在中國天文學(xué)發(fā)展史上，帝堯是一個(gè)關(guān)鍵人物?！渡袝虻洹分杏幸淮蠖斡涊d帝堯從事與天文觀測(cè)和歷法制定有關(guān)的活動(dòng)：

　　乃命羲和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時(shí)。分命羲仲，宅嵎夷，曰陽谷，寅賓出日，平秩東作。日中，星鳥，以殷仲春，厥民析，鳥獸孳尾。申命羲叔，宅南交，平秩南訛，敬致。日永，星火，以正仲夏，厥民因，鳥獸希革。分命和仲，宅西，曰昧谷，寅餞納日，平秩西成。宵中，星虛，以殷仲秋，厥民夷，鳥獸毛毨。申命和叔，宅朔方，曰幽都，平在朔易，日短，星昴，以正仲冬，厥民隩，鳥獸氄毛。帝曰：咨汝羲暨和，朞三百有六旬有六日，以閏月定四時(shí)成歲。

　　這一段關(guān)于天文學(xué)的記載標(biāo)志著中華文明獨(dú)有的天文學(xué)體系已經(jīng)誕生。天文歷法由官方掌握，以崇敬的態(tài)度觀測(cè)天象并制定歷法，一年分為四季，歷法采用陰陽合歷，將赤道附近恒星的黃昏南中與季節(jié)對(duì)應(yīng)起來。時(shí)間上的春、夏、秋、冬四季分別與空間上的東、南、西、北四方相對(duì)應(yīng)，這是后來五行化的宇宙觀的濫觴。

　　考古發(fā)現(xiàn)印證了《堯典》的記載。陶寺觀象臺(tái)證明帝堯時(shí)代不僅進(jìn)行了天文觀測(cè)，而且還建造了大型的觀象設(shè)施;陶寺圭表的確認(rèn)表明帝堯時(shí)代同時(shí)進(jìn)行了多種天文觀測(cè)。但是，由此也出現(xiàn)這樣一個(gè)問題：陶寺考古發(fā)現(xiàn)的天文遺跡似乎與《堯典》記載的天文活動(dòng)并不一致。陶寺考古展示出來的利用觀象臺(tái)觀測(cè)日出方位的方法和利用圭表觀測(cè)正午日影的方法在《堯典》中并無記載，而《堯典》中記載的四仲中星觀測(cè)在陶寺遺址中又未見痕跡。那么，《堯典》中記載的天文歷法與陶寺發(fā)現(xiàn)的天文遺跡之間是什么關(guān)系呢?這要從《堯典》的記載和陶寺天文遺跡二者的天文學(xué)內(nèi)涵來分析。

　　通常認(rèn)為《堯典》中四仲中星的觀測(cè)是為了確定二分二至日，但是實(shí)際上，觀測(cè)四仲中星不能確定準(zhǔn)確的二分二至日，也無法得到比較準(zhǔn)確的回歸年長度。第一，如果嚴(yán)格依靠觀測(cè)昏中星來確定季節(jié)，要對(duì)“昏”有明確的定義，如現(xiàn)在天文學(xué)以日入地平6°為民用昏影終的標(biāo)準(zhǔn)。然而事實(shí)上黃昏時(shí)剛開始能看見星的時(shí)刻很難界定，并且亮度不同的恒星能夠觀測(cè)到的情況也不同，在計(jì)時(shí)儀器出現(xiàn)之前，古人在實(shí)際應(yīng)用中無法用一個(gè)統(tǒng)一的具有明確天文學(xué)意義的“昏”的標(biāo)準(zhǔn)來觀測(cè)中天的星進(jìn)而確定準(zhǔn)確的節(jié)氣日。第二，因?yàn)楹阈窃谔焐喜皇沁B續(xù)的，所以無法保證在特定節(jié)氣日期、標(biāo)準(zhǔn)的昏的時(shí)刻、正南方子午線上有一顆明亮的恒星，這一點(diǎn)中國后世歷法看得很清楚，漢代以來歷法中給出的嚴(yán)格意義上的昏旦中星并非具體的恒星，而是計(jì)算得到的某宿多少度，類似于現(xiàn)代天文學(xué)的赤經(jīng)的度數(shù)。第三，中星雖然可以和寒暑相聯(lián)系，但是二分二至的概念不可能通過觀測(cè)昏中星確定，只有通過觀測(cè)太陽的南北變化才能確定二分二至，經(jīng)過多年的觀測(cè)得到回歸年的長度。

　　所以，帝堯時(shí)代的天文學(xué)不會(huì)是通過觀測(cè)中星來確定二分二至日，而只能是通過觀測(cè)太陽得到二分二至日，結(jié)合對(duì)月亮的觀測(cè)，建立起“三百有六旬有六日，以閏月定四時(shí)成歲”的歷法，然后按照歷法推步得到二分二至日觀測(cè)四仲中星。當(dāng)時(shí)如何觀測(cè)太陽和月亮，《堯典》中沒有具體記載，陶寺觀象臺(tái)和圭表揭示了其中的奧秘。

　　陶寺觀象臺(tái)由向東的一系列柱縫系統(tǒng)和一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)組成，共有12條觀測(cè)縫，既有明確的冬至、夏至觀測(cè)縫，也有非常接近春秋分的觀測(cè)縫，因此整個(gè)觀象臺(tái)無疑是為了觀測(cè)日出方位的變化而精心設(shè)計(jì)的。用這樣的設(shè)施長期觀測(cè)，能夠得到比較準(zhǔn)確的回歸年長度，并形成推步歷法。

　　陶寺遺址還出土了另一種重要的天文儀器，就是圭表。其中作為立表的桿子，其長度與陶寺時(shí)期的尺寸和古文獻(xiàn)中記載的八尺表長正相吻合，而作為圭尺使用的漆桿，在與夏至影長相應(yīng)的地方有一個(gè)特別的標(biāo)記，應(yīng)該是用來測(cè)量夏至影長的。圭表測(cè)影是中國古代確定回歸年長度的傳統(tǒng)方法。

　　因此，《堯典》中的“三百有六旬有六日”的回歸年長度是通過陶寺觀象臺(tái)觀測(cè)日出方位和圭表測(cè)量正午日影兩種方法共同得到的。

　　《堯典》中的“以閏月定四時(shí)成歲”表明當(dāng)時(shí)歷法是陰陽合歷，以朔望月為月。陶寺觀象臺(tái)最南端的1號(hào)縫不能用于觀測(cè)日出，但恰好可以用來觀測(cè)月亮升起的最南點(diǎn)，這表明當(dāng)時(shí)對(duì)月亮已經(jīng)進(jìn)行了長期細(xì)致的觀察，因此把朔望月作為歷法中的一個(gè)時(shí)間單位是符合當(dāng)時(shí)天文學(xué)發(fā)展?fàn)顩r的。

　　觀測(cè)中星不是為了確定二分二至，而是一種“月令”式的對(duì)自然的觀察。古人通過長期的觀察會(huì)認(rèn)識(shí)到，到了某一季節(jié)，天空會(huì)出現(xiàn)什么樣的星象，植物和動(dòng)物會(huì)發(fā)生什么樣的變化，人應(yīng)該從事什么樣的活動(dòng)，《夏小正》、《禮記·月令》等文獻(xiàn)中都是如此記載。中星的觀測(cè)不需要特殊的儀器，在考古中很難找到遺跡。

　　《堯典》中與天文觀測(cè)和歷法制定有關(guān)的官員共有6種：羲、和、羲仲、羲叔、和仲、和叔，他們的分職有所不同。其中羲與和負(fù)責(zé)總的天文觀測(cè)和歷法制定;羲仲、羲叔、和仲、和叔則被分別派到四方觀測(cè)四仲中星，舉行相關(guān)的迎日、送日儀式，并觀察相應(yīng)季節(jié)的民事活動(dòng)和鳥獸等物候變化。從這樣的分工看，羲、和二官職執(zhí)掌的任務(wù)較羲仲、羲叔、和仲、和叔四人執(zhí)掌的更加重要。但是《堯典》這一段總共164個(gè)字中，記載羲、和的只有42個(gè)字，而記載羲仲、羲叔、和仲、和叔的卻占了122個(gè)字。這樣記載的原因在于，《堯典》是一部政論性著作而非專門的天文學(xué)著作。后世天文官的天文儀器制造、使用儀器觀測(cè)、歷法推步的“術(shù)文”等具體天文工作都是在《天文志》、《歷法志》一類的專門篇章中記載，從這點(diǎn)看《堯典》對(duì)羲、和的工作未予詳細(xì)記載實(shí)屬正常。而“分派官員到四方觀測(cè)中星和民事”這件事情本身以及各地順應(yīng)天時(shí)的民事活動(dòng)屬于國家行政和民生一類的事務(wù)，因此《堯典》記載更加詳細(xì)。陶寺觀象臺(tái)和陶寺圭表揭示的正是《堯典》未加詳細(xì)記載的羲、和二官職的天文工作。

　　由此可見，《堯典》詳細(xì)記載的四仲中星觀測(cè)只是當(dāng)時(shí)天文學(xué)的一個(gè)側(cè)面，當(dāng)時(shí)天文學(xué)的主要方面《堯典》并未詳記，陶寺觀象臺(tái)和陶寺圭表展示出的正是《堯典》不曾詳細(xì)記載的當(dāng)時(shí)天文學(xué)的主要方面。因此可以說，考古發(fā)現(xiàn)與文獻(xiàn)記載互補(bǔ)，揭示了帝堯時(shí)代中國天文學(xué)的全貌。