mini|Der Astronom Claudius Ptolemäus mit der personifizierten Astronomia aus der Enzyklopädie Margarita Philosophica von Gregor Reisch, 1503
Die Geschichte der Astronomie umfasst die Entwicklung der wissenschaftlichen Beschäftigung mit Gestirnen von der Urgeschichte bis zur Gegenwart. Die Astronomie (Sternkunde) entstand schon in der Steinzeit aus der Einheit von Sonnen- und Gestirnsbeobachtung und kultischer Verehrung der Gestirne.Jürgen Hamel: Geschichte der Astronomie. In Texten von Hesiod bis Hubble. 2. erw. Aufl., Magnus-Verlag, Essen 2004, ISBN 3-88400-421-2 Aus freiäugigen Beobachtungen des Sternenhimmels und seiner Zyklen entwickelte sich die klassisch-geometrische Astronomie, deren älteste Teilgebiete die Positionsastronomie und Ephemeridenrechnung sind. Die Erfindung des Fernrohrs (1609) und spezieller Messgeräte führte zur Weiterentwicklung der Himmelsmechanik und die moderne Astrophysik verdankt dem Einsatz von Radioteleskopen und Weltraumteleskopen starke Impulse.
Die Sternkunde bestimmt das Selbstbild des Menschen und seine Auffassung von seiner Stellung im Universum mit, heutzutage vor allem durch die Diskussionen über die Entstehung des Universums und die Suche nach bewohnbaren Exoplaneten und außerirdischem Leben.
Vorbemerkungen mini|Heptagramm mit sieben astronomischen Symbolen, die für Himmelskörper und auch für Wochentage stehen –von oben im Uhrzeigersinn:Sonne (Sonntag), Venus (Freitag), Merkur (Mittwoch), Mond (Montag), Saturn (Samstag), Jupiter (Donnerstag), Mars (Dienstag)
Zu allen Zeiten konnten am Himmel in der Nacht die Fixsterne und das Bild der Milchstraße betrachtet werden. Vor diesem Hintergrund verändern einige helle Wandelgestirne allmählich ihre Stellung und fallen schon in der Dämmerung auf – der Merkur, die Venus, der Mars, der Jupiter und der Saturn. Zusammen mit dem Mond, der auch tagsüber mit seinen Mondphasen zu sehen sein kann, und der Sonne sind es sieben helle Himmelskörper, die am Himmel ihre Bahnen zu ziehen scheinen – alle entlang des Zodiaks im Bereich der scheinbaren Sonnenbahn (Ekliptik). Nach diesen sind noch heute die sieben Wochentage benannt. Zwar ist auch der Planet Uranus mit bloßem Auge am Nachthimmel sichtbar; er wird jedoch von mehr als tausend Sternen in der scheinbaren Helligkeit übertroffen und wurde daher erst Ende des 18. Jahrhunderts entdeckt.
Zu den mit freiem Auge erkennbaren besonderen Objekten am Himmel gehören Anhäufungen von Sternen wie die Sternhaufen der Plejaden oder der Hyaden, aber auch einige Erscheinungen nebelhafter Anmutung wie der Orion-Nebel und Galaxien wie die Andromedagalaxie oder die Magellanschen Wolken. Neben ständigen Objekten sind auch manche vorübergehend erscheinenden hellen Kometen und Meteore sowie Novae freiäugig zu beobachten.
Zur Orientierung am Nachthimmel können einzelne der farblich verschiedenen hellsten Sterne dienen und auch gedachte Verbindungen mehrerer Sterne zu einem Sternenzug oder zu Figuren in mehr oder weniger ausgedehnten Asterismen (Sternbildern). Damit gewinnt der Himmelsanblick eine gebildete und wiedererkennbare Struktur, mit der Beobachtungen leichter erinnerbar und besser mitteilbar sind. So konnten die verschiedenen Konstellationen und Konjunktionen zwischen den Himmelskörpern nicht nur beobachtet, sondern auch verglichen werden.
Die am Himmel in scheinbar immer gleicher Anordnung fest stehenden Sterne, die Fixsterne am Firmament, verändern im Laufe einer Nacht insgesamt ihre Stellung über dem Horizont. Sie scheinen sich infolge der Erdrotation in ungefähr 24 Stunden einmal um einen Himmelspol zu drehen. Auf der Nordhalbkugel der Erde dreht sich so der Nordhimmel heute scheinbar um den Polarstern (Polaris), entgegen dem Uhrzeigersinn; auf der Südhalbkugel der Südhimmel um den südlichen Himmelspol (nahe Polaris Australis), im Uhrzeigersinn. Je nach dem Standort der Beobachtung bleiben manche Sterne als zirkumpolare dabei immer über dem Horizont, andere sind nur zwischen ihrem Aufgang (im Osten) und ihrem Untergang (im Westen) über dem Horizont sichtbar oder aber gar nicht zu sehen.
Wegen der fehlenden Lichtverschmutzung war es bei guter atmosphärischer Sicht bis ins 19. Jahrhundert überall auf der Erde möglich, mit bloßem Auge Himmelsbeobachtungen von Objekten bis zur sechsten Größenklasse zu machen. Beobachtungen von weniger hellen Himmelsobjekten können von der Erdoberfläche aus heute nur noch von Lichtschutzgebieten aus oder mit optischen Geräten gemacht werden.
Wegen des Zyklus der Präzession der Erdachse muss bei historischen Betrachtungen berücksichtigt werden, dass der auch Widderpunkt genannte Frühlingspunkt der Sonne entlang der Ekliptik innerhalb von zirka 28.000 Jahren einmal durch den gesamten Tierkreis wandert. Da die entsprechenden Festlegungen in der Antike vorgenommen wurden, liegt der Frühlingspunkt heute im Sternbild Fische, und es gibt zwischen den astrologischen Tierkreiszeichen und den gleichnamigen Sternbildern einen Versatz.
mini|Astronomische Deutung einer paläolithischen Malerei in der Höhle von Lascaux als Großes Sommerdreieck
Vorgeschichtliche Himmelsbeobachtungen mini|Zur Tagundnachtgleiche geht die Sonne vom Elsässer Belchen gesehen hinter dem Belchen im Schwarzwald auf mini|Himmelsscheibe von Nebra mini|Schema der neolithischen Kreisgrabenanlage von Goseck – Richtungen von Aufgang und Untergang der Sonne zur Wintersonnenwende durch gelbe Linien dargestellt, die weiße markiert den Meridian
Für vorgeschichtliche Himmelsbeobachtungen liegen nur vereinzelt Indizien vor, darunter altsteinzeitliche, rund 20.000 Jahre alte Wandmalereien in der Höhle von Lascaux,Volker Bialas: Vom Himmelsmythos zum Weltgesetz. Eine Kulturgeschichte der Astronomie. Ibera-Verlag, Wien 1998 in denen vielleicht die Plejaden, der Tierkreis und der Sommerhimmel dargestellt sind. Ebenfalls im Tal der Vézère in Südwestfrankreich wurde unter einem Felsdach, dem Abri Blanchard, ein rund 30.000 Jahre alter Adlerflügelknochen mit gereihten Punktmarkierungen gefunden, deren Anzahl und Anordnung möglicherweise mit den Mondphasen zusammenhängen.Clive Ruggles: Ancient Astronomy: An Encyclopedia of Cosmologies and Myth. Verlag ABC-Clio, 2005, ISBN 978-1-85109-477-6, S. 5. Beide Funde stammen aus dem Jungpaläolithikum. Der Mangel an aussagekräftigem archäologischem Fundmaterial beweist allerdings nicht, dass für die Menschen im Paläolithikum die Himmelsbeobachtung keine Rolle spielte. Die Beobachtung astronomischer Erscheinungen und Versuche ihrer Deutung sind jedenfalls bei heutigen Jäger-und-Sammler-Kulturen, etwa den Aborigines, bezeugt.
Für die Jungsteinzeit (Neolithikum) ändert sich die Quellenlage merklich. Denn für landwirtschaftlich produzierende Kulturen sind Planungen der Aussaat und der Ernte von entscheidender Bedeutung, ebenso eine über das Jahr hinreichende Bevorratung. Mit der gewachsenen Abhängigkeit von jahreszeitlich auftretenden veränderlichen Bedingungen wächst das Interesse für eine mögliche Vorausschau. Daher gewinnen die sich zyklisch wiederholenden Veränderungen der scheinbaren Bewegung von Sonne und Mond am Himmel – im Laufe eines Tages, eines Monats, eines Jahres – besondere Aufmerksamkeit. Auch deren veränderte Stellung am Sternenhimmel in der Dämmerung und der Nacht wird dabei bemerkt, ihre Bahn am Himmel, und die einiger anderer Gestirne. Die Anfänge einer Kalenderrechnung setzen gute Kenntnisse über Sonnenbahn und Mondphasenzyklus voraus. Hiermit wird es möglich, einige Himmelsphänomene vorherzusagen und den Ablauf jahreszeitlich bedingter Tätigkeiten nach deren Terminen auszurichten und gemeinschaftlich zu verabreden.
Riten, Kulte und religiöse Deutungen der möglichen Ursache der beobachteten Himmelsphänomene und ihrer Zyklen sind eng damit verbunden. Insofern ist es denkbar, dass der Übergang zum Ackerbau wesentlich zur Ausbildung verschiedener Astralkulte beigetragen hat. In ihren Anfängen ist die Astronomie mit der Astrologie verbunden, sowohl in westlichen wie asiatischen Kulturen.
Für einfache Beobachtungen zu kalendarischen Zwecken am gleichen Standort kommen seit jeher die Stellen von Sonnenaufgang und Sonnenuntergang am Horizont oder die Länge des Schattenwurfs von Erhebungen in Frage. Hierzu können auch geographische Bezüge von Bergen herangezogen werden, wie zum Beispiel zwischen den fünf Bergen mit dem Namen Belchen im Belchen-System. Zu den archäologischen Funden aus der späten Bronzezeit Mitteleuropas, die in einen Zusammenhang mit Kalendern gestellt werden können, zählen die in Süddeutschland und Frankreich gefundenen, um 3000 Jahre alten hohen Goldhüte. Diese aus einem Stück getriebenen, mehrreihig verzierten Kegel werden als Teil der sakralen Kopfbedeckung von Priestern eines Sonnenkults interpretiert.
Die Himmelsscheibe von Nebra gilt als womöglich älteste konkrete Darstellung des Himmels, da sie aus der frühen Bronzezeit stammen und rund 4000 Jahre alt sein soll. Insbesondere ihr als Goldapplikation ausgeführter Horizontbogen und Lochungen am Außenrand lassen vermuten, dass sie auch kalendarische Funktionen erfüllte. Die vor etwa 7000 Jahren errichtete Kreisgrabenanlage von Goseck gehört zu den ältesten von Menschenhand gebauten Sonnenobservatorien. Rund zwei Jahrtausende später entstand im südlichen England eine Anlage, deren Ausbau mit Megalith-Steinkreisen eine noch heute beeindruckende Kultstätte schuf, Stonehenge. Die geographische Ausrichtung des Bauwerks und die Richtung spezieller Visurlinien weisen astronomische Bezüge auf. Ähnliches lässt sich weltweit für Kultbauten aus vielen Epochen zeigen, wie auch zahlreiche Grablegungen nach Himmelsrichtungen ausgerichtet sind, etwa die der schnurkeramischen Kultur in der Kupfersteinzeit. Über die ursprünglich praktizierten Kulte ist oft nichts überliefert, naheliegend sind aber Bezüge zu Sonnenwenden und Äquinoktien.Clive Ruggles, Ancient Astronomy: An Encyclopedia of Cosmologies and Myth, p. 343f, ABC-Clio Inc., S.Barbara 2005
Mit der Archäoastronomie gibt es seit den 1970er Jahren ein eigenes Fachgebiet, das sich mit der Erforschung dieser Bauten und Funde unter astronomischem Gesichtspunkt befasst.
Astronomie in den frühen Hochkulturen mini|Verdunklung des Vollmonds bei einer totalen Mondfinsternis
Die erste Mondfinsternis, deren Beobachtung angeblich überliefert ist, ist diejenige vom 17. Januar 3380 v. Chr.,Am 15. Februar 3380 v. Chr. im proleptischen julianischen Kalender. Es besteht eine Differenz von 29 Tagen zum heutigen Kalender, die in Abzug gebracht werden muss. Quelle: MPIA (U. Bastian, A. M. Quetz), J. Meeus: Astronomische Berechnungen für Ephemeris Tool 4,5. die von den Maya in Mittelamerika aufgezeichnet worden sein soll. Diese Annahme ist allerdings umstritten, da die Forschung davon ausgeht, dass die Maya ihren Kalender frühestens nach 3373 v. Chr. einführten. Vereinzelte Theorien, dass sie damit bereits früher begonnen hätten, lassen sich bisher nicht beweisen.
mini|Die in den Sternenhimmel beim Goldenen Tor der Ekliptik (zwischen Aldebaran und den Plejaden) eingepasste Himmelstafel von Tal-Qadi mit den hellsten Sternen in der Umgebung
Die älteste bekannte Darstellung des Nachthimmels befindet sich auf einer Kalksteinplatte, die bei Ausgrabungen am Tempel von Tal-Qadi auf Malta gefunden und auf das 3. vorchristliche Jahrtausend datiert wurde.Peter Kurzmann: Die neolithische Sternkarte von Tal-Qadi auf Malta, Archäologie online vom 25. Juli 2014, abgerufen am 22. Dezember 2019
mini|Verdunklung der Sonne bei einer Sonnenfinsternis durch den Neumond
In China wurde die erste Sonnenfinsternis im Jahre 2137 v. Chr. aufgezeichnet.K. Wang, G.L. Siscoe: Ancient Chinese Oberservations.