中国古代关于宇宙结构有盖天说、宣夜说和浑天说。盖天说认为，天一定是在地之上，天是半圆形的，地是拱形的，日月星辰附着天而平转，不能转到地的下面，所以它不回答日月星辰是怎样从地下转过去的；宣夜说认为，天是没有形体的无限空间，日月行星的运动自由自在，但它长期停留在思辨的认识上，具体怎样运动，却没有说明，也没有谈论大地的形状；浑天说认为，天就像一个鸡蛋，地就如同鸡蛋中的蛋黄，孤独地居住于天内，天大而地小。这里，确实有一点大地是球形的意思，然而自始至终，浑天说都没有明确说出大地是球形的，更没有相关的论据论证，其实浑天说更倾向于大地是上平下圆的半球形，正好填满天球的下半部，圆形地面的直径同天球的直径相近，而地面的中心就在阳城（今河南登封告成镇）。
站在坚实的大地上放眼四望，尽管有高山大川，但总体感觉大地是平的，“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。可是，不知道大地是什么样子，就永远无法解释日月星辰每天是怎么从“地下”钻过去的，就永远无法理解行星的诡异行踪，当然也更不可能了解整个宇宙的结构。所以要想再深入地了解天空，还必须先弄明白大地究竟是什么样的。
这是天文学的一道坎，一道很大的坎，越不过这道坎，天文学就不可能再有实质性的进步，最多只能是在某些测量工作上做得越来越精细而已。必须承认，世界上大多数民族都没能越过这道坎，因为限于当时的科技水平，人们的活动范围还很有限，更无法离开大地，要论证大地究竟是什么样子，这太难了。
带领人类跨过这道坎的，是古希腊那些杰出的哲学家、天文学家，是他们论证了大地的形状，将天文学的研究推向了新的阶段。
为什么跨越这道坎的是古希腊人，而不是中国人或者其他文明古国的人呢？是偶然吗？这里面有什么值得思考的地方呢？
中国古代的天文学家注重实际，勤于观测并详细记录，中国古代的天象记录是世界上最系统、最丰富的，中国古代的历法、天文仪器及天象的推算都是很了不起的，但是中国古代的天文学却很少追问“为什么”。这也许和中国古代一些“圣贤”的观点有关，如孔子只关注社会，从不谈论自然，不谈风雨雷电，不谈日月星辰。荀子则说，不知道大自然演化的原因，君子还是君子；而知道这些又怎么样，小人还是小人。工匠不了解这些，无害于掌握技巧；卿大夫不懂得这些，无害于从事政治。帝王、诸侯爱好这些学说，就会乱了法度；老百姓喜欢这些学说，就会把事情搞乱。清代著名学者阮元说，天象的成因，不是人的能力可以探寻到的，所以只要讲清楚天象是怎么样的，而不要强求天象为什么会是这样的。
中国古代的天文学还有一个重要的特点，那就是所有的天文学家都不是个人在从事天文研究，而是作为皇家掌握的专门机构的一员在从事天文研究，政府甚至颁布法令禁止个人私自学习天文，据说尧时代就有了专门的天文官员“火正”。皇上需要天文官员制定历法，根据天象预测国家及皇家的吉凶，为帝王行事提供指导。至于天象的真实成因，他们不会感兴趣，也就不需要他所雇用的天文学家去探寻什么天象的真实成因。
最早的禁止私习天文的法令见于晋泰始四年（公元268年）颁布的《泰始律》，当时规定私习天文者要被处以二年徒刑。以后唐宋明清的法律中都有类似规定，并且处罚愈见严厉，如宋太宗太平兴国二年（公元977年），将各地搜得的天文占星术士351人，选用68人留司天台工作，余者黥面发配海岛；宋真宗景德元年（公元1004年）诏民间所有天文图籍器物通统交官焚毁，藏匿者处于死罪，告发者赏钱十万。明太祖洪武六年（公元1373年）诏，钦天监人员永不许迁动，其子孙只准习学天文历算，不学者发南海充军。
这也许就是中国古代的天文学研究始终没能真正走出实用的重要原因吧。
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