现象在天文学上被叫做偕日升。
在上古时期，天文学在一定程度上是一种为了生活需要而存在的，其中基本的实用目的包括辨别方向、确定季节和定时辰等。例如，古人通过白天望日、夜晚观星的方法来辨别方向。农耕者根据长期观察到的固定的星空，把握一年四季的变换。因为花开花落、草木枯荣、鸟兽繁衍滋生都对应着固定季节、固定时辰、固定方向的固定星座。例如，我国古籍《尚书尧典》和《夏小正》中都有这方面的相关记载。在古埃及，尼罗河每年定期泛滥，淹没两岸农田作物的同时，也带来大量肥沃的淤泥，古埃及人惊讶地发现，每当尼罗河开始泛滥时，天上最明亮的恒星--天狼星会在清晨东方的晨曦中闪现，这个天象后来被称作天狼星的偕日升，即和太阳同时升起。经过长期的观测，古埃及人确定两次天狼星偕日升的时间间隔为365.25天，他们以此为基础，制定了他们的历法，并把天狼星的偕日升作为新的一年的开始。
古埃及人根据天狼星“偕日升”现象来确定历法示意图。七月以前，太阳比天狼星升得早，阳光掩没了天狼星；七月中下旬，黎明时天狼星从地平线上升起，人们看到了明亮的天狼星
太阳属于银河系里一颗普通的恒星。事实上，白天的太阳也像晚上的恒星一样升起、降落，人们也可以把太阳的视运动想象为一颗大而明亮的恒星在运转，它好像是被天球带着运转的；太阳在天空中的位置可通过一些背景恒星（即随每月的时间推移观察到不同的星座）反映出来。既然每天偕日升的恒星不同，说明太阳所经过的星座或宫是在更迭的。
古人不仅观察到了偕日升现象，而且通过长年累月的观察，注意到某一个恒星升起的时间在一年后会重复，也就是以一年为周期，看上去太阳在天球恒星背景上绕了一周，这条轨迹被称作黄道。原则上说，通过观察太阳与恒星的相对位置，可以确定历法。要孤立地观察某颗恒星是困难的，为了便于观察，可以把相邻的恒星组合起来作为一个标志，这就是星座。
为了便于记忆和辨认，再根据星座的形状，给予命名。这样，某个特定星座的偕日升，就可以作为季节来临的标志。
在冬季时仰望夜空，你会惊奇地看到猎户星座的猎人形象，他好像手挥利器正与冲过来的金牛搏斗，其腰带上的三颗星一字排开，好不威武，在他脚下不远处是全天空最亮的天狼星发出耀眼的光芒；春夜的狮子座的头部，好像一个反写的大问号；夏夜南方天空有一只摆动巨尾的天蝎，那火红的心宿二好像天蝎的心脏；飞马座和仙女座出现在寂静的秋夜星空，视力好的人可以隐约看到那著名的河外星系——仙女座大星云。
自从有人类以来，每当夜幕降临，星空下任何一个村庄或部落的人群，都可以翘首望天。虽说远古时人类对宇宙的规律知之甚少，但这抑制不住人们对星空的神思遐想。星星在天空自然排列的固定图案，给了人类无限的想象空间，激发人们编织出众多的神话故事。星座文化就是人类最早创造的神话文化，不仅出现在文学、艺术、宗教等领域，也影响到建筑美学。它一方面表达了人们对宇宙的和谐与美的向往，也流露出对天神的崇拜与敬畏。
夜空中明亮的金星和月亮
谈到自然学科产生的历史顺序，恩格斯在《自然辩证法》中这样写道：“首先是天文学——游牧民族和农业民族为了定季节，就已经绝对需要它。”现代科学史研究证明，人类所建立的最古老的科学就是天文学。天文学最初是从人类仰观天象开始的。在新石器时代，原始农业生活必然直接受到春暖秋凉的季节规律的制约，所以自然界气候的周期变化是为原始人类最先认识的自然规律。比天文历法更古老的物候历法是在日月星辰这些宏观参照对象的运动规律被充分认识之前，早期人类以更易于熟悉的、与自然变化相应的动植物变化作为参照来掌握季节的变化。
绚丽多彩的星空吸引了一代又一代的科学爱好者，唤起世界上无数的青年人步入了科学的殿堂。据说古希腊哲学家泰勒斯长时间沉浸在对星空的观察，有一天不小心掉进了水坑里，当时有一位妇人笑话他只专注天空而忘了脚下的路。在德国著名哲学家康德的墓碑上镌刻着一段他的名言：“世界上有两件东西能够深深地震撼人们的心灵，一件是我们心中崇高的道德准则，另一件是我们头顶上的星空。”这句话反映了哲人当时的崇高意境，在知识界广泛流传。
我国现代天文学家、北京天文馆首任馆长陈遵妫（1901-1991）先生指出：“中国古代天文学是在《周易》哲学思潮影响下发展起来的。”《周易》位居中国传统文化古籍“五经”之首。“易”字本身有日、月、阴、阳变化循环之意。在较远的古代，“天文”二字原意为天上的图纹，指的是天象。古籍《易经·系辞》说“天垂象，见吉凶”；《易经彖传·贲》称“观乎天文，以察时变”。《易经》中还有很著名的一句话就是“天行健，君子以自强不息”，意为天体周而复始地运行，刚健有力，智者应效法天行，经常锻炼自己，不断进步。现代天文学是研究宇宙天体的大小、距离、温度、运动速度、演变规律以及其他特性，亦即探索星空奥秘的一门科学。
在日常工作和学习中，每当人们遇到一个巨额数字时，常会感叹地说：“这真是一个天文数字！”可见天文学上所用的数字往往巨大。下面简介一下天体的距离单位。
首先介绍“天文单位”，它指的是天文学中测量距离的基本单位，其长度约等于太阳系里的日地平均距离1.469亿千米。对这样的天文数据，用“米”或“千米”作为单位书写起来很不方便，也容易产生差错。于是，天文学家就把太阳到地球的平均距离当成一个单位，叫做“天文单位”，作为测量太阳系天体之间距离的“尺子”。例如冥王星距离太阳为39.87天文单位（即39.87个日地平均距离）。
太阳系以外的恒星、银河系以外的星系，与人们的距离都非常遥远，对于这种遥远距离，天文学家聪明地采用了一种新的量度—光年。所谓光年，就是真空中的光在1年里所走过的距离。光的传播速度1秒钟走大约30万千米，1年大约有3100多万秒，光线大约可走94600亿千米，这就是1光年的距离了。如用光年做单位，假如离我们遥远的一个天体的距离是100亿光年，它意味着，我们现在所观测到它的光是100亿年前发出的。
总之，天文学的研究对象是宇宙中的大尺度目标和现象。现代天文学史是一部记载着各种不同层次各类天体大大小小的物理模型的建造、选择、发展和更新的历史，而贯穿在其中的是天文观测技术和方法的不断创造和更新。现代天文学家按天体尺度的规模可大致分为四个层次，即行星层次、恒星层次、星系层次和宇宙整体。
（1）行星层次，包括太阳系中的行星、矮行星、小天体（彗星、小行星）以及太阳系外的行星系统（含行星际物质）。
（2）恒星层次，包括太阳、其他恒星和恒星系统（包括星际物质）。
（3）星系层次，包括银河系、各类星系和其他河外天体、星系群、星系团等系统（包括星系际物质和星系团际物质）。
（4）宇宙整体，即人类目前观测所及的时空范围，目前研究的时空理论范围大约为140亿～200亿光年。
此外，天文学家还使用一种更大的“量天尺”—秒差距。1秒差距等于206265天文单位，即3.2616光年或308568亿千米。
根据我国古代著名史学家和天文学家司马迁的说法，中国古代天文学的根本目的是探究天人关系（“究天人之际，通古今之变”）。中国古人把天文看得十分高深，其影响和根基深入到社会、文化、政治和思想的所有方面。
在中国古代，“天文”一词很早出现在一些著名典籍中，如《易经·系辞上》说：“仰以观于天文，俯以察于地理”；《易经·贲卦》辞：“刚柔交错，天文也，文明以止，人文也，观乎天文，以察时变，观乎人文以化成天下。”
古人认为，治理国家者必须观察天道自然的运行规律，发现耕作渔猎的时序（并对此加以管理、推广）；又必须把握现实社会中的人伦秩序，来规范君臣、父子、夫妇、兄弟、朋友等等级关系，使人们的行为合乎文明礼仪，并由此而推及天下。简而言之，“观乎天文，以察时变”表明古人观天文的目的是预告人世间有什么变化，通过天文现象来验证国家政治、军事等大事。
《汉书·艺文志》中说：“天文者，序二十八宿，步五星日月，以系吉凶之象，圣王所以参政也。”这里说的是，古代在讲“究天人之际”的时候，内容包括5颗行星（水星、金星、火星、木星和土星）、日、月、星宿、国家、个人和社会。我国古代观测天象的台址名称很多，例如，灵台、瞻星台、司天台、观星台和观象台等。如今保存最完好的是河南省登封观星台和北京古观象台。
我国古代对恒星的命名有着非常完整的体系，譬如北极星附近有：地星、太子、后宫、大臣、番臣诸星，构成了“紫宫”，好似天上的紫禁城；由此往外有：将军、各种行政机构、民间生活景象都对应地搬到了天上。换一句话说，恒星命名从帝王将相、后宫妃子、宫廷庙宇到市场驿馆、车辆道路、谷仓武库、军营车骑、宗教仪礼以及农耕狩猎、父子老人乃至坟墓尸体、厕所屎粪等，应有尽有，一一对应，统统搬到了天上。
在古代中国，天文与占星术、人文有着密切的关联和互动；尤其是中国古代统治者特别重视天象，占星离不开星图，而且需要观察并了解行星、慧星等天体的位置，因此在古代文献中留存了世界上最长的、多年连续的天象观察记录。古人的星空知识不仅丰富，而且也很普及。例如，明末顾炎武在《日知录》里说：“三代以上，人人皆知天文。‘七月流火’，农夫之辞也。‘三星在户’，妇人之语也。‘月离于毕’，戍卒之作也。‘龙尾伏辰’，儿童之谣也。后世文人学士，有问之而茫然不知者矣。”顾炎武文中的“三代”，应指夏商周三代。
中国古代的灵台是仰望星空的官方场所。据有关学者考证知道，皇家的灵台主要用于观测天文，设灵台就要有天文仪器，也要有管理和观测研究人员。高耸的皇家灵台，显示一种神秘威严的气象，在灵台上，昏暗中的青铜圭表，犹如一架侧立的大曲尺，在星空下静立，测风的候风鸟因无风静止不动，铜制的浑仪在无声地缓缓转动，观星者利用浑仪上的窥管对准目标星观测，借着灯笼光线的记录者按观测者的口述记录下天体信息，灵台侧旁负责计时的漏室则不断传来唱漏者刻板的报时声。这就是学者描述的我国古代天文机构夜间工作的生动情景。
灿烂的星空在人类文明的创造中似乎有着十分特别的意义。据说，佛祖释迦牟尼曾夜睹明星而大彻大悟宇宙人生之理。爱因斯坦也曾经动情地写道：“只要我看到涌来的星空，我总是能被深深地震撼。”19世纪著名的德国哲学家黑格尔的一句名言：“一个民族有一些关注天空的人，他们才有希望；一个民族只是关心脚下的事情，那是没有未来的。”德国另一位哲学家费尔巴哈说过：“人只有靠眼睛才升到天上，因为理论是从注视天空开始的。最早的哲学家是天文学家。天空使人想起自己的使命……”从古到今，天文与哲学、政治、宗教和人类知识的其他方面发生着生动而丰富的相互作用，共同推动着人类文明的进步。
位于北京建国门的古观象台具有700多年历史，这是台上的一些清代古仪
北京古观象台的天体仪上的北斗七星特写照片
西方绘画：古人对日全食现象的惊恐情景
自古以来，天文从不是一门孤立的学问，它与人文学科的各方面有着深厚的交集。世界各民族的文化史似乎都始于神话、宗教。日月星辰的神秘性吸引着人们幻想出一个又一个辉煌的彼岸世界。其实，无论是阿弥陀佛的西方极乐世界，还是天主教的天国，都是宗教文化追求和平、光明、美好世界的理想的产物。
当然，由于时代的局限性，古人总是把天象的变化和人事的吉凶联系到一起的。例如，古人认为天空出现“黑太阳”或“红月亮”（日月食）是上天对当政者的警告，彗星的出现象征兵灾；岁星（木星）正常运行到某某星宿，则地上与之相配的州国就会五谷丰登，而荧惑（即火星）运行到某一星宿，这个地区就会有灾祸等。古人还认为，一些天象的变化还是水旱、饥饿、疾疫、盗贼等自然和社会现象的预兆。
在中国古代，“天文”一方面是指天体运行所呈现的景象以及对这些天象的推算和预测；另一方面是据天象的变化预卜吉凶，为君王朝廷大事提供指导。古代教育家孔子曾直言不讳地说，君子“畏天命”。汉代的大儒董仲舒曾提出完整的一套“天人感应”学说，他说，“观天人之际，甚可畏也”。事实上，古代国家统治者很早就对“天人感应”的说法深信不疑。皇帝历来自认为是天子，君权神授，统治天下；皇帝做得好，国泰民安，天就会出现祥瑞；反之，如果做得不好，兵荒马乱，哀鸿遍野，天就会出现怪异天象以警示。在这种情况下，历代皇家从事天象观察者一般都不敢怠慢，均认真观测记录天象，因为稍不留神就会受到严厉惩罚。
现代人拍摄的一些彗星照片
1973年长沙马王堆汉墓出土的帛书彗星局部图
古人关于“天人感应”这种信念是很自然的，例如古人崇拜太阳，是因为他们体会到“万物生长靠太阳”，还例如“一寸光阴一寸金”的时间流逝感觉源于对日影的观察。“时间”是人类生活中必不可少的概念，而时间的概念的确立，最早来自于天体的运动。远古时期，人们结绳记事，过着“日出而作，日入而息”的生活。随着岁月的流逝，人们发现日出、日落是很有规律的，“昼夜交替”是人类能够理解的第一个时间概念。
后来，古人学会了立竿测日影的方法，并发明了最早的天文仪器——圭表。圭表是一种既简单又重要的测天仪器，它由垂直的表（一般高八尺）和水平的圭组成。圭表的主要功能是测定冬至日所在，并进而确定回归年长度，此外，通过观测表影的变化可确定方向和节气。人们在平地上直立一根竿子或石柱来观察日影的变化，这根立竿或立柱就叫做“表”；用一把尺子测量表影的长度和方向，则可知道时辰；后来，人们发现正午时的表影总是投向正北方向，就把石板制成的尺子平铺在地面上，与立表垂直，尺子的一头连着表基，另一头则伸向正北方向，这把用石板制成的尺子叫“圭”。正午时表影投在有刻度的石板上，古人就能直接读出表影的长度值。古人经过长期观测，不仅了解到一天中表影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦阳斜射，表影则最长。于是，古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。例如，连续两次测得表影的最长值，这两次最长值相隔的天数，就是一年的时间长度。由此我国古人很早就知道一年等于365天多的数值。
北京古观象台的圭表
上海天文博物馆（佘山）展示的多级漏壶
大约在商代，古人已经有了黎明、清晨、中午、午后、下午、黄昏和夜晚这种粗略划分一天的时间概念。我国古代有一种很好的计时仪器——漏刻，它假定滴水的时间是均匀的，利用滴水计时的原理。漏刻是古代的一种计时工具，不仅古代中国用，而且古埃及、古巴比伦等文明古国都使用过。
漏是指计时用的漏壶，刻是指划分一天的时间单位，它通过漏壶的浮箭来计量一昼夜的时刻。最初，人们发现陶器中的水会从裂缝中一滴一滴地漏出来，于是专门制造出一种留有小孔的漏壶，把水注入漏壶内，水便从壶孔中流出来，另外再用一个容器收集漏下来的水，在这个容器内有一根刻有标记的箭杆，相当于现代钟表上显示时刻的钟面，用一个竹片或木块托着箭杆浮在水面上，容器盖的中心开一个小孔，箭杆从盖孔中穿出，这个容器叫做“箭壶”。随着箭壶内收集的水逐渐增多，木块托着箭杆也慢慢地往上浮，古人从盖孔处看箭杆上的标记，就能知道具体的时刻。后来古人发现漏壶内的水多时，流水较快，水少时流水就慢，显然会影响计量时间的精度。于是在漏壶上再加一只漏壶，水从下面漏壶流出去的同时，上面漏壶的水即源源不断地补充给下面的漏壶，使下面漏壶内的水均匀地流入箭壶，从而取得比较精确的时刻。
由于单个漏壶在水多和水少的时候滴水时间并不均匀，人们又发明了多重漏壶，确保最后一级漏壶的水位始终保持不变，这样的滴水就比较均匀了。漏刻发明后，人们通常采用将一天的时间划分为一百刻的做法，夏至前后，“昼长六十刻，夜短四十刻”；冬至前后，“昼短四十刻，夜长六十刻”；春分、秋分前后，则昼夜各五十刻。尽管白天、黑夜的长短不一样，但昼夜的总长是不变的，都是每天一百刻。北京故宫博物院保存有公元1745年制造的铜壶漏刻，其最上面漏壶的水从雕刻精致的龙口流出，依次流向下壶，箭壶盖上有个铜人仿佛抱着箭杆，箭杆上刻有96格，每格为15分钟，人们根据铜人手握箭杆处的标志来报告时间。
我国古人特别重视观察北斗七星，因为可利用它来辨方向、定季节。把北斗七星中的天璇、天枢两颗星连成直线并延长五倍距离，就可找到北方的标志——北极星。北斗七星在不同的季节和夜晚不同的时间，出现在天空不同的方位，看起来它在围绕着北极星转动（逆时针），所以古人又根据初昏时斗柄所指的方向来决定季节，即当斗柄指东方，天下皆春；斗柄指西方，天下皆秋；斗柄指南方，天下皆夏；斗柄指北方，天下皆冬。古人还由观察星空和物候认为，太阳在天空的轨迹影响着四季变化。
山东省嘉祥武梁祠石刻北斗七星局部图
北斗七星围绕（沿逆时针）北极星的周年视运动示意图，从斗柄指向可判断季节
人们最初发现，每夜的星象似乎在有规律地缓慢移动，后来很快会想到这实际上是太阳在星空背景中的移动造成的；由进一步的观察发现，太阳在恒星背景上移动一周的时间似乎正好就是一个寒来暑往的时间。虽然那时的人们还没有建立地球围绕太阳公转的概念，但是这个规律还是被捕捉到了，于是诞生了“年”的概念；加上每个月的月亮圆缺规律的发现，人们逐步建立了早期的天文历法。
在中国古代，天文历法象征着帝王君权神授的统治权威。古籍《尚书·尧典》说：“乃命羲和，钦若昊天，历象日月星辰。”据古代传说，尧帝曾经命天文学家羲、和二氏进行天文观测以制定历法，那时是以观测日出方位和黄昏时中天的恒星来确定季节。现代天文学家根据书中记录的“中星”天象，推断出尧帝观象授时的年代约在公元前23世纪。当时制定的历法是一年有366天，以置闰月的方法保持与季节同步。
早在5000多年前，我国就有了“阴阳历”，每年366天。商代（公元前1600年～公元前1066年）时期，已有专门的官员负责天文历法，当时采用的是“阴阳合历”，将闰月放在岁末，称为“十三月”。西周（公元前1066年～公元前771年）时期，天文学家用圭表测量日影，确定冬至、夏至和一年的二十四个节气，来指导农牧业生产。
我国古代历法不仅包括节气的推算、每月日数的分配、月和闰月的安排等，还包括许多天文学的内容，如日食，月食发生时刻和可见情况的计算和预报，五大行星位置的推算和预报等。
我国现代天文学家席泽宗院士曾指出：“现在的天文学是通过天文观察来研究宇宙及天体的发生发展以及变化规律的，而古代观测这些东西是为了预告人间的吉凶祸福并干预政治事务的。”
客观地说，人们观察星空的社会目的主要有以下几个方面。
（1）为了认识大自然。例如从古代的地心说到日心地动说、星云学说以及到现代的恒星演化和宇宙学等学说，观察星空能丰富人类的知识，开拓思路，建立正确的世界观。
（2）为了发现自然规律。例如哥白尼的日心说、伽利略的天文新发现、牛顿力学定律等，这些对人类认识自然、改造自然、利用自然产生了革命性影响。
（3）为了促进科学发展与开拓。通过观察与技术或实用任务相互影响、相互交叉，人类发明了授时、编历以及太阳活动预报等，产生出实际应用价值；科学开拓包括天体物理学、日地空间物理学、天文地球动力学、宇宙化学以及量子宇宙学，等等。
简而言之，认识星空、观察天体的运动、了解星体的物理性质是青少年学习天文学的阶梯。广大青少年通过到野外观察星空，可以培养自己的科学观察能力；如果你熟悉了星座，又掌握星空运行的规律，你就可以在一些特殊的场合，例如在郊野地质考察中，或在大海上航行，抑或在沙漠、在草原等地，通过一些星星你可辨别方向、判定时间、季节等。能够认识一些亮星，既可以培养科学情趣，也是一种有益的锻炼和科学文化活动。
天上的星星绝大部分是恒星。在晴朗夜空且无人为干扰的情况下，视力正常的人用肉眼可以看见6900多颗星，其中一半在地平线之上，另一半或者尚未从东方升起，或者已降落到西方的地平线下。换一句话说，在晴夜任何时刻，人们用肉眼见到的星星最多也就是3000多颗。
恒星可谓是遥远的太阳，都是宇宙中炽热的大火球。用天文仪器观测表明，恒星的表面温度各有不同 ，天文学家发现，恒星的表面温度越高，它发出的光线的颜色越偏向紫色，温度越低，越偏向红色。因此，通过观察恒星的颜色，可粗略地判断出该恒星表面温度的相对高低。
恒星大部分是“双星”，单星为数不多。所谓双星是不但看上去离得近，实际距离也是很相近的两颗恒星，通过万有引力互相吸引，彼此围绕着对方不停地旋转。只有这种关系，才能称作现代天文学意义上的双星。天文学上把双星中比较亮的一颗称为主星，比较暗的那颗称为伴星；对于3颗或3颗以上靠引力聚在一起的星，称作“聚星”。如果聚星的成员超过了10颗，一般就称之为“星团”。
通过长期观测星空，人们认识到，凡是能够观测到亮度变化的恒星，都称为变星。变星主要分为食变星和造父变星两类。食变星实际上是双星系统造成的。两颗恒星彼此绕着对方旋转，其轨道面恰好和它们与地球的连线平行。这样，当比较暗的一颗星转到比较亮的那颗星和地球之间的时候，会把亮星的光遮住了一部分，于是总的亮度就减退了。当这颗暗星转到亮星的一旁或后面，不再遮光的时候，系统又恢复了最大观测亮度。这类变星的代表是英仙座的大陵五。
由于恒星本身的膨胀和收缩，记录到仙王座造父变星光变曲线时间周期为5天8小时47分
造父变星是另一类变星的变光现象，即由恒星自身造成，例如仙王座的恒星造父一。天文学家发现，造父一的直径是太阳直径的30倍，约4000万千米。它就像人的心脏总在周期性不停地搏动——膨胀与收缩，直径前后相差达500万千米。当膨胀时，它的亮度就减弱，收缩时亮度就增加，搏动的周期也就是它亮度变化的周期。像造父一这样因体积的变化导致的变光称为脉动变星。有些脉动变星的变光周期与它的亮度有严格的对应关系，利用这一点，天文学家就可以确定它与地球之间的距离，因此这类变星又有“量天尺”的美称。
如果感兴趣的读者在夜晚花上个把小时面向南方观察一下星空，你就会看到东方地平线附近的星星越升越高，原来出现在南方的星星则偏向西方，而西边的星渐渐没入地平线以下。同样地，太阳、月亮也是每天东升西落一次。对于这种现象你也许不觉得有什么稀奇，但你是否想过：为什么星辰不约而同地、整体地每天东升西落一次呢?是星星、太阳在围绕着地球运转吗?
其实，我国古人很早就认识到这种现象的原因了，古书上说“天左旋，地右动”，意思是天空里的日月星辰从东向西旋转，是由于地球从西向东转动而造成的。古人还举了个生活中的例子来说明这个道理。如果你坐在一艘平稳行进的大船中，你会浑然不觉船在行，你会误认为窗外的树木、房屋在纷纷向后倒退。天上的日月星辰每天的东升西落只是一种表面现象，这是地球在自西向东自转所造成的。也就是说，天旋是由于地球在转动。地球每天自转一周，地动的角度是360°，若按一天24小时来划分角度可知，天球每小时旋转15°。也就是说，日月星晨每小时由东向西转动15°。星空这种均匀地周而复始地由东向西运动对人类的生产和生活很有用处的，它可以帮助我们测定时间。例如，太阳走到正南是一天的中午（天文学上叫做“上中天”或“日中”），太阳偏离正南向西走过15°就是下午1点，等等。长期以来，古人就是根据星空的这种周日视运动来测定准确的时间。
天文学是一门研究物质宇宙的科学。作为一个普通人，可以不懂天文，分辨不出星座，但是却无法抗拒星空那神秘、永恒的吸引力。每个人在青少年时都曾在观望若明若现的星星时，编织过自己未来美丽的梦想。例如，有的人曾梦想航海，其实，航海本身就已与星星结下不解之缘。因为早在人类大规模开展海上航行之前，星空就被用来判断方向和季节还有制定历法，以及用来占卜吉凶。在茫茫的大海上，点点繁星是忠实的航标，它们既为船长们指引夜间航行的方向，又可通过天体仪、星盘和六分仪来确定航船所在的位置。通过观测研究星空，人类获得了许多有益的启示，由此推动科学技术的进步，有时甚至会引起社会科学的革命性发展。
在我国中原地区居民观察的天球与星座旋转示意图。此图是按照观察者在北纬35°绘出的天球。天球旋转轴的倾角和观察者所能看见的星座随观察者所在的纬度不同而不同。观察者从北向南看，天球每天沿顺时针旋转约361°，即比一周要多旋转约1°
由于地球的公转运动，每晚9点左右在北京地区观察猎户座的位置随季节的变化情况示意图
人们从星空中所获得的科学启示中最重要的是：我们的宇宙是物质的，所谓万能的上帝是根本不存在的！16世纪时传统的地心说与哥白尼日心说的争论，不仅是不同的学说之间的科学辩论，更是一场人类宇宙观的思想革命，也是一次反抗神权压迫的政治斗争。随着日心说逐步取得胜利，关于人类在宇宙中地位的认识，终于出现了一次历史性的伟大飞跃：人类所居住的地球并不是宇宙的中心。
到了20世纪初，天文学的进步使人类进一步认识到，太阳所在的银河系也不是宇宙的中心；20世纪中关于宇宙膨胀及其有力证据的相继发现，特别是宇宙微波背景辐射的发现，科学地证明——宇宙是根本没有中心的平等的世界。世界一切都在变化，所有的天体在演化，整个宇宙在不停地发展变化！
今天，天文学家已发现数以百计的类似太阳系的遥远的行星系统。现在人们已经认识到，我们的宇宙是由数千亿个像银河系这样的星系（一个星系由千亿个太阳所组成）构成的，它们源自大约137亿年前的宇宙大爆炸，而且我们的宇宙迄今仍在加速膨胀。
为了方便观察星空，人们按星空中（准确一点说是天球上）恒星的自然分布，将星空划分为若干区域。这些区域大小不一，每一个区域就称为一个星座。
一般认为，星座起源于四大文明古国之一的古巴比伦。古巴比伦人最早将天空分为许多区域，即星座。星座最早究竟如何起源，现已难以考证。总之，世界各民族都是依据自己的文化将群星划分的，同时加入一些神话故事，所以星空星座承载了各国的文化与历史。
早在公元前四五千年，生活在美索不达米亚地区（现今叙利亚东部和伊拉克境内）的人们，主要靠放牧为生，那里有底格里斯河与幼发拉底河从西北流向东南，注入波斯湾，所以又叫两河流域地区。牧羊者们一边看守羊群一边观察星空，他们把一些醒目的星星排列起来并想象成动物或人的样子，这就是所说的星座。那时星座的用处并不多，被发现和命名的更少。黄道带上的十二星座据说最初是用来计量时间的，而不像后来用作算命代表人的性格。在公元前1000年前后已提出30个星座。后来关于这些星座的说法传到了古希腊等地，人们把它们同美丽的神话故事结合起来，逐渐形成一种星座文化。
如果将苏美尔人的星空观察看做人类较系统地观测天象的开端，那么这种世代相传的天文观测绵延至今已有大约6000年的历史。两河流域文化传到古希腊以后，推动了古希腊的文化发展。著名的古希腊天文学家喜帕恰斯等，曾对巴比伦的星座进行了补充和发展，编制出了古希腊星座表。
古希腊天文学家喜帕恰斯在用十字尺观星
古希腊天文学家托勒密在观测星空
目前世界上通用的星座名称是从古罗马时代甚至于更早的古希腊时代沿用下来的，而古希腊人对星座的了解又部分地来源于古巴比伦。今天所使用的许多星座名称含有有趣动人的神话故事，形成了一种独特的世界性文化遗产──星座文化。譬如说，夏夜天空中织女星附近的群星构成了一个菱形，看起來像织布的梭子，所以我国古时候把其中那颗最亮的星称为织女星；但古希腊人却把这群星想象成七弦琴的样子而称为“天琴座”。冬夜星空中的主要标志是猎户座，猎户在希腊神话中是万兽恐惧的的狩猎高手，但在中国古代被视为“白虎”或是交恶两兄弟中的“参”；而在叙利亚则被视为“巨人”。还有，著名的北斗七星在古籍《诗经》中被提到是一种舀酒的酒器，在我国山东武梁祠的汉代文物石刻上描绘的是天帝巡视四方的座车，我国民间把它视为一种容器——斗，而它在希腊神话中则是大熊星座中大熊的臀部与长尾，欧洲与美洲则视它是舀水的勺子。
公元2世纪，古希腊天文学家托勒密综合了当时的天文成就，编制了一个星表，里面有48个星座。当时，人们用假想的线条将星座内的主要亮星连起来，把它们想象成动物或人物的形象，结合流传的希腊神话故事给它们起了适当的名字，这就是星座名称的由来。希腊神话故事中的48个星座大都居于北方天空和赤道附近。
托勒密时代的48个星座是：
小熊座、大熊座、仙后座、天龙座、仙王座、仙女座、御夫座、
天鹅座、英仙座、牧夫座、武仙座、北冕座、天琴座、海豚座、
飞马座、三角座、天箭座、巨蟹座、白羊座、双子座、宝瓶座、
室女座、狮子座、金牛座、双鱼座、摩羯座、天蝎座、天秤座、
人马座、小马座、小犬座、猎户座、天鹰座、蛇夫座、巨蛇座、
长蛇座、鲸鱼座、南船座、天坛座、南冕座、豺狼座、大犬座、
乌鸦座、南鱼座、天兔座、半人马座、波江座、巨爵座。
中世纪以后，欧洲资本主义兴起，随着资本主义的向外扩张，航海事业得到了很大的发展。船舶在大海上航行，随时需要导航，除了指南针以外，天上的星就是最好的指路灯。而在星星中，有些星座的形状比较特殊，很容易观察记住，因此，星座受到了普遍关注。据说16世纪麦哲伦环球航行时，不仅利用星座导航定向，而且还对星座中的各恒星开展观测研究。
1597年荷兰探险家皮特·凯瑟与弗雷德里克·豪特曼，1603年德国天文学家约翰·巴耶尔，他们陆续增添了14个星座，其中绝大部分用珍禽异兽的名称命名这些星座，它们是：
天燕座、剑鱼座、天鹤座、水蛇座、南三角座、蝘蜓座、印第安座、凤凰座、苍蝇座、孔雀座、杜鹃座、飞鱼座、天鸽座和南十字座。
1602年，丹麦天文学家第谷恢复了后发座。1690年，波兰天文学家约翰尼·赫维留新增了9个星座：
鹿豹座、猎犬座、蝎虎座、小狮座、天猫座、麒麟座、盾牌座、六分仪座和狐狸座。
1751年法国天文学家拉卡伊增设了南天中的14个星座：
唧筒座、雕具座、圆规座、天炉座、时钟座、山案座、显微镜座、矩尺座、绘架座、罗盘座、网罟座、玉夫座、望远镜座和南极座。
此外，拉卡伊把巨大的南船座拆分为3个星座：
船底座、船尾座和船帆座。
后来，有的人竟撇开传统的规矩，随心所欲乱改乱增星座，例如有人把自己国家的皇帝名字搬上天空；还有位天文学家拉朗德因为喜欢猫，竟在天上增设了一个家猫座。为了避免这种混乱的局面，1928年国际天文学联合会召开国际大会，通过一项决议，终止了乱设星座的做法，此次会议后正式公布了国际通用的88个星座方案。同时规定，以1875年的春分点和赤道为基准。
根据88个星座在天球上的不同位置和恒星出没的情况，可大致划成五大区域，即北天拱极星座（5个）、北天星座（40°～90°，19个）、黄道十二星座（天球上黄道附近的12个星座）、赤道带星座（10个）、南天星座（-30°～-90°，42个）。这些星座所占据的天区有大有小，所包含的恒星有多有少，但只要知道了某一颗恒星属于哪个星座，就可以很方便地在满天繁星中找到它。
1660年荷兰的阿姆斯特丹出版的赛拉里乌斯星图，展示了天球北半球偏右对着我们的星座形象
以下是全天的88个星座具体分布情况。
北天拱极星座，即北极星附近的星座（5个）：
小熊座、大熊座、仙后座、天龙座和仙王座。
北天星座（19个）：
蝎虎座、仙女座、鹿豹座、御夫座、猎犬座、狐狸座、天鹅座、小狮座、英仙座、牧夫座、武仙座、后发座、北冕座、天猫座、天琴座、海豚座、飞马座、三角座和天箭座。
黄道十二星座（12个）：
白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座和双鱼座。
赤道带星座（10个）：
小马座、小犬座、天鹰座、蛇夫座、巨蛇座、六分仪座、长蛇座、麒麟座、猎户座和鲸鱼座。
南天星座（共42个）：
天坛座、绘架座、苍蝇座、山案座、印第安座、天燕座、飞鱼座、矩尺座、剑鱼座、时钟座、杜鹃座、南三角座、圆规座、蝘蜓座、望远镜座、水蛇座、南十字座（小星座）、凤凰座、孔雀座、南极座、网罟座，天鹤座、南冕座、豺狼座、大犬座、天鸽座、乌鸦座、南鱼座、天兔座，船底座、船尾座、罗盘座、船帆座、玉夫座、半人马座、波江座、盾牌座、天炉座、唧筒座、雕具座、显微镜座和巨爵座。
赛拉里乌斯星图之二，展示了天球的南半球偏右对着我们的南天球星座形象
我国古人为了便于认星和观星，把若干颗恒星组成一组，每组用地上的一种事物命名，还用各种假想的线连起来，组成各种图形。这样一组恒星称作星官（有的星官上只有一颗星）或星宿。例如，北斗七星和古人用的酒斗很相似，所以星官名就取了“北斗”这个名字。在公元前11世纪以前，我国先哲就把星空划分成了许多星官、星宿，以后又进一步演变为“三垣二十八宿”的星空划分体系。
著名的史学家司马迁（他也是一位天文学家）所著《史记》中专门有一卷“天官书”。三国时期吴国的太史令陈卓综合前人的知识，编有一个含238个星官、共计1464颗恒星的星图。
“三垣二十八宿”是中国古代天文学的基本概念。所谓“三垣”，是古人把从地球上看到的北天极周围的大片星空分为紫微、太微、天市三部分，这三个天区分别叫做紫微垣、太微垣和天市垣。“垣”就是城墙的意思，紫微垣象征皇宫；太微垣象征行政机构；天市垣象征繁华街市。这三垣环绕着北极星呈三角状排列。在三垣外围分布着“四象”：东方苍龙、西方白虎、南方朱雀和北方玄武。
紫微垣居于北天正中央，所以称中宫或紫微宫。紫微宫即皇宫之意，各恒星多数以官名命名。紫微垣以北天极为中枢，成屏藩形状，好像两弓相合，环抱成垣。东、西两藩共15颗星。东藩八星包括：左枢，上宰，少宰，上弼，少弼，上卫，少卫，少丞；西藩七星包括：右枢，少尉，上辅，少辅，上卫，少卫，上丞。两弓相合，环抱成垣。它的天区大致涉及现今国际通用的小熊、大熊、天龙、猎犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。太微垣是三垣之上垣，位于紫微垣东北，北斗南方，北自常陈、南至明堂，东自上台，西至上将，下临翼、轸、角、亢四宿，大抵相当于现代星座的室女、狮子和后发等星座的一部分。太微是政府之意，古星官多用官名，如左执法之言廷尉，右执法之言御史大夫之类，以及上将、次将、上相、次相咸列于天。天市垣位于紫微垣东南，约占东南天空57°范围。天市垣的星星大体相当于现代的武仙、巨蛇、蛇夫等星座的一部分。
敦煌星图之一
苏州孔庙保存的南宋时（1247年）的石刻星图
“二十八宿”是指绕天一周的28个天区，他们宽窄不等，各有名称。我国古人很早就把星空像切西瓜那样划分为二十八宿（沿黄道带附近分布），并将其按时间、方位排列下来，我国历代历法即以此为基础。二十八宿又名二十八舍或二十八星，这是古人为了比较日、月五星的运动而选择的28个星区，作为观测的标志，“宿”或“舍”均有停留的意思。所以说，二十八宿是指恒星大致分布在黄道附近的28个天区，它们的名字依次为东方：角、亢、氐、房、心、尾、箕；南方：斗、牛、女、虚、危、室、壁；西方：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；北方：井、鬼、柳、星、张、翼、轸。后来古人将二十八宿和苍龙、白虎、朱雀和玄武这四象相结合，形成了“三垣二十八宿”和“四象”的说法。
苍龙、白虎、朱雀和玄武这四者在传统文化里属于4个天神，简称“四灵”，例如古籍《三辅黄图》卷三中有：“苍龙、白虎、朱雀、玄武，天之四灵，以正四方。”在古人眼里，东方的星象如一条龙，西方的星象如一只猛虎，南方星象如一只大鸟，北方星象如一条龟蛇。这四位天神其实来源于古代的星神崇拜，其中东方七宿（角、亢、氐、房、心、尾、箕），古人将其想象成龙的形象，因位在东方，按阴阳五行五方配五色之说，东方青色，故称青龙。以此又有北方玄武、西方白虎、南方朱雀之说。青龙、白虎、朱雀、玄武合称四象，又称四方四神。
东方青龙的七宿形状又极似龙形，从它们的字义上就可以看出来，角是龙的角，亢是颈项，氐是根本，而且是颈根，房是膀，是胁，心是心脏，尾是尾，箕是尾末。还有龙心的部分——心宿二，也称为“大火”。农历的二月初二，民间称“二月二，龙抬头”，传统谚语有：“二月二，龙抬头，大仓满，小仓流”，象征着春回大地，万物复苏。天上的“龙”抬头时，春天便慢慢来到人间，雨水也会多起来，大地返青，春耕从南到北陆续开始。关于“龙”的传说有很多，有的人说是蟒蛇；“龙”的出处也有很多的说法，有的说是源于中国星宿，有的说是由印度传入的，但据考证印度的龙神是由中国传入，后经由佛教又传回中国。
明代顾锡畴《天文图》中的紫微垣星图
南方朱雀七宿（井、鬼、柳、星、张、翼、轸）联想的形象是朱雀。朱雀又可谓凤凰或玄鸟；也有人认为，朱雀是三足神鸟或三足乌，或玄鸟就是三条腿的乌鸦。朱为赤色，像火，南方属火，故名凤凰。其中也有在火里重生的意思，有点儿像西方文化的不死鸟，故又叫火凤凰。凤凰的原形有很多种，如锦鸡、孔雀等。
西方白虎七宿（奎、娄、胃、昴、毕、觜、参）是西方的代表，西方在五行中属金，色是白的，所以它叫白虎不是因它是白色，而主要是从五行中说的。在古人心目中，虎是可怕又可敬的东西。可怕的是，它会食人畜，可敬的是其威猛无比，能够辟邪。西方白虎具有辟邪、禳灾、祈丰及惩恶扬善、发财致富、喜结良缘等多种神力。古人还认为白虎是一种祥瑞之象。
北方玄武七宿（井、鬼、柳、星、张、翼、轸），玄武即黑色的龟蛇，是一种由龟和蛇组合成的灵物。据说玄武的本意就是玄冥，武和冥这两个字古音是相通的。武是黑的意思；冥是阴的意思。玄冥起初是对龟卜的形容：龟背呈黑色，龟卜就是请龟到冥间去请教袓先，将答案带回来，以卜兆的形式显示给世人。
随着地球围绕太阳周而复始地公转，天空的星相也随着季节转换。每到冬春之交的傍晚，苍龙显现；春夏之交，玄武升起；夏秋之交，白虎露头；秋冬之交，朱雀上升。“天人合一”是古代天文学思想的核心。在古代中国人心目中，“天”是指整个自然界，其并非像近代科学家的“客观性假定”的那样是无意志、无情感、可认识、可改造的客体，而是一个有意志、有感情、无法彻底认识、只能顺应其道、与之和睦共处的庞大而神秘的活物。谈到天文与传统文化，我国现代著名天文学家席泽宗院士指出：“天文学对城市的布局很有关系，如北京的天坛、地坛、日坛、月坛的设置，如唐代的长安城、宫城分为三部分，形成天上的三元，宫城南门叫朱雀门，北门叫玄武门，前朱雀后玄武，中国古代将天空二十八宿分为朱雀、玄武、青龙、白虎，称‘四象’。后来行军时军队就打这个旗，中间打北斗七星旗，周围打朱雀、玄武等旗，这样能鼓舞士气，就可以打胜仗。中国天文学中的星占学大部分是为军事服务的。有人对《史记•天官书》作过分析，里边关于星占的有309条，关于用兵的有124条，占了1/3以上。”
现代人都知道地球是一颗行星，所谓黄道，是由于地球公转而呈现太阳周年视运动的轨迹。但是在几千年前，人们的宇宙观基本上信奉地心说，即地球是宇宙的中心天体，是固定不动的。古巴比伦人很早就观察注意到，一年里太阳在恒星背景上由西向东运行一圈，他们把太阳在天空中运行的路线称作黄道。1543年哥白尼的日心地动说问世，他告诉人们，太阳的这种运动并不是其真实的运动，而是地球围绕太阳运行造成的表面现象，因此叫做太阳的视运动，即表观运动。
当人们从地球上观察遥远的星空，却感觉不出是地球在运转，而是太阳在星空背景上围绕地球转圈儿。为什么会有这种感觉呢？其实，这个问题在我国西汉时代就有人作出了很好的解释，当时有一本叫《尚书纬•考灵曜》的书中写道：“地恒动不止，而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行不觉也。”哥白尼在叙述地球运动的日心说时也不约而同地作了相同的比喻。地球围绕太阳公转周期平均约为365天。地球公转的平均速度约为每秒30千米，这个速度说来比火箭还快两三倍呢，但相对于非常遥远的恒星却不易觉察出它在运动。太阳是距离地球最近的恒星，相对说来，人们在地球上看到太阳呈现一种周年视运动，即它在恒星背景上缓慢地移动着。
太阳的周年视运动实际上是地球围绕着太阳公转造成的。太阳在天球上作周年视运动，因此一年之中，太阳每天升起和落山的方位是改变的。太阳的周年视运动除了使它的黄经改变，还会使它的赤纬在正负23.5°之间变动，而在冬至、夏至附近那几天，太阳赤纬的改变很小，肉眼不易察觉。由观测知道，在夏至这一天（总在公历6月22日左右），太阳看上去运行到了黄道上距离天球赤道（就是地球赤道在天球上的投影）最远的那一点，这一点所代表的地理纬度（北纬23.5°），被称为北回归线。从夏至的第二天起，太阳又逐渐向天球赤道靠拢。而另一方面，在北半球，对同一观测地点而言，夏至这天的日落方位是西北方向最偏北的，从下一天起日落方位就开始向南移动。
天球的旋转、天赤道、黄道以及太阳周年视运动示意图，太阳每天在天球上大约移动1°。太阳的周年视运动实际上是地球围绕着太阳公转造成的
太阳在天球上的周年视运动示意图。在北半球临近夏至与临近冬至的那几天相比，太阳升起和降落将会向北偏移很远的距离，并会在地平线上停留较长的时间，即俗话说的白天变长了
从地球上看，太阳绕天球的黄道一周的时间，即太阳中心从春分点到下一次春分点所经历的时间，叫做回归年（又称为太阳年）。1回归年=365.24219879日≈365日5小时48分46秒。恒星年与回归年的区别是，恒星年是以天球上固定的点（如遥远的恒星）为参照物的运动周期。而回归年是太阳中心在黄道上连续两次经过春分点（或秋分点、冬至点和夏至点）的时间间隔，即太阳连续两次直射于北回归线（或南回归线）的时间间隔。因此，回归年又称季节年。回归年稍短于恒星年。全球各地的昼夜长短和正午太阳高度的季节变化、阳历和阴历的历年安排以及二十四节气的划分，均以回归年为周期。
由天文观测知道，每年3月21日左右，阳光直射赤道，这时太阳在春分点，太阳赤纬等于0°。此后，太阳赤纬开始加大，太阳光直射点逐渐向赤道以北移动，北半球所得的热量逐渐增多。6月22日左右，太阳运行至夏至点，太阳赤纬等于黄赤交角，阳光直射在北回归线上。这天北半球各地，中午太阳位置最高，白昼时间最长，黑夜时间最短，接受的太阳光和热最多，日出和日没点偏北的程度最大。夏至后太阳光直射点南移，9月23日左右太阳运行至秋分点，阳光再次直射赤道。12月22日左右，太阳运行至冬至点，阳光直射南回归线，对北半球来说，此时的情况与6月22日恰好相反。冬至后阳光直射点开始北移，到3月21日，又直射赤道。
这样，对于地面上的某一地带，在一年中的不同日期里，日出和日没点的方位不断变化，白天太阳在天球上所走的距离长短不一，即白昼长短不一，于是太阳光照射的时间就不同。正午太阳的高度也不断地变化，阳光与地面的倾斜角度也随之变化。太阳光照射时间、照射角度的变化使某一地带所接受的太阳光和热就有多与少的差别，从而形成春暖、夏热、秋凉、冬冷的气候变化。
地球的自转、本初子午线和经度示意图
如前所述，地球绕太阳公转一周的时间间隔，在天文学上叫做恒星年。地球接连两次经过春分点的时间间隔叫做回归年。由于春分点移动的方向和地球绕太阳公转运动的方向相反，所以地球每次来到春分点，总是比假若春分点静止的地球到达时间要早一些。由于这个原因，回归年比恒星年约短20分钟。这两种年的准确数值是：
1恒星年=365.25636日=365日6时9分9秒，
1回归年= 365.24219879日=365日5时48分46秒。
总之，恒星年是地球绕太阳的公转周期，回归年是四季变化的周期；两者的长度差别虽小，但性质却不相同。在日常生活中，回归年较恒星年自然有着更实用的意义。
人们在地球上习惯地看到太阳每天周而复始地东升西落，这种现象是由于地球的自转造成的，天文学家称这种现象为太阳的周日视运动。人们日常所说的“一天”一般理解为太阳从正午（或日出、日没）到下一次正午（或日出、日没的时间间隔），这在天文学上称为一个真太阳日，根据它来计量时间所得的结果，叫做真太阳时，简称真时或视时，因为这是根据太阳的视运动所规定的时间系统。
由于地球不停地自西向东自转，地面东部地方总要比西部地方先看见太阳。已经看到日出的地方一天之中的时间要迟些，尚未看到太阳的地方时间要早些。如何知道地面两个地方的时差有多少呢？为此，人们把地球划分为24个标准时区，其界限是一条条南北方向的并且与赤道垂直的假想线，称为子午线。在世界地图上，你可以发现，通过英国首都伦敦的那条子午线为0°，称为本初子午线。各时区间的距离用本初子午线东面或者西面的度数来测定。1884年，在华盛顿召开了划分时区的国际会议，规定了全球划分为24个时区，每区横跨经度15°，因为按地球的自转速率，每转过15°，约为1小时；国际上公认，伦敦格林尼治（也有人译为“格林威治”）天文台的时间为国际标准时间，称为世界时。
地球绕着太阳公转，一年转一周。地球人伴随着地球的自转和公转，好像乘坐在一艘巨大的球形宇宙之舟在太空航行。人们从地球上看太阳，太阳在恒星背景的天球上缓慢地移动着位置，其方向与地球公转方向相同，即由西向东，也是一年移动一周天，这就是天文学上所说的太阳的周年视运动。太阳周年视运动在天球上的轨迹，就是黄道。换句话说：地球公转轨道平面无限扩大而与天球相交的大圆，就是黄道。
黄道的表示法跟地球地理坐标的赤道类似。我们知道，地球赤道在东西方向上用经度划分表示，以英国格林尼治天文台为起点的本初子午线经度为0°，由此向东为东经，从东经0°到东经180°；向西为西经，从西经0°到西经180°；东、西经180°重叠在一起。黄道在天球的东西方向上用黄经来表示，且规定以黄道与天球赤道的交叉点——春分点为起点，即黄经0°。太阳在黄道上由西向东运动，每天在黄道上移动1°不到的距离。
古代人们把黄道经过的那些恒星划分为12个星座，称为黄道十二星座。事实上，黄道经过的星座实际上是13个，多出来的那个即黄道经过蛇夫座的一小部分，但考虑到一年12个月，人们还是决定采用12个星座。它们的次序为白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座和双鱼座。它们统称为黄道十二星座。黄道星座名称经过多次变迁，很多与神话有关，多数是以动物名称命名。
黄道十二星座在形式上大小不一，有长有短。例如最长的星座是室女座，在黄道上长44°，几乎是黄道全长的1/8；最短的是巨蟹座，只有20°。因此，太阳经过每个星座所需要的时间就有长有短。这对于以太阳位置为标准来计算日期，造成诸多的不方便。于是天文学家引入了“黄道十二宫”的概念。
一般认为，在古巴比伦和古希腊时代，天文学家为了表示太阳在黄道上的运行情况和所处的位置，经过长期的实践，决定从黄道上的春分点开始，将黄道等分为12个段，每段都长30°，称为一个宫。划分黄道十二宫意为太阳每个月在一个宫里活动和停留。这样，一年12个月，太阳依次经过这12个宫，共360°，即周天一圈，第二年则又重新从春分点开始算起，周而复始地循环。
需要说明的是，在两千多年前，当时黄道十二宫与黄道十二星座的位置基本上一一对应，即白羊宫与白羊座对应，金牛宫与金牛座对应……双鱼宫与双鱼座对应。之所以说“基本上”，那是因为黄道十二宫虽说是参考黄道十二星座的名字命名的，但毕竟规定了每个宫一律长30°，而黄道星座则有长有短。那时，春分点在白羊宫，被称为白羊宫第一点，也就是太阳刚开始进入白羊宫的第一点。因为当初宫与星座基本对应，春分点自然也是在白羊座内。
后来观测发现，由于岁差的原因而使春分点在黄道上有向西移动现象。这是因为地球并非正球体，而是一个旋转椭球体，赤道半径比极半径要大21千米多；另外，地球的赤道面与黄道面之间有个角度，平均是23.5°，于是像地球这样的一个天体好似一个旋转的陀螺，在日、月和行星引力的作用下，自转轴的指向就会发生变化，即所谓的地轴进动。这种被称为岁差的变化是非常慢的，周期大约是25800年，它是由希腊天文学家喜帕恰斯于公元前150年前后发现的。
岁差引起春分点沿黄道每年向西移动约50.2"，这是一个很小的角度。打个比喻：我们手表上的秒针一分钟就在表面上转一圈，每秒钟转过一小格，即圆周的1/60，一个圆周是360°，秒针每秒钟就转过了6°。由于岁差而使春分点在黄道上向西移动这很不显眼的6°，但从历史的角度看，岁差的影响是不小的，从古巴比伦和古希腊到现在的两千多年当中，春分点已经在黄道上向西移动了约30°。所以说，在两千多年前，由于宫与星座基本上一一对应，作为白羊宫第一点的春分点，自然也同时在白羊座内；两千多年过去了，岁差现象使得白羊宫随着春分点向西移了约30°，而同名的黄道星座恒星的位置并没有变。这样，白羊宫就脱离了白羊座，它现在大致与白羊座西面的双鱼座对应。原先规定的春分点当然还在白羊宫，仍是十二宫的第一宫，这没有变化，但春分点实际上是在双鱼座内。
总而言之，黄道十二星座与黄道十二宫是两个不同的概念。黄道十二星座仅仅是星空的划分区域，而黄道十二宫与太阳视运动和历法节气等有关。下面作简单的说明。
（a）规定黄道十二宫的每一个宫，在黄道上一律长30°，而黄道星座的长度则各不相同。
（b）黄道十二宫的名称、星像图形与相应的黄道十二星座一致，但黄道十二宫并不等于就是黄道十二星座。
（c）黄道十二宫各有国际统一的符号，但相应的黄道十二星座，都没有规定的天文符号。
（d）黄道十二宫是用来表示太阳在黄道上的位置以及它的运行情况，因此，太阳进出每个宫的日期以及相应的节气，都有明确的规定。由于我们现在所使用的公历年的长度有365日和闰年366日两种，其平均则是365.24220日（365日5时48分46秒），太阳进入宫的日期逐年会有1天（或者说大约1°）左右的差别。
（e）黄道十二宫中的4个宫，即白羊宫、巨蟹宫、天秤宫和摩羯宫各自的第一点，也就是太阳进入该宫瞬间的位置，都是太阳在黄道上的特殊位置。白羊宫第一点是黄道与天球赤道的两个交点之一，太阳在黄道上由南向北经过这一点时为春分，此后，太阳位置从南天移到了北天。太阳到达巨蟹宫第一点时，也就是处在黄道的最北点上，为夏至，这时太阳的赤纬最高，并从此开始在黄道上由南向北移动。以上这些情况，都与黄道星座无关，请记住，黄道十二星座仅仅是星空的划分区域而已。
中国传统文化中“上知天文、下知地理”的说法常被用来形容一个人的知识渊博。谈到星占（亦称占星术、星象学）与天文学的关系，一般人们都以为，前者属于迷信，后者属于科学。其实两者在历史上并非如此泾渭分明。
在大约公元前1000年，古希腊人不仅继承了两河流域的苏美尔人的占星术，而且发明了一种新的占星术，认为每一个人的命运也由星辰决定。所谓星占学，是一种根据天象来预言人间祸福吉凶的方术。古老的占星术是逐渐受到统治者欣赏的，星占家最终取代了古代的巫师或祭司。星占学可区分为两大类型，一是军国星占学，二是生辰星占学。军国星占学根据彗星、行星、流星、客星、瑞星和妖星等的出现情况，预言人间的军国大事，包括战争胜负、水旱灾害、收成丰歉、王位安危以及国势盛衰等。占星术曾经是政治统治工具的一部分，至今也有不少政治家信它。
生辰星占学也叫做天宫图星占学，在中世纪时，这种预测个人未来命运的占星术得到广泛发展。生辰星占学的核心是一副算命天宫图，即婴儿诞生时刻或母亲受孕时刻的日、月、水星、金星、火星、木星和土星这七大天体在黄道十二宫的位置图。星占家根据被占卜者的命宫（即出生时刻太阳所在的黄道宫）以及月亮、五大行星与黄道十二宫的相关位置来占卜算命。
占星术这种愚昧的东西随着近代天文学的兴起，特别是哥白尼日心地动说的确立，终于使得自然科学从迷信和神学中解放出来。随着现代科学的崛起壮大，天文学摆脱了占星术而独立发展，天体的真相被人们逐步揭开，占星术完全被逐出学术界。虽然迄今仍有些人迷恋此术，占星术在国内或西方世界还有一点儿市场，但是已无碍人类跨步迈入文明社会的大局。
在西方，直到几百年前的文艺复兴时期以及再往后的一段年代，星占学家与天文学家还是难以区分的，因为他们属于同一类人士，这是历史条件所致。一方面，人们观察天象是探究对人类生活的直接影响；而另一方面，早期人们对天地日月星辰的膜拜进而产生诸神，这种信仰对于人类的意识形态和行为举止起着巨大作用。
西方古代星占家还把人体看作小宇宙，这是一张人体星相图，上面标示了人体各部位的黄道十二宫图，据星占家说它们分别控制人体的各部位
在古代西方国家，当一个新生儿诞生时，星相家为了算命总要确定新生儿在天宫图中的位置，这种情况在西方国家至今还存在，星占家把新生儿与星象联系起来预测命运
众所周知，星座完全是人们为了观察的方便而划分的。各星座的名称是人们根据星座的形状或主观想象出来的形状而任意命名的，只是一种假定的符号而已，不可能有任何真实的含义。例如，一个星座被叫做金牛座，只是因为组成它的几颗实际上毫无关联的恒星在命名者的视野中看上去像一头牛，其他星座的命名也都是如此。可笑的是，星占家却把上述符号当真，用人所创造出来的名字当作测算一个人命运的基本因素。
星占者认为，一个人的命运是由其出生时的天体的位置决定的，其中最重要的是太阳的位置。如果某人是在3月21日～4月19日之间出生的，星占书会告诉你属于白羊座，因为这时候太阳位于白羊宫。例如，在有的网站介绍星座时，可以读到这样的说法：“白羊座的性格，可用坚强来代表。不论面对任何事情，都会全力以赴。白羊的羊角正可用来说明这种个性。”“金牛座的性格就像牛一般，态度稳定，处世相当慎重，但在另一方面也很顽固，只要发起脾气来，往往没有人能够阻止。”
占星者所用的星座与出生日期：
白羊座 3月21日～4月19日
金牛座 4月20日～5月20日
双子座 5月21日～6月21日
巨蟹座 6月21日～7月22日
狮子座 7月23日～8月22日
室女座 8月23日～9月22日
天秤座 9月23日～10月22日
天蝎座 10月23日～11月21日
人马座 11月22日～12月21日
摩羯座 12月22日～1月19日
宝瓶座 1月20日～2月18日
双鱼座 2月19日～3月20日
迄今为止，国内外总还有一些宣扬占星术的书出版。例如，美国曾经流行一本《星座与个性》的书，书中说，“狮子宫出生的人适合做政治家；室女宫出生者适合做演员；人马宫出生者适合从事文艺、音乐工作，摩羯宫出生者应该去做科学家，等等”。有的书中还举出著名科学家牛顿作为例子，还有的书中说，“属于人马座的人适合做艺术家”，例如大音乐家贝多芬就是人马座的，等等，其实这些都是无稽之谈。
据媒体报道，美国的一些科学研究人员做过了许多项统计，都没能发现星占家所用的天宫图和人的性格、命运等有任何的相关性。例如，在1971年，加州大学伯克利分校普查研究中心收集了1000个成年人的天宫图和他们那些被星相学认定受天宫图影响的属性，包括领导才能、政治观、音乐才能、美术才能、自信心、创造力、职业、宗教信仰、对星相的迷信、社交能力和深沉感。分析表明，天宫图不同的人在这些方面都不存在差异，因此根本不能用天宫图来预测命运。
试想全世界有数十亿人口，地球上每年要增加大约1亿人口，平均每个月大约近千万个人出生，每个人的遗传基因不同、所出的地方环境等均不相同，他们怎么会同性格、同命运呢？由此看来，“人生星座”的说法是多么愚昧，多么误人子弟！
当然，有的时候人们在休闲之时借此开个玩笑娱乐一番也无伤大雅。因为目前世界通用的星座名称和图形，大多数是根据古希腊和古罗马的神话故事编织而成，其之所以能够长期流传，并为许多人所接受和公用，其中一个很重要的原因就是它们所具有的民俗性、趣味性、艺术性和易于流传的通俗性。特别是星座绘画艺术，历经西方几代艺术大师的精心策划与绘制定型，成为后世流传或再创作的依据。这些不朽的星座艺术也为天文普及工作者提供了许多素材，增加了天文科普的趣味性。
如果你站在一片大草原上仰望天空，一定觉得天似穹庐。其实，这个表观上的球面在天文学上叫做天球。人们通过长期观察天空觉察到，满天的群星在天空中的位置和亮度似乎是恒定不变的，因此称其为“恒星”，太阳就是离人类最近的一颗恒星。恒星是宇宙中最主要的天体，天上的星星全部是恒星，可谓“遥远的太阳”。
由于恒星与太阳系的距离以及它们之间的距离都极其遥远，所以，人们看到恒星在天空的相对位置，似乎是基本固定不变的。恒星是由炽热的气体组成。与行星相比，它们具有巨大的质量，由于质量的关系恒星存在巨大的自引力，因而使这些炽热的气体聚集在一起形成球形或类球形。恒星内部不断发生着激烈的热核反应，以维持其自身发光放热的特点。恒星的物质组成大体类似，但是，它们的各种物理参量却又有许多差别。
天上的星星有明有暗，人们是怎样区分它们的呢？
对地面观测者来说，星星的亮度范围很大，天文学家长期以来一直用“星等”来表示星星的亮度。2000多年以前，古希腊天文学家喜帕恰斯把全天空中的恒星作了亮度分类，他根据肉眼看到的亮度分了6个等级，即最亮的是1等星，而肉眼刚好能看到的是6等星。星座中的恒星可根据肉眼看到的亮度大小排列，每颗星都有名字，分别用希腊字母α、β、γ、δ等字母注明。最亮的为α ，β次之，γ更次之，其余类推。例如，大犬座α星是此星座中最亮的星；小熊座α星就是该星座中最亮的星，即北极星。
希腊字母仅24个，用完了接着用拉丁字母a、b、c、d……；26个拉丁字母仍不够用怎么办？后来天文学家干脆给星星编上数字号，例如，“天鹅座61”表示该星座中的第61号星。如想把天体的视亮度置于严格的基础上，就要把它分解为有数字的尺度。
1850年，英国天文学家波格森发展了喜帕恰斯的星等划分观念，他指出，1等星的平均亮度恰好约为6等星平均亮度的100倍。他建议，这个100倍的比率就定义为五个星等差。这就是说，每相差1个星等亮度差约2.5倍。星等数越大，所表示的星就越暗弱。这样，一颗1等星就是一颗2等星亮度的2.5倍，且比一颗3等星亮6.25倍（2.5乘2.5）。这个星等尺度是对数尺度（恒定比率），可以推广到0乃至负数。即人们把这个规律像常见的温度计那样从0向两边推广，即比1等星亮2.5倍的星，其星等规定为0等，比0等星还要亮的就用负数表示，如-1等星（读作“负1等星”）、-2等星（读作“负2等星”）……
用小电珠表示星星的视亮度示意图
由上述可知，差5个星等的两个天体，亮度相差100倍；相差10个星等的两个天体，亮度就差10000倍；差1、2、3、4个星等，亮度就差2.5 、6.25 、15.85 和39.8倍。这样比较起来，太阳的视星等为-26.7等，月亮满月时是-12.7等，金星最亮时是-4.4等。依照上述的比值关系可知，太阳比满月亮39.8万倍；太阳比天狼星亮100亿倍以上；太阳比肉眼可观测到的最暗星亮1万亿倍以上。视星等用途较广泛，它常以小写英文字目m表示。一般说来，凡提到星等而未作进一步说明的，通常指视星等。
近代利用望远镜、照相术等使测量恒星亮度的方法日益精确，现在已经能够对星等值测定到十分之几、有时到百分之几的精度。例如，全天最亮的天狼星是负1.46等星，用-1.46来表示；天津四是1.25等星（1.25）；巴纳德星的星等是9.5。使用口径约5米的巨型天文望远镜可拍摄到25等的暗星，其亮度与距离观测者6.3万米远的一支烛光的亮度相等。现代天文学家用集光能力最大的哈勃空间望远镜观测到的最暗的天体，已经暗至28等，它们比距离观测者60多千米的一支蜡烛光还暗。
天体的视星等示意图
观测中天文学家发现了“恒星的视亮度与它到观测者距离的平方成反比”这样一条规律。后来，为了把恒星的真实光度归纳为与星等相应的尺度，天文学家便引入了绝对星等的概念。因为一颗比较亮的恒星会因其距离很远而看上去很暗。而另一方面，一颗附近的低光度的恒星可能会恰好与一颗遥远的高光度的恒星显得一样亮。天文学家在研究工作中常常关注星星的光度，即星星的发光强度，这一量度反映了天体发光的真实情况。为此，天文学家们把所有恒星假定放在3.26光年的地方来比较它们的亮度，这样可得出所谓的绝对亮度，也称为绝对星等，它是天体发光强度的一种度量，常以M表示。当已知天体的视星等m（其值可以从观测中直接得到）和距离r（以秒差距为单位）时，绝对星等 M可由一个公式求得：M＝m＋5－5logr。这个公式是天文学中一个著名公式，它表达了天体的绝对亮度与距离之间的关系。天文学上常把天体的真实亮度称为光度，绝对星等常被用来表示天体光度。
用绝对星等表示恒星的光度示意图
光度比太阳大100倍左右，即绝对星等在0等上下的恒星被称为巨星；光度比太阳大5000倍，甚至超过10万倍的恒星被称为超巨星；那些光度小、体积小的恒星被称为矮星（太阳就是一颗矮星）。一般说来，区分恒星，除了光度之外，还有恒星的质量、大小（体积、半径或面积）、密度和温度。恒星的质量就是它所存在物质的量，其变化范围很大。如以太阳的质量为单位（太阳质量为1），恒星的质量范围由小到太阳的1/10至大到太阳的20倍。说到这里，也许有读者会问：人们用肉眼究竟能识别多少颗恒星呢？
早在几千年前，古希腊人就开始计数星星的工作了。在一个没有月亮的晴朗夜空下，按星等来统计，人们发现1等星以上的亮星有20颗， 2等星有46颗，3等星有146颗，4等星有418颗，5等星有1476 颗， 6等星有4840颗。这样算来肉眼可见全天空的恒星有6900多颗。需要说明的是，由于人们生活在地球上，晚间只能看到半个天球，另一半天球的星在地平线以下，因此在同一地点，人们不可能同时看到那6900多颗星星，故一个晚上大约只能看到3000多颗星星。
