春秋时期，随着生产力的发展，科学技术也随之得到了提高，如天文和历法等在此时即得到了很大的突破性发展。
我国天文学的初步体系即是在这一时期得以确立。
在古代，由于农业发展和政权统治的需要，统治者历来十分重视天文学的发展。不仅周王室设有专职人员来进行天文立法的工作，其他诸侯国亦是如此，由此也出现了许多有名的天文学家，如鲁国的梓慎、晋国的卜偃、宋国的子韦等。
连年战争，水旱灾害多发是春秋时期的写照。天灾人祸，使人们难以过上安定祥和的日子，在此情况下，人们只好寄托于占星术，以寻求一些心理上的慰藉，这也因此促成了早期的天文家具备占星家的能力。他们通过星占学来观测和研究天象，不仅能预测出五星的运行轨迹，还能预测日食、月食是何时发生的。这一系列举动为积累天文资料和揭示天体运动都起到了很好的作用。
《春秋》一书中即记录了许多这一时期的天象观测结果，如它曾记录最早的一次日全食是发生在鲁隐公三年二月己巳（公元前720年2月22日），而西方的记录要比它晚了整整一百三十五年；它还记载了最早的陨石记录是在僖公十六年，“陨石于宋五”。而世界上最早记录天琴座流星雨的则见于《左传》“夏四月辛卯，夜恒星不见，夜中星陨如雨”（庄公七年，即公元前687年3月16日）。
随着天文学的进一步发展，在充分的天文学资料积累上，以二十八星宿为代表的星象坐标体系得以在这一时期建立起来。把沿天球赤道或黄道附近的星象划分为为二十八个不同的星区部分，每个部分即为一宿，二十八星宿即由此而来。其顺序分别为：东方七宿（苍龙）：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方七宿（玄武）：斗、牛、女、虚、危、室、壁；西方七宿（白虎）：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；南方七宿（朱雀）：井、鬼、柳、星、张、翼、轸。另外，《诗经》、《夏小正》等书中记载了部分星宿的名称。
《左传》昭公元年载：“昔高辛氏有二子，伯曰阏伯，季曰实沈……迁阏伯于商丘，主辰。商人是因，故辰为商星；迁实沈于大夏，主参。唐人是因，以服事夏商。”这里所说的参、辰是指商星和参星两个星座。由这一记载，可见当时的人们对星宿知识已有较普遍的认识。当时三垣、四象、和二十八星宿是常用的星象，我国古代的星区体系也由此得以形成和发展起来。
这一时期，人们在观察天体运行规律时，还得出了一些有关宇宙起源、结构以及演化的理论学说，这为后来天文学的发展打下了良好的基础。
除了天文学之外，春秋时期的历法也得到了很大的发展。
我国古代的历法很丰富，包括很多内容，如大、小月的安排、节气的安排和每月天数的安排等。设置历法的主要目的就是为了农事，方便人们的日常生产活动。因而，能否准确地、规律性地计算出节气的转换是评价一部历法好与坏的重要标准。我国春秋时期的历法就已经很先进，在世界上具有领先水平。春秋后期出现的“四分历”，就是这个时期的重要代表。
“四分历”是以365又四分之一为一个回归年长度，在19个太阴年中加入7个闰月的办法所制成的一部历法。这里要指明的是，我国古代的历法就开始是阴阳合历，即阳历与阴历并用。所谓阳历，就是以太阳的运动周期所制定的历法；所谓阴历，又叫太阴历，就是以月亮的圆缺变化为根据所制定的历法。太阳运行一年被称为一个回归年，而月亮的朔望周期则是一个朔望月。我国所采用的这种阴阳合历最难办的一个问题就是如何安置闰月。
一个回归年的长度是365日多，而一个朔望月则是29天多，因而要想准确地设计出一部历法是需要很多智慧的。望朔月被分为29天和30天的大小月，如此一来，12个望朔月就是354天或者355天，一个回归年的长度要相差10天到11天。这样算来，三年之间就要相差一个望朔月还要多。古人通过经验总结，逐渐发现安插闰月的方法。
如果三年安插一个闰月，就会出现阴历时间比阳历时间少几日；如果八年安插三个闰月的话，又会出现阴历时间比阳历时间又多了几日，总之是不很准确。经过人们长年累月的积累，终于发现了在19太阴年中加入7个闰月的办法，这样就与阳历19年的日子几乎相等。
根据《左传》中记载，鲁国进行了两次冬至日的测定，分别是在鲁僖公五年（公元前655年）正月辛亥和鲁昭公二十年（公元前522年）二月己丑两次。这两次冬至日相隔了133年，从此就可以推算出春秋时期的鲁国就开始采用了19个太阴年加入7个闰月的办法来设定历法。虽然春秋时期，我国还没有制定出规则变化的历法，但“四分历”的出现足以显示春秋时期人们的高超智慧，而“四分历”采用的这种19太阴年加入7个闰月的办法也一直在后世延续，是中国古代人民智慧的重要结晶。
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