埃及有句谚语说：“人类惧怕时间，而时间惧怕金字塔。”埃及的金字塔经受了几千年岁月的考验而依然耸立。古老的埃及崇拜太阳神，金字塔不仅是法老的陵墓，塔身的棱线同时象征着太阳的光芒。在埃及出土的伊希斯女皇雕像基座上刻着这样的话：“法老和整个埃及将自己和神殿奉献给来自其他星球的伟大建筑师。地球从我们的金字塔向天狼星的黑屋送去对上天的问候，而且我们对你们这些远道来的足智多谋的人表示热烈欢迎。”。这说明金字塔与天体的星球有着某种神密的关联。
一些学者认为：埃及首都开罗附近的吉萨（Giza）高原三大金字塔与天空猎户星座的星球排列完全一致。不仅在位置上环环相扣，而且还以金字塔的大小，表现了三颗星的不同亮度，其对应关系精确到了令人难于相信的地步。。同时，如果将这天空地图向南北延伸，正好把吉萨高地上的其它建筑结构也极其精确地囊括了进来。整个尼罗河谷是一幅巨大的星象图。
2、巨石阵
在英格兰威尔特郡索尔兹伯里平原古老而广漠的平原上，矗立着占地大约11公顷的奇特巨石建筑，人们称之为巨石阵，又称索尔兹伯里石环、环状列石、太阳神庙、史前石桌、斯通亨治石栏等名，是欧洲著名的史前时代文化神庙遗址，约建于公元前4000-2000年，属新石器时代末期至青铜时代。
巨石阵由许多整块的蓝砂岩组成，每块约重50吨。它不仅在建筑学史上具有的重要地位，在天文学上也同样有着重大的意义：它的主轴线、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太阳，在同一条线上；另外，其中还有两块石头的连线指向冬至日落的方向。因此，人们猜测，这很可能是远古人类为观测天象而建造的，可以算是天文台最早的雏形了。
这种史前巨石柱群，除此地之外，在威尔斯、爱尔兰、法国（不列塔尼）、西班牙、葡萄牙、到科西嘉等地中海岛屿很多地方都存在，其总数大约有五万处。
3、神秘的太阳门
在南美大陆蒂瓦纳科古代印加人远古建筑废墟的石块中，耸立着一块重逾百吨的超巨型石雕－－人称“太阳门”，门高3.05米，宽3.96米，用一块完整的巨型安山石岩凿成。每年9月21日，黎明的第一束阳光总是从石门的中间射入大地，这就是“太阳门”这一名字的来历。
“太阳门”上面雕刻着极其精美的图案。门楣中央谜一般的人像据说是代表造物主维拉科查。其两旁平行三排共刻48个较小的神像。上下两排是长翅膀的勇士，中间一排则是某种人格化了的飞禽，此外，还有众多至今难以理解的符号。学者对这些符号涵义作了详细研究，认为上面记载了大量的天文知识和27000年前的天象。这些知识建立在地球为圆形的观念上。印加人是如何了解地球是圆形的呢？又是如何测算出秋分时节太阳与“太阳门”位置关系的？这一切至今还是未解之秘。
4、玛雅人的天文台
玛雅人是美洲印第安人的一支，大约在公元前1000年左右开始创立自己的文化，玛雅人有着高度发展的农业、数学、天文学和宗教仪礼。至今仍有许多难以解读的文明之谜有待人们去探索。
玛雅人的天文台，是一组古老的建筑群。从一座金字塔上的观测点向东方的庙宇望去，就是春分、秋分日出的方向；向东北方向的庙宇望去，就是夏至日出的方向；向东南方向的庙宇望去，就是冬至日出的方向。类似的建筑群体，在玛雅文化遗址地域还发现了好几处。
5、玛雅库库尔坎金字塔
在墨西哥尤卡坦半岛上，耸立着许多气度非凡的金字塔，它们是玛雅人留下的作品。其规模之宏伟，构造之精巧，乃至于情景之神秘，完全可以与埃及金宇塔媲美。以太阳金字塔为例∶塔基长225米，宽222米，和埃及的胡夫金字塔大体相等，基本上是正方形，而且也正好朝着东南西北四个方向，塔的四面，也都是呈等边三角形，底边与塔高之比，恰好也等于圆周与半径之比。它们所对应的天文方位更使人不可思议∶天狼星的光线，经过南边墙上的气流通道，可以直射到长眠于上层厅堂中死者的头部；而北极星的光线，经过北边墙上的气流通道，可以直射到下层厅堂。
玛雅人崇信太阳神，他们认为库库尔坎(即带羽毛的蛇)是太阳神的化身。他们在库库尔坎神庙朝北的台阶上，精心雕刻了一条带羽毛的蛇，蛇头张口吐舌，形象逼真，蛇身却藏在阶梯的断面上，只有在每年春分和秋分的下午，太阳冉冉西坠，北墙的光照部分，棱角渐次分明，那些笔直的线条也从上到下，交成了波浪形，仿佛一条飞动的巨蟒自天而降，蜿蜒游走，如飞似腾，这情景往往使玛雅人激动得如痴如狂。类似的奇观还出现在南美丛林。这种融天文知识、物理知识、建筑知识于一体所造成的艺术幻觉，即使用现代水平来仿制，也非常困难。
6、阏伯台
《左传·襄公九年》载：“陶唐氏之火正阏伯居商丘”。阏伯，即帝喾的儿子契，尧时封于商丘，为“火正”官，观察祭祀大火星，以定历法服务农事。阏伯到商丘时，选择一块高丘观星授时，这块高丘，就是留传至今的阏伯台，中国天文台和南京紫金山天文台均认为这里是中国最早的观星台。台为圆形夯土筑成。台高35米，台基周长270米，庙毁于金代,元大德年间（1297～1307）今台上建有大殿、拜厅、钟鼓楼、东西禅门，台前建山门、戏楼。殿宇飞檐走兽，丹墙金顶，为典型民族建筑风格。明清以来，几经修葺，1981年又修。每年正月初七有古庙会，谓之朝台。
7、灵台
灵台是我国东汉光武帝中元元年（公元56年）建造的天文台，位于洛阳南郊（现今河南偃师），占地面积约4.4万平方米，东西各有墙垣，墙垣内的中心建筑是一座方形高台。台高约20米，台基约50米见方。台的四周有上下平台两层，平台间有坡道（或踏道）相连接，供人行走，两层平台内各建有房间十余间。
灵台的规模庞大，设备完善，其顶部是观测天象的场所，四周的建筑是观测人员工作之处所。作为世界上最古老的天文台，它为以后天文学的发展作出了宝贵贡献。我国著名的汉天文学家张衡主持了灵台的观测工作，并在此设计制造了浑天仪和地动仪，这是当时世界上最为先进的天文台。
8、印度德里古天文台
印度是世界四大文明古国之一，那里的天文学起源很早。由于农业生产的需要，早在大约3000年前，印度人就创立了自己的历法，并产生了独具特色的宇宙理论。但在一个很长的时期内仅有平板日晷和圭表等简单的仪器，直到1724年，由爱好艺术与科学的JantarMantar-Jaipur二世王公JaiSingh提议，才在德里等地建立了天文台。位于今天印度德里市中心的德里古天文台，中有十几件巨型灰石或金属结构的天文仪器，可供人观察日月星球的运转。
9、韩国庆州古天文台
位于韩国庆州的古观星台，建于七世纪。
10、北京古观象台
北京古观象台始建于明正统七年（公元1442年），是明清两代的皇家天文台，也是明清之际东西方天文学交流的历史见证。北京古观象台以建筑（包括台体和附属建筑群）完整和仪器配套齐全，在国际上久负盛名。台上陈列着精美雄浑的清代八架大型铸铜天文仪器，即天体仪、黄道经纬仪、赤道经纬仪、地平经纬仪、地平经仪、象限仪、纪限仪、玑衡抚辰仪。这八架铜仪除在造型、花饰、工艺等方面具有中国的传统特色外，在刻度、游表、结构等方面直接反映了西欧文艺复兴时代以后至天文望远镜发明之前大型天文仪器的成就，如此古老而又配套完整的巨型天文铜仪，在世界上是独一无二的。
11、英国格林威治天文台
世界闻名的英国格林威治天文台，现位于英国南海岸苏塞克郡的赫斯特蒙苏堡。始建于1675年，位于英国首都伦敦的格林威治，第二次世界大战后迁往新址，但保留了“格林威治皇家天文台”的名称。1884年，经过这个天文台的子午线被确定为全球的时间和经度计量的标准参考子午线，也称为本初子午线，即零度经线。
1951年考古学家王振铎根据记载复原的模型，基本上由两部分组成：一部分是响应惯性运动的立柱，另一部分是与立柱和仪体相接联的八个方向的八组杠杆机械，两者装置在一座密闭的铜仪体中。地震时仪体震动，立柱由本身的惯性而与仪体发生相对的位移，失去平衡而倾斜，推开一组杠杆，使体外与之相联的龙头吐丸，落入蟾蜍口中，通过击落的声响和落丸的方位，来报告地震和记录地震的方向。然而经过现代仪器的多次测试，这种立柱的倾倒无一定方向性，不符合地动仪验震的原理，因而受到国内外专家的质疑。
2004年河南博物院与中国地震台网中心合作，在原理正确，结构合理，还原历史的原则下，将模型变成了仪器，迈出了历史性一步。其内部结构由柱、道、关、机、丸组成，将立柱响应地震荡的原理由植摆改为悬垂摆，地震发生时，悬挂的都柱下有一丸，循地震波传导方向惯性运动而触发龙口衔丸机关，龙口吐丸，仪体支承的蟾蜍张口承之，两丸相撞，其声激扬清亮。告知地震方位，这种地动仪的验震原理方位明确、响应灵敏，更接近于真实地动仪的工作原理。
郭守敬于公元1276年创制的一种测量天体位置的仪器。该仪器的结构和使用上都比浑仪简单，而且除北极星附近以外，整个天空一览无余。故称简仪。
简仪的主要装置是由两个互相垂直的大圆环组成，其中的一个环面平行于地球赤道面，叫做“赤道环”；另一个是直立在赤道环中心的双环，能绕一根金属轴转动，叫做“赤经双环”。双环中间夹着一根装有十字丝装置的窥管，相当于单镜筒望远镜，能绕赤经双环的中心转动。观测时，将窥管对准某颗待测星，然后在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。有两个支架托着正南北方向的金属轴，支撑着整个观测装置，使这个装置保持着北高南低的形状。这是我国首先发明的赤道装置，要比欧洲人使用赤道装置早500年左右。
仰仪的主体像一口仰放着的大锅，因而得名。其内部球面上的网格，用来量度天体的位置。锅口上一圈水槽，注水以校正锅口的水平；在水槽边缘均匀地刻划出24条线，以示方向。在正南方的刻线上安置着两根十字交叉的竿子，呈正南北方向，一直延伸到仰仪的中心，把一块凿有中心小孔的小方板装在竿子的北端，并且小方板可以绕着仰仪中心旋转。
仰仪是采用直接投影方法的观测仪器，直观而方便。例如，当太阳光透过中心小孔时，在仰仪的内部球面上就会投影出太阳的映像，观测者便可以从网格中直接读出太阳的位置了。尤其在日全食时，利用仰仪能清楚地观看日食的全过程，连同每一个时刻，日面亏损的位置、大小都能比较准确地测量出来。因此，仰仪是很受古代天文工作者喜爱的一种天文观测仪器。
又称“日规”，是我国古代利用日影测时的一种计时仪器。指针叫做“晷针”或“表”，垂直地穿过圆盘中心，起着圭表中立竿的作用。石制的圆盘叫做“晷面”，安放在石台上，呈南高北低，使晷面平行于天赤道面，这样，晷针的上端正好指向北天极，下端正好指向南天极。在晷面的正反两面刻划出12个大格，每个大格代表两个小时。当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷面，太阳由东向西移动，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西向东移动。于是，移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻。
由于从春分到秋分期间，太阳总是在天赤道的北侧运行，因此，晷针的影子投向晷面上方；从秋分到春分期间，太阳在天赤道的南侧运行，因此，晷针的影子投向晷面的下方。所以在观察日晷时，首先要了解两个不同时期晷针的投影位置。
我国东汉时期伟大的科学家张衡，发明了世界上最早的验震器——地动仪，它的原形虽早已无存，但二千年的历史并未湮灭人们对它的记忆，凭着史书仅195字的记载，后代学者为复原它的真实面目而汲汲以求，这不仅是一个验测地震仪器的复原，而是追寻我们先民“求实疾虚”伟大科学精神的历程。
千古之谜——史书记载的地动仪
地动仪 阳嘉元年（公元132年）张衡发明，是世界上第一个验震器。张衡制成地动仪后，将其放置在洛阳城南的灵台上，进行观测。地动仪未能流传下来，可能是在永嘉之乱（公元307——312年）之后失落的，现在只能从《后汉记》、《后汉书》等文献中推测它的原貌。
简帛文字 《后汉书·张衡列传》《后汉纪、卷十九》
“（顺帝）阳嘉元年（即公元１３２年），复造侯风地动仪。以精铜铸成，圆径八尺，合盖隆起，形似酒尊，饰以篆文山龟乌兽之形。中有都柱，傍行八道，施关发机。外有八龙，首衔铜丸；下有蟾蜍，张口承之。其牙机巧制，皆隐在尊中，覆盖周密无际。如有地动，尊则震，龙机发，吐丸而蟾蜍衔之，振声激扬，伺者因此觉知。虽一龙发机，而七首不动。寻其方面，甩乃知震之所在。验之以事，合契若神。自书典所记，未之有也。当一龙机发而地不觉动，京师学者咸怪其无征。后数日驿至，果地震陇西。于是皆服其妙。自此以后，乃令史官记地动所从方起。”
译文：《后汉书·张衡列传》
说明：这一百九十六个字的大概意思是：阳嘉元年（公元132年）张衡又造候风地动仪。地动仪用铜铸成，外形似酒樽，上有隆起的盖。内部有都柱，都柱傍有八道，并有精巧的传动机构。地动仪外部有八条口内含铜丸的龙，下有八个张嘴的蟾蜍，遇有地震，内部的机关会被触动，使龙口之丸吐出，掉入下面的蟾蜍口中，发出激扬的振声。由于只有一个龙吐丸，而其它的龙头不动，观测者根据龙珠掉落的方向，可知地震的方位。有一次，一个龙吐丸但是人们没有感觉地动，洛阳的学者都认为候风地动仪不能验震，但是过几天，报来陇西地震的消息，于是人们都叹服地动仪的精妙。从此以后史官开始依此记录地震的方位。
地动仪复原研究过程
张衡地动仪制成后，沦落乱世而不知所终，逐成千古之谜。北齐时的《器准》和隋代初年《地动铜仪经》中还有地动仪的图式和制法，而这两本书都已亡佚。自宋代开始，中外学人凭借不足二百字的记载，苦苦寻觅地动仪的原貌，留下了不可泯灭的足迹。
服部一三1875年复原地动仪的模型
米伦1883年设计地动仪模型
1917吕彦直改进的米伦设计候风地动仪模型
1937荻原尊礼设计的地动仪模型
1936年王振铎对地动仪的复原模型
1993李志超对地动仪的复原模型
原文：天地浑沌如鸡子。盘古生在其中。万八千岁。天地开辟。阳清为天。阴浊为地。盘古在其中。一日九变。神于天。圣于地。天日高一丈。地日厚一丈。盘古日长一丈。如此万八千岁。天数极高。地数极深。盘古极长。故天去地九万里。后乃有三皇。
首生盘古。垂死化身。气成风云。声为雷霆。左眼为日。右眼为月。四肢五体为四极五岳。血液为江河。筋脉为地里。肌肉为田土。发为星辰。皮肤为草木。齿骨为金石。精髓为珠玉。汗流为雨泽。身之诸虫。因风所感。化为黎甿。
开天辟地时诞生的盘古，临死的时候，将自己的整个身躯化成了世间的万事万物。他呼出的气变成了清风和云朵，发出的声音变成了轰鸣的雷霆，左眼变成了太阳，右眼变成了月亮，四脚五体变成了大地的四极和五岳名山----东岳泰山，西岳华山，南岳衡山，北岳恒山，中岳嵩山，血液化成了滔滔的江河，筋脉变成了山川道路，皮肤肌肉化作了肥田沃土，头发和胡须变成了天上的星星，皮肤上的汗毛变成了草木，牙齿和骨头变成了金属和岩石，精液和骨骼变成了珍珠美玉，流下的汗水变成了润泽万物的甘露，就连寄生在身上的各种小虫，受了暖风的吹拂，也变成了生活在大地的黎民百姓。盘古为一个美好世界的诞生，贡献出自己的一切。
2、 女娲补天
原文：往古之时，四极废，九州裂，天不兼覆，地不周载，火炎而不灭，水浩洋而不息。猛兽食颛民，鸷鸟攫老弱，于是女娲炼五色石以补苍天，断鳌足以立四极，杀黑龙以济冀州，积芦灰以止******；苍天补，四极正，******涸，冀州平。（《淮南子．览冥训》）译文：天地开辟，未有人民。女娲抟黄土作人。剧务力不暇供，乃引绳絚于泥中，举以为人。故富贵者，黄土人也；贫贱凡庸者，絚人也。
女娲补天的故事最早记载于《淮南子、览冥训》中，说的是古代有一座不周山，是一根顶天的柱子，上端顶着天河。水神共工与火神祝融为争帝而战，共工战败而怒触不周山，使天柱折倒，并将天砸了个窟窿。大地顿时四分五裂，天不能覆盖，地不能承载万物，水火炼炎浩荡，于是女娲炼五彩的石头来补苍天，斩断巨鳌的脚来支撑四方，采黑龙来填平冀州，积累芦灰来止住洪水。这则在中国家喻户晓的神话传说，不仅反映了古代人们对天体的认识，而且也是对当时一次规模宏大的陨石雨撞击地球的真实描述。
3、 共工怒触不周山
原文：昔者女娲氏炼五色石以补其阙，断鳌之足以立四极。其后共工氏与颛顼争为帝，怒而触不周之山，折天柱，绝地维；故天倾西北，日月星辰就焉；地不满东南，故百川水潦归焉。《列子•汤问》
译文：以前女娲炼五色石,以补苍天,并斩断鳌足以作天柱。后来共工氏与颛顼争帝位失败，气极之下一头撞向不周山，只听“轰隆”一声巨响，擎天柱不周山被拦腰撞断。天柱一倒，泥土石块哗啦啦地崩塌下来。顷刻之间，天空剧烈地摇晃，大地剧烈地颠簸。原来这不周山是天地之间的支柱，天柱折断了，系着大地的绳子崩断了，因此天空向西北倾倒，太阳、月亮和星星就每日里从东方升起，向西方降落；而大地向东南塌陷，大江大河的水都奔腾向东，流入了东方的大海里。
4、 羿射十日
原文：尧之时，十日并出，焦稼禾，杀草木，而民无所食。猰貐、凿齿、九婴、大风、封豨、修蛇皆为民害。尧乃使羿诛凿齿于畴华之野，杀九婴于凶水之上，缴大风于青丘之泽，上射十日而下杀猰貐，断修蛇于洞庭，擒封豨于桑林，万民皆喜，置尧以为天子。
《淮南子．本经训》
译文：传说在尧的年代，天空中有十个太阳,火辣辣地晒焦了庄稼，晒死了草木。各种怪物横行，一种是猰貐，形状如龙的头，行走快速，叫声像婴儿，吃人；一种是凿齿，齿长三尺，形如凿子，露在下巴后面，能操持戈盾；一种是九婴，长有九个脑袋，能喷水吐火；一种叫大风的鸟，凶猛异常，它一飞过，总伴着大风，毁坏房屋、庄稼……尧派了射箭能手羿去消灭这些怪物。在南方一个叫畴华的水泽里，羿杀了凿齿；在北方的一个叫凶水的地方，羿杀九婴；在东方青邱的水泽里，羿射杀了大风鸟。羿又仰天射下十个太阳中的九个。扫除祸害而万民欢腾。
5、夸父逐日
原文：夸父与日逐走，入日。渴欲得饮，饮于河、渭，河、渭不足，北饮大泽。未至，道渴而死，弃其杖，化为邓林。
《山海经·海外北经》
译文：夸父是幽冥之神后土的后代，住在北方荒野的成都载天山上。他双耳挂两条黄蛇、手拿两条黄蛇，去追赶太阳。当他到达太阳将要落入的禺谷之际，觉得口干舌燥，便去喝黄河和渭河的水,两条河水喝干后，还不足以止渴。便想去喝北方大泽的水，没走到就渴死了。夸父临死时遗弃的手杖，顿时化为一片鲜果累累的桃林，为后来追求光明的人解除口渴。
登封乃至河洛地区是中国古人所认为的天中地心，中国古代的许多帝王在此建都立国。相传周公姬旦营都洛阳时，曾在此用土圭之法，“测土深，正日景”，这里迄今还留有唐代立的周公测景台。元代天文学家郭守敬为改定历法观测星象，选择此处修建了观星台。这一古天文台集圭表测影、观象授时于一体，是中国古代天文学史上的不朽丰碑。
中国古代为观测天象建造了许多天文台，元代至元十六年（公元1279年）由郭守敬为修改历法观测天象、测量日影在登封督工建造的观星台，打破了以往天文台建筑的模式，将台体建成圭表式，使观测的精度大为提高。这座宏伟的建筑也成为中国现存最早的古天文台建筑。
天心卓绝——郭守敬的贡献
郭守敬，字若思，顺德邢台（今河北邢台）人，中国元代的大天文学家、数学家、水利专家和仪器制造家。生前创制了多种天文仪器,编制了《授时历》颁行天下，进行了大规模的大地与天体测量,推算出精确的一回归年长度为365.2425天,与当今世界的公历分秒不差。
郭守敬的主要贡献
书影：“唐开元年间，令南宫说天下测影，书中见者有十三处，今疆域比唐代大，若不远方测验，日月交食分数，时刻不同，昼夜长短不同，日月星辰去天高下不同，即日测验人少可先南北立表取直测影”。——《元史·郭守敬传》
公元1279年郭守敬在给元世祖忽必烈的上书中提到“实际观测是制定历法的根本，唐代编制《大衍历》尚在全国设十三个观测点，今天的疆域要比唐代大很多，只有到更远处观测才能得到准确的数据，制定出通行全国的历法。”元世祖同意了郭守敬的建议在全国设二十七个观测点。其范围包括现在的西伯利亚、朝鲜、河西走廊、南海。这就是天文史上的“四海测验”壮举。郭守敬曾涉千山过万水，来往于不同的观测点实施观测。
登封观星台
位于登封市城东南15公里的告成镇。是我国现存最大的古天文台，具有测影、观星和记时等功能，是一座具有重要科学研究价值的古代科学遗产。1961年公布为全国重点文物保护单位。该台为元至元十三年（1276年）郭守敬、王恂等人奉敕所建，是当时全国建的27个天文观测站之一。台为砖石混合结构，由台身和石圭（俗称量天尺）两部分组成。台的平面呈方形，上小下大,通高12、62米。台北设有两个对称的踏道口可以登台眺望。北壁中间砌成一个上下直通的凹形直槽，凹槽直壁之上的高表与台下石圭形成一组测量日影长度的圭表装置。槽底石圭自南向北由36方青石连接而成，长31 2米，宽0 53米，上刻两条平行双股水道，水道南端有注水池，北端有泄水池，池中有刻度，用以测量水准。
今告成（古阳城），纬度在北纬元代属河南府（即洛阳）管辖，观星台的兴建和观测日影就在这里。当时，这里观测的结果是：河南府——阳城（即今告成）北极出地三十四度太弱（《元史·天文志》）。距现在测定的纬度仅差0.23度。
简仪
自2004年8月始，河南博物院与中国国家地震局联手合作，开始了对张衡地动仪复原的新研究。
国家地震局专家冯锐在河南博物院作关于“张衡地动仪复原研究”的学术报告。
在北京召开的“张衡地动仪复原模型研制项目开题审议会”。
2004年河南博物院、国家地震局局信息中心联合研制的1/3大地动仪内部构造（模型一）。
1/3大地动仪内部构造（模型二）
1/3地动仪外观模型一