为什么历法只能是“近似等于”？原因是什么？
所谓历法，简单说就是根据天象变化的自然规律，计量较长的时间间隔，判断气候的变化，预示季节来临的法则。中国古代天文学史，在一定意义上来说，就是一部历法改革史。
年、月、日是历法的三大要素。历法中的年、月、日，在理论上应当近似等于天然的时间单位——回归年、朔望月、真太阳日，称为历日、历月、历年。为什么只能是“近似等于”呢？
原因很简单，朔望月和回归年都不是日的整倍数，一个回归年也不是朔望月的整倍数。但如果把完整的一日分属在相连的两个月或相连的两年里，我们又会觉得别扭，所以历法中的一年、一个月都必须包含整数的“日”。为了生活的便利，学术、理论必须往后站，没办法，只能近似了！
公元前3000年，生活在两河流域的苏美尔人根据自然变换的规律，制定了时间上最早的历法，即太阴历。苏美尔人以月亮的阴晴圆缺作为计时标准，把一年分为12个月，共354天。公元前2000左右，古埃及人根据计算尼罗河泛滥的周期，制定出了太阳历，这是公历最早的源头。中国的历法起源也很早，形成了独特的阴阳历法。
在我国，根据传说，在黄帝时代就已经有了历法，但不足为凭。帝尧时代有粗疏历法的传说，可能还稍有根据，据成书于春秋时代的典籍《尚书·尧典》所载，帝尧曾经组织了一批天文官员到东、南、西、北四方去观测星象，用来编制历法、预报季节。
《夏小正》按12个月的顺序分别记述了当月星象、气象、物候，以及应该从事的农业和其他活动。例如，书中记载道：
正月，鞠则见，初昏参中，斗柄悬在下。
三月，参则伏。
四月，昴则见，初昏南门正。
五月，参则见，初昏大火中。
六月，初昏斗柄正在上。
七月，汉案户，初昏织女正东乡，斗柄悬在下则旦。
八月，辰则伏，参中则旦。
九月，内火，辰系于日。
十月，初昏南门见，织女正北乡则旦。
由《夏小正》给出的记述可以推知，夏代历法的基本轮廓是，将一年分为十二个月，除二月、十一月、十二月之外，每月均以某些显著星象的昏、旦中天，晨见、夕伏来表示节候，这虽然不能算是科学的历法，但称它为物候历和天文历的结合体可以的，或更确切地说，在观象授时方面已经有了一定的经验。
《尚书·尧典》中也记载了古人利用显著星象于黄昏出现在正南天空来预报季节的方法，这就是著名的“四仲中星”，书中说：“日中星鸟，以殷仲春；日永星火，以正仲夏；宵中星，以殷仲秋；日短星昴，以正仲冬。”推求可知，“四仲中星”至晚是商末周初时代的实际天象，可见，至迟在商末周初人们利用星象预报季节已经有相当把握了。
夏代已经有天干纪日法，即用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十天干周而复始地记日，夏朝末代的几个帝王有胤甲、履癸等名称就是佐证。商代在夏代天干纪日的基础上，发展为干支纪日，即将甲、乙、丙、丁……十天干和子、丑、寅、卯……十二地支顺序配对，组成甲子、乙丑、丙寅、丁卯等六十干支，六十日一周循环使用，在出土的商代武乙时的一块牛胛骨上面刻着完整的六十天干地支，两个月共计60天，这也许就是当时的日历。还发现，有一组胛骨卜辞记着两个月共计59天，这证明商代已经有大、小月之分了，即大月30日，小月29日。另外，卜辞中还有分一年为13个月的多次记载，这又证明商代已经用闰月来调整节气和历法的关系了。从大量干支纪日的材料分析，学者们对商代历法较为一致的看法是：商代使用干支纪日、数字记月；月有大、小之分，大月30日，小月29日；有闰月，亦有连大月；闰月置于年终，称为十三月；季节和月份有较为固定的关系。
周代在继承和发展商代观象授时成果的基础上，将制订历法的工作推进了一步。周代（大允是春秋中叶，即公元前600年左右）已经发明了用土圭测日影来确定冬至（一年中正午日影最长的日子）和夏至（一年中正午日影最短的日子）等重要节气的方法，这样再加上推算，就可以将回归年的长度定得更准确了。周代的天文学家已经掌握了推算日月全朔的方法，并能够定出朔日，这可以从反映周代乃至周代以前资料的《诗经》中得到证实，该书的《小雅· 十月之交》中记载到：“十月之交·朔月辛卯，日有食之，……彼月而食，则维其常，此日而食，于何不臧？”“朔月”二字在我国典籍中这是首次出现，也是我国第一次明确地记载日期（周幽王六年，即公元前776年）的一次日食。
周代历法的第三个进展是，到春秋末至战国时代，已经定出回归年长为365日，并发现了19年设置7个闰月的方法。在这些成果的基础上，诞生了具有历史意义的科学历法——四分历。
干支历：其形成有一个过程，它由纪日开始。干支纪日早在商代的时候就已经出现，春秋战国时期已采用十二辰纪月，而十二辰加时制度至迟西汉时已被采用。西汉末至今，一直用干支来纪年。唐以后，五代历书月名开始注以干支，北宋时又将十干十二辰配合以纪时，至此年月日时分别全以干支注记，干支历日趋完整。2000年来中国干支纪时与历法数序纪时既互相配合又各自成系统。实际上中历干支纪时系统是中国特有的阳历历法体系。又称为节气历。它以立春为岁首，交节日为月首。年长即回归年，一节一中为一月。在节气历中年月日全由太阳视运动决定而与太阴月相无关。但它又与通常的阳历（如公历）不同。所以它是有中国特色的阳历。干支历依旧流行于大部分万年历、历书中，用于象数、风水和命理学中。
历法后续不断发展，尤其到了北宋时期的沈括，历法制定达到了客观和精微，可惜因为时代的问题没能推广。
明代末年，一批懂天文学的耶稣会传教士来华传教，中国学者向他们学习了欧洲天文学的计算方法。万历三十八年（公元1610年）和崇祯二年五月乙酉朔（公元1629年6月21日）日食，钦天监预报有错，而徐光启按西法预报均得应验。于是，崇祯皇帝接受礼部建议，授权徐光启组织历局，修订历法。徐光启除选用中国制历家之外，还聘用了耶稣会士邓玉函、罗雅谷、汤若望等人来历局工作。历经五年的努力，撰成46种137卷的《崇祯历书》，该历书引进了欧洲天文学知识、计算方法和度量单位等，例如采用了第谷的宇宙体系和几何学的计算体系；引入了圆形地球、地理经度和地理纬度的明确概念；引入了球面和平面的三角学的准确公式；采用欧洲通用的度量单位，分圆周为360°，分一日为96刻，24小时 ，度、时以下60进位制等。徐光启的编历，不仅是中国古代制历的一次大改革，也为中国天文学由古代向现代发展，奠定了一定的理论和思想基础。
天正地正之：赤道坐标系
赤道坐标系是一种天球坐标系。过天球中心与地球赤道面平行的平面称为天球赤道面，它与天球相交而成的大圆称为天赤道。赤道面是赤道坐标系的基本平面。天赤道的几何极称为天极，与地球北极相对的天极即北天极，是赤道坐标系的极。经过天极的任何大圆称为赤经圈或时圈；与天赤道平行的小圆称为赤纬圈。作天球上一点的赤经圈，从天赤道起沿此赤经圈量度至该点的大圆弧长为纬向坐标，称为赤纬。赤纬从0°到±90°计量，赤道以北为正，以南为负。赤纬的余角称为极距，从北天极起中国古代的天文与历法，从0°到180°计量。
由于所取主点以及随之而来的经向坐标的不同，赤道坐标系又分第一赤道坐标系和第二赤道坐标系。第一赤道坐标系又称时角坐标系，与观测者有关。主点取为天赤道与观测者的天顶以南那段子午圈的交点。从主点起沿天赤道量到天球上一点的赤经圈与天赤道交点的弧长为经向坐标，称为时角。时角从0°到±180°或从0h到±12h计量，向东为负，向西为正。天体因周日视运动，时角不断变化。第二赤道坐标系或简称赤道坐标系，主点取为春分点。从春分点起沿天赤道逆时针向量到天球上一点的赤经圈与天赤道交点的弧长为经向坐标，称为赤经。赤经从0°到360°或从0h到24h计量。天体的赤经和赤纬，不因周日视运动或不同的观测地点而改变，所以各种星表通常列出它们。
赤道天球坐标系在古代中国被称为浑天说，相对于宣夜说、盖天说，浑天说更符合天地运行的规律。东汉张衡首先提出了浑天说，并对之前流行的盖天说进行了否定。浑天说认为，天地如鸟卵（大椭圆形），天地相依，地居天中。张衡《浑仪注》曰：“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于内。天大而地小，天表里有水。天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮。周天三百六十五度四分度之一；又中分之则一百八十二度八分之五覆地上，一百八十二度八分之五绕地下。
浑天说是以地体为天地的球心，以南、北两极为天之中，亦即天地的中心；以缘地球表面向四周延伸的太空为上下四方。以北天极为上，以南天极为下，以与地球赤道相平行的二十八宿为天赤道，以将二十八宿所标示365度四分度之一等分为十二辰作为划分时间的坐标。并在这一立体的“卵壳”（天球上）上标示日月五星的运行轨道（即所说的黄道、黑道等）。正如李勇先生所指出：（由十二支标示的）“天空十二辰对观测者而言是随整个天球参与周日和周年运动。”随整个天球，即是随整个地球参与周日和周年运动。因为整个天球是整个地球全方位向天穹的延伸。正如汉代扬雄在《太玄经》所说：南极与北极是天轴所在的处所，天旋地转由此而起，就象车轮有车轴，所以能自行旋转。众星全都移动，惟独北极固守中央不变换位置（古人所讲的用于标识北天极位置的北极星只是相对不移动位置，其实自古至今作为天轴轴心的北极星也是换了好几个的）。因此得知北极星的位置居于天地的中心，天地是倾斜的，所以（在人的视觉中）极在正北。极就象转轴的轴心，以（相对的）静经历（不停歇的）动，计量出十二时。这一体系所认知的时空背景是以“极”为枢纽（中心），“时乘十二”。一年的十二月、一日的十二时，都是以极为中心对二十八宿的十二等分。用现代科学的语言讲就是以“极”为中心对地球赤道和天球赤道365.25度的十二等分。
古代中国天文学的独特性在于，①六、七千年以前就建立起沿用至今的赤道坐标系；②根本没有地平系统；③与黄道坐标系没有关系。这一独特性使“中国天文学作为一个体系在着眼点和洞察力方面都跟西方天文学有显著的不同。”
《素问》就明确指出：“观五星之东转，则地体左行之理昭然可知也。”“地为人之下。太虚之中者也。” 是“太虚之中一物尔。”这两段引文的意思是：观测木火土金水五大行星自西向东旋转，那么地体自右向左运行是明明白白可以认知的。地体在人的脚下，太空之中。不过是太空之中的一个物体罢了。《尚书·考灵曜》也指出：“地恒动不止，而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行不自觉也。”地就象一条航行着的大船，人坐在船中，关着窗户中国古代的天文与历法，船在行驶，人却觉不出来。《列子·天瑞》则说：“运转靡已，大地密移，畴觉之哉！”地球是不断地旋转着，只是人的感官不能觉察。《春秋纬·元命苞》记述了：“天左旋，地右动。”《春秋纬·运斗枢》则说：“地动则见于天象。”天空中天体的移动体现了地体的运动。
《尸子》的论述则具有相当强的学术性：“天左舒而起牵牛，地右辟而起毕昂。”即天是从左向右伸展开来，起点处是牵牛星宿----冬至起点；地是从右向左旋转，起点处是毕、昂两组星宿。牵牛与毕、昂在二十八宿中处于遥遥相对的位置。那么地体凭借什么而立足呢？“大气举之也。”也就是说，地球和五大行星一样，共同漂浮在太空之中。它们和太空中的所有天体一样，都被大气托举着。
古代中国天文学的“赤道坐标系”，是用于对整个天地的划分，赤经、赤纬是不变的，依据天极、赤道划分的南北东西也是固定的。它不同于阿拉伯系统所使用的地平坐标系是“仅可用于地球上某些单个的特殊点。”因为地平坐标系是以观测者为中心来确定天顶和天底，地平经度与地平纬度随观测者所在地不同而不同，依据天顶、天底、地平圈划分的南北东西也是随之变化的。
以天极为中心来划分东南西北四个方位，是将整圈赤道等分为四；以天顶为中心来划分东南西北四个方位，划分的是以观测者为中心的东南西北四个方位。比如中国的殷商朝代主要活动地域是河南一带，如果以观测重地----阳城为中心来划分方位，划分的就是中华大地的东西南北中。
单举依据赤道坐标系的十二辰而制订的“十二支”历法为例，如果将“十二支”认做“地平十二支”，就会在地平坐标系内探询十二支的空间取向，比如以阳城为中心来划分十二个方位，在中华大地的东、西、南、北、中地域探询十二支的时空依据。
然而中华大地的东、西、南、北、中是无法圆出360度的，只有赤道坐标系所界定的整个天地的十二辰才是十二支的真正归宿。现今天文学中以英国格林尼治本初子午线为基准的一天24小时划分与古代中国历法的一天十二时辰直接对应，现代天文学的赤道大圆360度与古代中国天文学的二十八宿同出一辙，现代南北两个半球的划分是依据赤道一分为二，等等，这些都体现出现代天文学是对古代中国天文学赤道坐标系的承传，并证实了古代中国天文学的“赤道坐标系”是用于对整个天地的划分。
古代中国天文学的“赤道坐标系”与“黄道坐标系”的不同点在于，不是以黄极为中心，因此不能去地球绕着太阳转，太阳系绕着银河系转的空间背景中，探询由“赤道坐标系”中诞生出来的历法如十二支之类的科学依据。因为“古希腊人认为，地球上由于受到太阳光线角度的不同，才产生气候状况随纬度和季节的差异，并据之建立了关于热带、温带和寒带的概念。希腊人把整个地球分成许多平行的地带，他们称之为‘’。该词与现代的“气候” （）不同，它没有气象学的意义，而有一种地理学或天文学的含义，意思是“倾斜度”。这就是黄道坐标系的“黄道、角度、真实、周年”。仍举“十二支”为例，如果将“十二支”认做“黄道十二支”，就会在黄道坐标系内探询十二支的空间取向，在黄道十二宫中探询十二支的时空依据。而黄道十二宫与赤道十二支在本质上是截然不同的。前者主要是依据对黄极、太阳的视运动；后者主要是依据对天极、北斗的视运动。
顺行与逆留现象：
太阳系内的行星绕着太阳公转的方向是自西向东。由于各行星公转的速度及在其轨道上的位置不同，在地球上观测行星时，行星移动的方向与地球公转方向相同（即自西向东移动），这时叫「顺行」，相反方向时叫「逆行」，当顺行转成逆行时，或逆行转成顺行时，这时行星看来好像停留不动叫「留」。
初涉天文的朋友，可能很难理解行星在天球上的视运动为什么会出现顺行、留、逆行。其实，行星的“顺行”、“逆行”、“留”都是我们在地球上的视觉错觉。拿火星来说，它跟地球一样，都是自西向东绕太阳公转，只不过地球的轨道在火星的内测，在绕太阳公转时，因为位置的变化，以致于在地球上观测到火星在天球上的投影，出现了逆行和留的现象。
道教重视天文，夜观星象的传统
楼观者,昔周康王大夫关令尹之故宅也｡以结草为楼,观星望气,因以名楼观｡此宫观所自始也｡问道授经,此大教所由兴也。
道教为什么重视天文学,主要原因是受先秦道家遗风之影响,对天体极为崇拜与敬畏;同时,道教从“天人合一”､“身国同治”的思维模式出发,认为了解天象有助于求道证道,得道成仙｡道教神学理论体系建构,道教各种内外丹养生修仙方术的发展和完善,需要道门中人掌握一定的天文学知识｡道教神仙谱系的建立是以天体宇宙的模型为基本构架的,而道教天层结构模型的建构离不开天文学知识,道教神学信仰和思想需要通过一定的科仪形式来表达｡道教科仪仪式的实施,特别是醮坛的设计､步罡踏斗之类的科仪程式的编排也需要掌握一定的天文宇宙知识｡早期天师道教区组织二十四治､二十八治的设置,即运用了二十四节气和二十八宿等天文知识,形成了一个有严密组织的教区系统｡总之,道门出于星占的宗教政治诉求和延年益寿需要,仰观天文､俯察地理,从而形成了夜观星象的传统｡