开始建造天文台，思索宇宙的本质。早期天文学以记录恆星和行星在天上的位置为主，今天这项范畴称为天体测量学。在这些观测的基础上，开始萌发出有关行星的运动、日月地在宇宙中的地位等的哲学思想。不少文化把地球视为宇宙的中心，日月星辰皆绕地球旋转，是为地心说。巴比伦是最早利用数学和科学方法研究天象的文化，这为日后其他文化的天文研究奠下了基础。例如，巴比伦人发现月食会週期性发生，他们称之为沙罗週期。接着巴比伦人研究天象的还有古希腊文化。古希腊天文学的特点在于用理性、基于现实的方法来解释天文现象。公元前3世纪，阿里斯