在古人心目中，天是人格化的，天与人是要发生天人感应的。天下之大，东西南北，国域州郡很多，所谓吉凶，就不能一概而论。某一种异常天象的出现，不一定对应全世界，而只能对应于某国、某州或某郡。这个吉凶究竟发生于何地，都有一个对应关系，这种天区与地域对应的法则，便是分野理论。
有关分野的观念，起源很早。《周礼·春官·宗伯》就有“以星土辨九州之地”，以观“天下之妖祥”的记载。即已开始将天上不同的星宿，与地上不同的州、国一一对应起来。天上的分区，大致是以二十八宿配十二星次，地上则配以国家或地区。现以《汉书·地理志》为据加以对照：
《汉书·地理志》载天文地理分野表
《淮南子·天文训》所载与此类似。以上将天和地的对应关系分为13组，但与其他的分野资料进行对比可以得知，天地对应关系的分组，并没有一个固定的模式。《史记·天官书》又有如下的恒星分野：
秦之疆也，候在太白，占于狼弧；吴楚之疆，候在荧惑，占于鸟衡；燕齐之疆，候在辰星，占于虚危；宋郑之疆，候在岁星，占于房心；晋之疆，亦候在辰星，占于参阀。
这个分野只列出八个国家，除地域与恒星对应外，还记载了五星与国家的对应关系。
分野的思想，大约产生于春秋战国时代，所以地域有时称晋国，有时称赵魏，但仅限于中原地区。不过，秦汉统一以后，分野思想还在继续发展，这时的地理分区就不再是国家，而是12州。从13国经8国到12州，也许反映出分野思想的演变过程，由天上的二十八宿对应于地上的12州，正与一年四季中的12个月相对应，似乎更可以看到分野思想的成熟。
在天与地的对应关系建立以后，占星就有了一个基础。这样，当天上某个区域或星宿出现异常天象时，它所反映出的火灾、水灾、兵灾、瘟疫等，就有一个相应的地域可以预言。例如，《续汉书·天文志》就记载了汉明帝永平九年（66）正月彗星出现及其应验的事例，这次彗星出现在牵牛宿，长八尺，彗尾通过建星，一直到达箕宿、心宿和房宿的南部，经过50余天才隐灭不见。以后，就发生广陵王荆和沈谅、楚王英和颜忠两件谋反的事，事情败露以后，都以自杀了结。这次彗星出现为什么会被认为应验在这两个王身上呢？这是由于牵牛宿的分野在吴、越，房、心的分野为宋，而广陵属吴地，彭城属宋地，所以应验在这两件事上面。
又例如，《三国志》记载在东汉桓帝时于宋楚分野的地方有黄星出现，当时有一个姓殷的占星家曾预言，50年以后，当有圣人出现在丰、沛这个地区，其锋芒将锐不可当。而50年以后，就有曹操破袁绍的大事，群雄没有可以与之匹敌的。曹操家在亳县，属宋地，故被认为应验了黄星出现于宋楚分野的瑞祥。
日占和月占
日占和月占是中国古代比较典型的星占，它们所涉及的范围很广，例如，太阳上出现黑子、日珥、日晕，太阳无光，二日重见等。另外，古人对日食的发生也很重视，天文学家都在受命进行严密监视，日食出现的方位、在星空中的位置、食分的大小和日全食发生后周围的状况，都是人们所关注的大事。
《晋书·天文志》在记载日食与人间社会的关系时说：“日为太阳之精，主生养恩德，人君之象也。”“日食，阴侵阳，臣掩君之象，有亡国。”李淳风的《乙巳占》则说：“天下太平，虽交而不能食。食即有凶，臣下纵权篡逆，兵革水旱之应兆。”
既然发生了日食，这便是凶险不祥的征兆，天子和大臣不能眼看着人们受灾殃，国家破败，故想出各种补救的措施，以便回转天心。天子要思过修德，大臣们要进行禳救活动。《乙巳占》记载的禳救的办法是这样的：当发生日食的时候，天子穿着素色的衣服，避居在偏殿里面，内外严格戒严。皇家的天文官员则在天文台上密切地监视太阳的变化。当看到了日食时，众人便敲鼓驱逐阴气。听到鼓声的大臣们，都裹着赤色的头巾，身佩宝剑，用以帮助阳气，使太阳恢复光明。有些较开明的皇帝还颁罪己诏，以表示思过修德。
月占的情况与日占大同小异，由于月食经常可以看到，故后人就较少加以重视了。不过，月食发生时，占星家比较看重月食发生在恒星间的方位，关注其分野所发生的变化。除掉月食占以外，还有五星等占卜。
行星占
行星占又称为五星占，因为除掉日月以外，在太阳系内肉眼所见能作有规律的周期运动的，就只有五大行星。由于中国古代五行思想十分流行，五星也就自然地与五行观念相附会，连五颗星的名字也与五行的名称一致。五星的星占在所有的星占中占有极重要的位置，自春秋战国至明代，五星一直都是占星家重要的占卜对象。
《开元占经》引《荆州占》说：
五星者，五行之精也。五帝之子，天之使者。行于列舍，以司无道之国。王者施恩布德，正直清虚，则五星顺度，出入应时，天下安宁，祸乱不生。人君无德，信奸佞，退忠良，远君子，近小人，则五星逆行、变色、出入不时……众妖所出，天下大乱，主死国灭，不可救也。余殃不尽，为饥、旱、疾疫。
行星占包括的范围极广，有行星的位置推算和预报，有行星的凌犯观测，有行星的颜色、大小、光芒、顺逆等的观测。
古人以为，五大行星各有各的特性，它们在天空的出现，各预示着一种社会治乱的情况。例如：木星为兴旺的星，故木星运行至某国所对应的方位该国就会得到天助，外人不能去征伐它，如果征伐它，必遭失败之祸；火星为贼星，它的出现，象征着动乱、贼盗、病丧、饥饿等，故火星运行到某国所对应的方位，该国人民就要遭灾殃；金星是兵马的象征，它所居之国象征着兵灾、人民流散和改朝换代；水星是杀伐之星，它所居之国必有杀伐战斗发生；土星是吉祥之星，土星所居之国必有所收获。故汉宣帝时，看到土星出东方，认为是吉兆，对中国有利，所以命令赵充国赶快去征讨西羌。刘歆想反对王莽，发动政变时，还要等待选一个金星出东方的日子，终于错过了时机。
观看行星所处的方位，是占星家的重要工作。公元前637年晋惠公去世，秦国护送晋公子重耳返国夺取王位时，重耳问晋大夫董因是否会成功，董因说：“岁在大梁，将集天行，元年始受，实沈之星也。实沈之虚，晋人是居，所以兴也。今君当之，无不济矣。”是说重耳继承王位时，正逢岁星处于实沈的星次。实沈正是晋人之星，是兴旺的象征，故重耳此时继承王位，没有不成功的道理。实沈对应于毕、觜、参等宿，正是晋之分野，故有此说。
占星家对五星凌犯也很重视，现仅举火星侵犯斗宿一例，以说明古人具体的占法。古时的占星家认为，火星犯南斗，就有“谋反者”，有“破军杀将”事。汉景帝元年（前156）七月火星留守在南斗，三年后就发生了吴楚七国之乱（《汉书·天文志》）；东汉顺帝永和二年（137）八月火星又犯南斗，第二年的五月就发生了吴郡人羊珍等反叛的事，同时，九江又发生了蔡伯流等数百人造反的事；灵帝熹平元年（172）十月火星又进入南斗星中，在当年十一月就发生了会稽许昭造反自称越王的事（《续汉书·天文志》）。上述事例，都被认为是占星的应验。
恒星占
恒星也有独立的占法，大致可分为二十八宿占和中官占、外官占。占星家不停地对各种星座进行细致的观察，观看其有无变动。一有动向，便预示着人间社会的一种变化。举例说，占星家认为，尾星是主水的，又是主君臣的，当尾星明亮时，皇帝就有喜事，五谷丰收，不明时，皇帝就有忧虑，五谷歉收。如果尾星摇动，就会出现君臣不和的现象。又如，天狼星的颜色发生变化，就说明天下的盗贼多。南方的老人星出现了，就是天下太平的象征，看不到老人星，就有可能出现兵乱。
彗星占
在中国古代的星占理论中，彗星的出现，差不多均被看作灾难的象征。《乙巳占》关于彗星的论述说：
长星（即彗星）……皆逆乱凶孛之气。状虽异，为殃一也。为兵、丧，除旧布新之象……凡彗孛见，亦为大臣谋反，以家坐罪，破军流血，死人如麻，哭泣之声遍天下。臣杀君，子杀父，妻害夫，小凌长，众暴寡，百姓不安，干戈并兴，四夷来侵。
中国古代将彗星看作灾星的由来已久，早在春秋战国时即有记载，例如，《左传》就记载了文公十四年（公元前613年）出现的彗星，当时有星孛于北斗，周朝的内史叔服预言说，不出七年，宋、齐、晋国的国君都将死于战乱之中。
除掉分野占、日占、月占、行星占、恒星占、彗星占以外，还有客星占、流星占等，限于篇幅，不再作具体介绍。
后记
《中国科技史话》是一部全景式再现中国科技发展历程的大型图书，它在吸收国内外史学研究成果的基础上，将中国文明悠久历史沉淀下来的丰富的科技图文史料，按分科综述的形式进行编排，直观的介绍中国科技发展进程。全书简明扼要，通俗易懂，图文并茂，体系完整。
《中国科技史话》在编辑出版过程中，得到了社会各界的大力支持。各大图书馆、科研机构提供了大量的文献资料，科技专家与学者提出了大量的宝贵意见与建议，在此一并致以诚挚的谢意，同时高度负责的责任编辑也为本书的出版作了大量的工作，在此一并致谢！
在本书编写过程中，我们参阅了大量中国科技原著和国内外学者撰写的有关中国科技的著作，出于本书体例上的考虑，许多著作在书中未能一一注明，在此，我们向诸位作者深表感谢。希望作者朋友们在见书后，能及时与我们联系，以便敬奉稿酬。
本书编委会
2007年5月
