在中國天文學(xué)發(fā)展史上，帝堯是一個關(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和歷法制定有關(guān)的活動：

　　乃命羲和，欽若昊天，歷象日月星辰，敬授人時。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，以閏月定四時成歲。

　　這一段關(guān)于天文學(xué)的記載標(biāo)志著中華文明獨有的天文學(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)對應(yīng)起來。時間上的春、夏、秋、冬四季分別與空間上的東、南、西、北四方相對應(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。陶寺觀象臺證明帝堯時代不僅進(jìn)行了天文觀測，而且還建造了大型的觀象設(shè)施;陶寺圭表的確認(rèn)表明帝堯時代同時進(jìn)行了多種天文觀測。但是，由此也出現(xiàn)這樣一個問題：陶寺考古發(fā)現(xiàn)的天文遺跡似乎與《堯典》記載的天文活動并不一致。陶寺考古展示出來的利用觀象臺觀測日出方位的方法和利用圭表觀測正午日影的方法在《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》中四仲中星的觀測是為了確定二分二至日，但是實際上，觀測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)格依靠觀測昏中星來確定季節(jié)，要對“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)。然而事實上黃昏時剛開始能看見星的時刻很難界定，并且亮度不同的恒星能夠觀測到的情況也不同，在計時儀器出現(xiàn)之前，古人在實際應(yīng)用中無法用一個統(tǒng)一的具有明確天文學(xué)意義的“昏”的標(biāo)準(zhǔn)來觀測中天的星進(jìn)而確定準(zhǔn)確的節(jié)氣日。第二，因為恒星在天上不是連續(xù)的，所以無法保證在特定節(jié)氣日期、標(biāo)準(zhǔn)的昏的時刻、正南方子午線上有一顆明亮的恒星，這一點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昏中星確定，只有通過觀測太陽的南北變化才能確定二分二至，經(jīng)過多年的觀測得到回歸年的長度。

　　所以，帝堯時代的天文學(xué)不會是通過觀測中星來確定二分二至日，而只能是通過觀測太陽得到二分二至日，結(jié)合對月亮的觀測，建立起“三百有六旬有六日，以閏月定四時成歲”的歷法，然后按照歷法推步得到二分二至日觀測四仲中星。當(dāng)時如何觀測太陽和月亮，《堯典》中沒有具體記載，陶寺觀象臺和圭表揭示了其中的奧秘。

　　陶寺觀象臺由向東的一系列柱縫系統(tǒng)和一個觀測點組成，共有12條觀測縫，既有明確的冬至、夏至觀測縫，也有非常接近春秋分的觀測縫，因此整個觀象臺無疑是為了觀測日出方位的變化而精心設(shè)計的。用這樣的設(shè)施長期觀測，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)的地方有一個特別的標(biāo)記，應(yīng)該是用來測量夏至影長的。圭表測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觀測日出方位和圭表測量正午日影兩種方法共同得到的。

　　《堯典》中的“以閏月定四時成歲”表明當(dāng)時歷法是陰陽合歷，以朔望月為月。陶寺觀象臺最南端的1號縫不能用于觀測日出，但恰好可以用來觀測月亮升起的最南點，這表明當(dāng)時對月亮已經(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時間單位是符合當(dāng)時天文學(xué)發(fā)展?fàn)顩r的。

　　觀測中星不是為了確定二分二至，而是一種“月令”式的對自然的觀察。古人通過長期的觀察會認(rèn)識到，到了某一季節(jié)，天空會出現(xiàn)什么樣的星象，植物和動物會發(fā)生什么樣的變化，人應(yīng)該從事什么樣的活動，《夏小正》、《禮記·月令》等文獻(xiàn)中都是如此記載。中星的觀測不需要特殊的儀器，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)總的天文觀測和歷法制定;羲仲、羲叔、和仲、和叔則被分別派到四方觀測四仲中星，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個字中，記載羲、和的只有42個字，而記載羲仲、羲叔、和仲、和叔的卻占了122個字。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、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，從這點看《堯典》對羲、和的工作未予詳細(xì)記載實屬正常。而“分派官員到四方觀測中星和民事”這件事情本身以及各地順應(yīng)天時的民事活動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只是當(dāng)時天文學(xué)的一個側(cè)面，當(dāng)時天文學(xué)的主要方面《堯典》并未詳記，陶寺觀象臺和陶寺圭表展示出的正是《堯典》不曾詳細(xì)記載的當(dāng)時天文學(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，揭示了帝堯時代中國天文學(xué)的全貌。