张遂还对历史上的43次日食与99次月食的记录作了认真分析研究，发现白道（月亮绕地球公转的轨道在天球上的投影）与黄道的交点大约在18年内在黄道上移动一周，而每一次日食都是在白道与黄道交点或其附近发生。这样，假如知道了上一次日食的时间，就可以推算出下一次日食的时间。他根据这个理论，预报了三次日食。结果第二次预报的日食看到了，而第一次、第三次预报的日食却没有看到。张遂坚信自己的预报是正确的，但又不能从理论上解释这个现象，就求助于“天人感应”，说这两次预报的日食本来是应当发生的，可是由于唐玄宗“德之动天”，所以就没有发生。实际上张遂的这两次预报也同样是对的，只是在中国中原地区观测不到罢了。
从725年开始，他动手制定《大衍历》。这是他和他领导的一批天文学工作者十年辛勤观测研究的结晶。但他未能最后完成这项工作。727年张遂病危，当唐玄宗来到他身边，并命令医生进行抢救时，他已离开了人间。
郭守敬
唐末的藩镇割据和五代十国的混乱局面，以宋的统一而告结束。中国的封建经济在宋代得到进一步的发展。生产的发展又大大地推动r科学的前进，作为自然科学之一的天文学在这一时期也取得许多重要成就。
关于1006年和1054年的超新星的出现，特别是1054年(宋仁宗至和元年)的超新星记录，成为当代天文学家研究中极受重视的资料。在这颗超新星出现的位置上，现在遗留有一个蟹状星云。这是当代天文学最感兴趣的研究对象之一。
进入元代，中国的天文学出现了一个小高潮，主要表现在天文仪器制造和天文观测上，其中最主要的工作是由郭守敬完成的。
郭守敬(123l-1316年)是元代杰出的科学家，在天文学、数学、水利工程等方面均作出了很大的贡献。他出身于河北省的一个书香门第，在祖父的影响下从小就喜爱数学与水利，后又对天文学发生了浓厚的兴趣。他是一位著名的水利工程专家。1292-1293年间，曾主持从通州到北京的运河工程，此河全长164华里，忽必烈命名为“通惠河”。
1276年，忽必烈下令设立负责编制新历的机构——太史局，并委派郭守敬参加制定历法的工作。为此，郭守敬研究了自西汉以来的70种历法，分析其长短得失，指出有创见的是十三家，充分肯定了前人的成就。要制定新历，就要有精确、简便、合用的观测仪器。他研制了20种天文仪器，包括简仪、浑仪、候极仪、玲珑仪、定时仪、仰仪、高表、星晷、正方案、丸表、悬图、异方浑盖图等。西方传教士汤若望在看到他制造的简仪以后，赞赏不已，认为这个仪器比西方要早3个世纪，称郭守敬为“中国的第谷”。实际上第谷应称为“西方的郭守敬”。他研制的简仪与浑仪的明代仿制品，至今还保留在南京紫金山天文台。
1279年，他建议设立的大都司天台建成。1279-1280年间，郭守敬组织了全国规模的天文观测活动，在全国设立27个观测点，比张遂组织的观测点要多一倍。这些观测点遍及全国，东起朝鲜半岛，西抵川滇与河西走廊，南及南中国海，北尽西伯利亚，当时人们称之为“四海测验”。此次观测南北统长10000多里，东西绵延约5000里之遥，其地域之广，规模之大，在历史上是空前的。后来法国数学家、天文学家拉普拉斯曾在自己的著作中引用了郭守敬这次观测的结果。拉普拉斯说：公元1279-1280年期间的观测之所以重要，是由于它们的高度准确性。他称赞郭守敬的测量具有“卓绝的精度”。
在大规模的观测工作中，郭守敬等人获得了一些重要的成果。他们对黄道平面和赤道平面(地球赤道所在平面的延伸)的交角，做了比较精确的测量。
自汉以来，人们认为黄赤交角是二十四度。郭守敬通过几年的观测，得出的数据是二十三度九十分三十秒(古度为六十进位制，郭守敬改为百进位制)，折换成现在的通用进位制，为23°33′23″．3。按美国纽康的公式计算，那时的黄赤交角应为23°32′0″．8，误差只有1′22″．5。显然，郭守敬所得出的数据比前人要精确得多。
他还对回归年的长度进行了比较精确的计算。“冬至者历之本”，他从816年的历史资料中，取出六个比较可靠的冬至时刻，得出五个回归年的长度。又将这816年的所有日数及尾数，除以总年数，得到回归年的平均长度是365．2425日，同现在通用的格里历相同。
此外他还对1000多颗未命名的恒星进行了仔细的观测，编制成星表。
1281年，郭守敬主持编制的《授时历》开始实行，其精度比以往各种历法都高。它纠正了七个历代沿用的重要天文数据，创立了五项新的推算方法。明朝颁行的《大统历》基本上就是《授时历》，如把这两种历法看作一种，那么可以说是中国历史上使用时间最长的一部历法。
郭守敬研究天文的最大特点是重视观测，重视观测仪器的研制和改进。他的学生曾称赞他说：“观其规画之简便，测望之精切，巧智不能私其议，群众无以参其功。”
郭守敬在天文学上的成就受到了国际天文学界的高度评价。1970年国际天文学会将月亮背面上的一个环形山命名为“郭守敬山”，以纪念这位杰出的天文学家。
明代之后，以徐光启为代表的一批学者开始翻译西方的科学著作。随着西方天文学思想理论和观测成果的传人，中国的天文学逐渐走上了与西方天文学融合之路。
（第二节 ）哥白尼日心说的诞生
前面我们已经说到，亚历山大时期的天文学家托勒密在其《天文学大全》一书中提出了一个庞大的地心体系，认为地球是宇宙的中心，太阳和其他一切天体都在绕着地球转。地球是不动的。
在中世纪中期，经院哲学把亚里士多德的思想与托勒密的地心体系结合进行改造，使之成为基督教教义的一个支柱。然而，随着天文观测技术的发展，该地心体系已是破绽百出。
文艺复兴时期已有许多进步思想家和天文学家对它表示怀疑。但是，真正打破这个体系的是16世纪伟大的波兰天文学家哥白尼。
哥白尼
1473年2月19日，哥白尼出生于波兰维斯瓦河畔的托伦城。10岁丧父，由在教会任主教的舅父瓦琴洛德抚养成人。从小受到良好的学校教育，喜欢观测天象，常常独自仰望繁星密布的夜空。
18岁时，哥白尼进入克拉科夫大学，在校受到人文主义者、数学教授布鲁楚斯基新思想的熏陶，抱定终生献身天文学研究的志向。三年后转回故乡，然后被舅父派往意大利学教会法则。
1497—1500年间他在波洛尼亚大学读书，除教会法规外，还同时研究多种学科，尤其是数学和天文学。在这期间，他结识了文艺复兴时期的巨人达·芬奇，并且拜文艺复兴运动的领导人之一、天文学家诺法腊为师。诺法腊对哥白尼的影响非常大，正在是老师的影响下，哥白尼对地心说产生了怀疑。他的日心说思想也是在这时萌芽的。
1497年3月9日，他在波洛尼亚做了他遗留下的第一个天文观测记录：月球遮掩金牛座α(毕宿五)的时刻。
哥白尼在意大利的时候，因他舅父的推荐，于1497年被选为弗龙堡大教堂僧正。
1501年他从意大利回国，正式宣誓加入神父团体，但随即又请假再次去意大利。先在帕多瓦大学，同时研究法律与医学。
1503年，在弗拉拉大学获得教会法博士学位。
1506年，哥白尼从意大利回到波兰。
1512年他舅舅死后，他就定居在弗龙堡。作为僧正的哥白尼，职务是轻松的。他把大部分精力都用在天文学的研究上。
哥白尼从护卫大教堂的城墙上选一座箭楼做宿舍，并选择顶上一层有门通向城上的平台作为天文台。他自制了各种仪器，孜孜不倦地从事天文观测和研究达30多年。这地方后来被称为“哥白尼塔”，自17世纪以来被人们作为天文学的圣地保存下来。
正是在这里几十年的观测数据，使哥白尼建立了日心地动说，还地球运动的本来面目。所以后人称哥白尼是“推动地球”的巨人。
《天体运行论》
哥白尼在刚开始研究托勒密地心说的时候，只是想在原来体系的基础上稍稍做一些改进。后来，经过对前人和自己的天文资料的深入分析，他发现托勒密的理论虽然可以给出同观测资料相符合的数据，但是却把天空图像搞得乱七八糟，毫无统一性和规律性。
哥白尼风趣地说：“他们就像这样一种艺术家：要画一张人像，从不同的模特儿身上临摹了手、脚、头和其他部位，然后不成比例地凑合在一起，尽管每个部位都画得极好，结果却很不协调，画出来的不是一个人，而是个怪物。”
哥白尼认为，宇宙的规律应该是简明和谐的，天体运行的轨道可以用简单的几何图形或数学关系表示出来，而托勒密的地心体系太复杂了，它不符合这种要求。
其实托勒密也持有简明和谐的信念，主张把行星的复杂运动简化为圆周运动，不过由于他采用地心体系，不得不用本轮和均轮来解释和计算天体运动。
即使如此，托勒密的理论亦经常和实际观测不符：既然地球是不动的中心，日月星辰都绕着地球运行，为什么只有太阳和月亮运动的方向、速度、位置有规律，而别的行星看起来却忽快忽慢，忽东忽西，离地球忽远忽近呢？
为了调和这种矛盾，他只好在本轮上再加均轮，像叠罗汉似的不断增加这个体系的复杂程度。到哥白尼时代，这种本轮加均轮的圆圈数目已增加到80多个，且还有继续增加的趋势，这就和简明和谐的原则发生矛盾。在哥白尼看来，大自然的创造者是不会创造那么多圆圈的。
因此，哥白尼认识到，想改进托勒密地心体系的路子是走不通的，必须开辟新路，另创新学说。
为了寻找新的思想和观点，哥白尼查阅了古希腊和古罗马的许多文献，他欣喜地发现，在西塞罗(前106-前43年)等人的著作中逼真地描述过地球的运动。这一思想像明灯一样，照亮了哥白尼探索前进的道路。他激动地说：“既然前人叫以随意地想象圆周运动来解释星空现象，那为什么我就不能设想地球有某种运动呢？”
哥白尼日夜思索着地球运动的问题。他想起了一位诗人的“我们离港向前航行，陆地和城市后退了”的名句，从中悟出了运动相对性的道理。他明确地认为，假定地球在运动，地球上的人就会感到地球外物体向相反方向运动。
哥白尼通过分析行星运行的资料，发现每个行星都有三种共同的周期运动，即周日、周年和相当于“岁差”的周期运动，如果将这三种周期运动都归为地球的运动，即自转、公转和地轴回旋运动，就可以一下子去掉许多圆。为了地球静止，就得在每个天体上加上这三种圆。也就是说，古人为了建立一种地心体系，而把地球自身的运动加给了每个天体，使其宇宙体系不必要地复杂化了。
经过多年悉心研究，哥白尼得出了地球不是宇宙中心的结论。他在1510年写成的《浅说》初稿中，毫不含糊地指出：太阳是宇宙的中心，地球和行星都围绕着太阳运动，只有月亮才真正围绕地球旋转。以后哥白尼又根据亲自获得的20多项新的观测事实以及大量复杂的数学计算结果，对初稿作了许多修改和补充。1530年，终于圆满地完成了日心说的建立工作。科学史家评论说，日心说是哲学思考、实际观测和数学计算的杰作。
在1543年出版的《天体运动论》中，哥白尼向人们描述他的宇宙图景：太阳位于宇宙的中心，有五颗当时已知的行星和地球围绕太阳旋转。地球也是行星，是球形的，它在绕着自己的轴转，并绕着太阳公转，它与其他行星毫无区别。行星的排列次序如下：水星、金星、地球、火星、木星、土星。月亮是地球的卫星，它绕着地球旋转。恒星则在远离太阳的一个天球面上静止不动。
哥白尼大体上描绘了太阳系结构的真实图景。人们看到的日月星辰东升西落，乃是地球自身转动的结果。火星、木星等行星在天空中有时顺行，有时逆行，并非“动作奇特，行踪诡秘”，而是由于它的绕日运行的轨道和速度不同所造成的综合表现。
哥白尼通过假设地动，就把托勒密体系的近80个圆一下子减为34个，这样，哥白尼体系就比托勒密体系要简明合理得多了。
哥白尼的日心体系也有其科学认识上的难题：一是为什么观测不出恒星的视差？二是为什么感觉不到地动？
前一个问题正是亚里士多德早就提出过的，后一个问题是托勒密提出来的，这是古代人对地动说提出的质疑。
如果地球是运动的，从地球上观测恒星，就应该发现它在宇宙背景上的位移差别。天文学上常用这种视差来测定天体的距离。可是没有发现恒星有这种视差位移，所以认定地球是不动的。
哥白尼为了解决这个难题，进行过多年的观测，却没有结果。他认为，这是恒星太远视差太小的缘故。这种解释是对的，但在当时难以令人信服，连哥白尼自己也不满意。
至于感觉不到地动的质疑，托勒密提出，如果地球在宇宙空间旋转，地球上一切东西就会飞散，垂直上抛的物体不能落回原处，天空中的飞鸟和浮云也将被抛在后面，甚至地球本身也将会因旋风般的转动而土崩瓦解，分裂为碎片。
哥白尼解释说，地球上的东西之所以没有因为地球旋转而分散，也没被抛到后面，那是因为地球的运动已分给了那些物体，它们稳定地随地球一起运动，犹如一个整体，所以也就使人感觉不到地动。他用坐船这个日常经验来说明人的感觉不到地动的原因。
他说：“船只静静地驶去，实际上是船动，而船里的人却觉得自己是静止的，船外的东西好像在动。由此可以想象，地球运动时，地球上的人也似乎觉得整个宇宙在转动。”
至于地球运动本身是否会土崩瓦解，哥白尼答辩说，天球如果在运动，分裂的危险更大，因为它的周边更大，因此如果它运转的话，速度一定更大。
哥白尼用“将近四个9年的时间”去测算、校核、修订他的学说。他的日心说短文曾在他的友人中间手抄流传。但他迟迟不愿将他的主要著作《天体运行论》公开出版。因为，作为一个天主教徒，他很了解他的学说的“危险性”。当他终于听从朋友们的劝告，将他的手稿送出去出版时，他想出了一个办法，在书的序中写明将他的著作大胆献给教皇保罗三世。他认为，在这位比较开明的教皇的庇护下，《天体运行论》或许可以问世。
