古代中国的天象记录，堪称世界一绝，拥有一系列堪称世界之最的独家文献。天象，泛指各种天文现象，如太阳出没、行星运动、月相变化、彗星、流星、流星雨、陨星、日食、月食、极光、新星、超新星、月掩星、太阳黑子等。中国早在4000年前就注意观测和记录天象，此后历代的天文官和民间的天文学家也都始终注重观测天象。中国古代的天象记录内容丰富、资料翔实，在世界上是独一无二的。
日食是人们最为关注的异常天象。夏代，我国已经很重视天象的观察，“观象授时”成为一种国政。据《尚书·夏书》记载，夏代仲康时期，负责观测天象的官员羲和失职，没能及时预告日食，以致当这次日食现象出现时，人们不知发生了什么怪异的事变，惊慌失措，乱成一团。这次日食约发生在公元前2137年10月22日，是天文学家公认的世界上最早的日食记载。
彗星是绕太阳运行的云雾状的小天体，有很长的尾巴，俗称扫帚星。中国古代还有孛里、妖星等几十种称谓。西汉的马王堆彗星图说明，2000多年前中国已有了认真的观测记录。约公元前700年，中国甲骨文（河南安阳出土）上已有彗星观察的记载。在周期彗星中有颗很明亮的慧星，叫“哈雷彗星”，每75年就出现一次，因17世纪英国天文学家哈雷发现它的运行轨道而得名。实际在我国早就发现了这颗星。据《春秋》一书记载，“鲁文公十四年秋七月，有星孛人于北斗”。鲁文公十四年是公元前613年。距今已有2600年，这是世界上关于哈雷彗星的最早记录。西方对这颗彗星的记录最早是公元66年，比我国要晚670余年。
流星群是一群小行星的散体，它沿一定轨道绕太阳转动。当地球接近它们的轨道时，地球四周的空气对这些散体产生摩擦，致使其生热发光，在地面上看起来就是流星群（又叫流星雨）。《竹书纪年》中载有夏桀十年（约前1580年）“夜中星陨如雨”，这是世界上最早的关于流星雨的记载。据《春秋·庄公七年》记载：“鲁庄公七年，夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨。”鲁庄公七年是公元前687年，距今已有2600多年。这是世界上关于天琴座流星雨的最早记录，而且它还开启了中国古代对流星雨观测与记录的先河。
太阳黑子是太阳光球上经常出没的暗黑斑点，是最先观测到的日面现象之一，是太阳活动的最基本标志。《汉书·五行志下之下》记载，西汉“河平元年（前28年），三月己未，日出黄，有黑气，大如钱，居日中央”。它对黑子出现的时间、形状、大小、位置都做了说明，距今已有2000余年。这次太阳黑子的记录，是世界公认的最早的明确的太阳黑子记录。欧洲最早的太阳黑子记录是公元807年，当时还误认为是水星凌日。
有些星原来很暗弱，但是在某个时候，它们的亮度突然增强，亮度增强几千到几百万倍的叫做新星，增强一亿到几亿倍的叫做超新星。以后它们的亮度又逐渐减弱，经过几年或十几年的时间亮度又恢复到原状，好像在星空做了一阵客似的，因此，新星和超新星也称为“客星”。我国早在殷代甲骨文中就有新星记录，见于典籍的系统记录是从汉代开始的。《汉书·天文志》记载：“无光元年六月。客星见于房。”这是我国最早的新星记录。公元前134年的这次新星出现，在中外历史上都有记载，但不同的是西文的记录没有年月和方位。《后汉书·天文志》记载：“中平二年十月癸亥。客星出南门中。大如半筵，五色喜怒。精小，至后年六月消。”公元185年的这次记录是世界上最早的超新星记录。
另外，《汉书·天文志》详细地记载了公元前32年10月24日出现的一次极光，这是世界上较早的精确的极光观测记录。
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