תארו לעצמכם מצב מלפני 40,000 שנה, כאשר אתה צייד-לקט. רוב החיים שלך את עסוק בחיפוש אחר מזון ומציאת מחסה. אתה מכיר את תנועת השמש לאורך שביל מלוכסן כאשר היא חוצה את השמים. אתה עירני לשינוי המתמיד באורך היום והלילה במהלך השנה. שינוי איטי של האקלים מעניק לך רמזים על המראה של גרגרי החיטה הבשלה או הרגלי הנדידה של עדרי בעלי-חיים. השמש והכוכבים נותנים בידיך כלים לניווט. בלילה, ליד המדורה כאשר אתה חש בטוח אתה והשבט שלך יוצרים סיפורים העוסקים בצורות המשתנות של הירח וקבוצות הכוכבים. כיום איבדנו קשר עם השמים. רוב האנשים מודעים רק במעורפל למחזורי השמש, הירח והכוכבים. החיים שלנו מוסדרים על ידי שעונים, ועל ידי חום ואור מלאכותיים. רובנו חיים באזורים עירוניים שבהם הכוכבים בקושי נראים. עם זאת, במשך רוב ההיסטוריה המידע על תנועות השמים היה חיוני להישרדות בני-האדם.
הנה כמה תצפיות אופייניות לקווי הרוחב הצפוניים במהלך השנה:
- בקיץ, השמש זורחת בכיוון צפון-מזרח והיום ארוך יותר מהלילה. בחורף השמש זורחת בכיוון דרום-מזרח, והיום קצר מהלילה.
- השמש, הירח וכוכבי הלכת חוצים את כיפת השמים ביכוון כללי ממזרח למערב.
- הכוכבים עולים במזרח ושוקעים במערב. נראה כי כל הכוכבים מסתובבים לאט סביב נקודה קבועה בשמים הצפוניים.
- בכל לילה כוכב מסוים זורח מוקדם מעט מבלילה הקודם. קבוצות הכוכבים משלימות סיבוב במהלך מחזור אחד של עונות השנה
- חלק מכוכבי הלכת נעים באופן בלתי סדיר בין הכוכבים, ומדי פעם משנים את כיוון הנועתם.
- הירח משנה את מופעיו במחזור קבוע. ירח מלא נמצא גבוה בשמים סביב חצות הלילה וירח חסר נמצא גבוה בשמים סביב הצהריים.
- ליקויי ירח תכופים ונמשכים זמן רב יותר מליקויי חמה. הליקויים אינם מתרחשים כל חודש, בניגוד למופעי הירח.
השמש עולה במזרח ושוקעת במערב, נעה במסלול אלכסוני על פני השמים. בקיץ, השמש זורחת בכיוון צפון-מזרח, והיום ארוך יותר מהלילה. בחורף השמש זורחת בכיוון דרום-מזרח, והיום קצר מהלילה. השמש נמצאת בשמים במשך זמן רב יותר בקיץ מאשר בחורף. בסיוע נקודת הזריחה או השקיעה לאורך קו-האופק ניתן לראות את המסלול המשתנה של השמש בשמים. המסלול חוזר על עצמו ביחד עם מחזור עונות השנה. יש החוגגים את שובה של השמש למסלול הגבוה ביותר שלה, כי זה אומר להם שהחורף מרפה את אחיזתו הקפואה.
הירח חולף על פני השמים לאורך מסלול הדומה למסלול השמש, אך הוא נע בקצב שונה. כאשר הירח קרוב לשמש, הוא מופיע כסהר שצד המואר שלו פונה לעבר השמש. כאשר הוא נמצא בצד הנגדי לשמש הוא מופיע לפנינו מואר לחלוטין. מופעיו המשתנים של הירח עוקבים גם אחר תבנית קבועה. הירח הוא גוף מסתורי – למרוק המרחק הגדול ממנו גובה פני המים בהאוקיינוסים מושפע ממיקום הירח.
בלילה גם הכוכבים זורחים במזרח ושוקעים במערב. במשך הלילה הם מסתובבים סביב נקודה קבועה בשמים הצפוניים. בקצב המתאים להתקדמות העונות, קבוצות שונות של כוכבים נראות מעל האופק עם שקיעה. הכוכבים נודדים סביב כיפת השמים במהלך מחזור שלם של עונות השנה.ניתן להבחין כי הצבעים של כוכבים שונים משתנים מאדום ללבן מבריק ולכחול לבן. תשומת ליבך מופניית אל פס אור עדיין החוצה את פני שמי בחורף.
ניתן להבחין בחמש נקודות אור בהירות העוברות מדי לילה בין קבוצות הכוכבים. ניתן לאתר את הכוכבים ה"נוודים" לאורך המסלול בשמים שבו נעים השמש והירח; הם אינם מנצנצים. אך יש לפלנטות (נוודים) גם הרגל מוזר מדי פעם הם משנים את כיוון התנועה שלהם בשמים.
מדי פעם השמים מציעים הפתעות. לפעמים הירח המלא מחשיך והופך אדום ולאחר מכן מאיר שוב. ידוע לכם על אירוע נדיר אך מפחיד, כאשר שמש בצהריים מחשיכה למשך מספר דקות ואז שבה להעיר. אתם יכולים לדמיין לעצמכם את האי-שקט שתופעה זו גורמת בעלי-החיים, כשהם מופיע לפתע לילה שקרי מבלי שהיו מוכנים לכך.
אינכם זקוקים לטלסקופ או מדידת זמן מתוחכמת כדי למדוד את מחזורי השמים. בני האדם פסעו בצעדים איטיים לקראת הבנת תופעות אלו. קיימת רתיעה טבעית אצל בני האדם לאורך ההיסטוריה מהרעיון שכדור הארץ אינו מרכז היקום. עד לפני כמה מאות שנים, אנשים חשבו כי הגופים השמימיים שייכים ל"תחום שמימי" שבו החוקים היו שונים מהחוקים שעל כדור הארץ. לאחרונה הופיע רעיון לפיו אותם חוקים פיזיקליים חלים על עצמים הנמצאים הרחק במעמקי החלל כמו על גופים ארציים. בעקבות צעדים אלה הופיע יישום של לוגיקה ומתמטיקה בחוקי היקום. לבסוף הופיעה האסטרונומיה היא "המדע הראשון".