進入明代和清代後，天文學就開始停滯不前。元代的授時歷在明代又繼續使用了270多年，直到清初採納了歐洲耶穌會傳教士所編製的《西洋新法曆書》為止。
中國天文學為什麼沒能繼續發展呢？有經濟、政策等社會原因，也有天文學本身的原因。首先，元代的天文儀器已能達到肉眼測量的極限，除非再增加凸凹鏡片，否則精度不會提高，而望遠鏡技術是在歐洲誕生的。其次，中國古代擅長代數計算，在解決天體位置與推算值彌合問題上，只注意表象，不注意幾何結構和理論依據。相反，古希臘天文學是側重幾何學的。中國從14世紀以後與歐洲科學水平差距越來越大，不能不令人痛心。雖然作這種反思是痛苦的，但卻有助於我們對今天的思考。
人們通常把最難懂的書稱為「天書」，中國古代有關天文曆法的書籍就是真正的天書。從下一章起，我們擬用最通俗的語言將「天書」剖析給讀者，必要時採用現代天文學基本常識與古代天文學對比敘述的方法，並省去一些不太重要的枝節和某些複雜運算。
大家知道，天文曆法知識的產生離不開天文觀測，進行觀測當然要有觀測儀器，而介紹儀器又不能不提及儀器的坐標系統，所以我們先從儀器的坐標系統談起。