超新星爆炸是一種很特殊也十分罕見的天文現象。在恒星演化過程中，當恒星到了老年，由於自身的引力已經無法抗拒恒星內部釋放出的巨大能量而發生大爆炸。發生超新星爆炸時，這顆恒星的亮度會突然間發生強烈的變化，在地球上完全可以觀測到，所以有一些大爆炸被當時的人發現，並記錄了下來。現在這些超新星爆炸以後留下的餘跡，天文學家還可以觀測到。而關於古代超新星爆炸的記錄，李約瑟這樣說：“超新星見於記載的隻有三顆，最近加莫已把它們的來曆弄清：一顆是公元1572年第穀觀測的‘新恒星’，第二顆是他的弟子開普勒在1604年觀察到的，第三顆發現於1054年，隻有中國人有記載。”李約瑟所說的中國人的記載，存於《宋史·天文誌》以及其他一些宋代的史書中。“宋至和元年五月己醜，客星出天關東南可數寸，歲餘稍沒。”（《宋史·天文誌》）從記載中可以了解，這顆超新星爆炸是在金牛座內，爆炸以後亮度激增，甚至白天都可以看見，“晝如太白，芒角四出，色赤白”，而且持續了一年多才逐漸隱沒。經過現代天文學家分析，這顆超新星就是現在還可以看到的一個星雲—蟹狀星雲。所以，無論如何中國的天學從遠古時代一直到元朝，是全世界最係統、記載最詳細的。
中國有這麼牛的天象觀測記錄，肯定不能光靠瞪著一雙大眼睛看，而是要借助天文儀器。有人可能會問，如今可以飄在太空上的哈勃望遠鏡，最初是由伽利略發明的，伽利略發明望遠鏡不過400年，400年以前的人不就是憑著一雙眼睛看星星嗎？哪來的什麼儀器？古代確實沒有望遠鏡，看星星也基本靠一雙眼睛。不過，為了能更仔細地觀察星星的移動，還有太陽到底怎麼轉，就需要借助一些定位或者定時的特殊的器具，這些器具雖然不像現在的望遠鏡那樣能看見火星表麵的“運河”，還有正在上麵跑的“小綠人兒”，卻可以把火星每一天的位置計算得非常清楚。說起中國古代那些觀測天象的儀器，也是非常牛的。
首先是一種叫“圭表”的儀器。“圭表”是個啥玩意兒呢？人類在很遙遠的時代就發現，不同的時候地上的影子不一樣長，而且這樣的事情每隔一段時間就會重複。
好奇的古人就開始琢磨這是為什麼。古人雖然沒有啥了不起的儀器，可人家也有辦法。為了能搞清楚影子的變化，古人就在家門口立起一根棍子，地上放一把尺子，把正午的時候棍子投射在尺子上黑影的長度標記下來。日久天長古人發現影子在某個時候最長，某個時候最短，而且這個過程總是在重複。重複一次多久呢？就是我們現在知道的一年的時間。一根棍子和一把尺子這麼簡單的玩意，就是所謂“圭表”，棍子叫做“表”，地上的尺子就是“圭”。中國古人玩出來圭表不但可以知道一年有多長，他們還發現一件事，那就是節氣。比如影子最長的時候，就是冬至，最短的時候是夏至，正好在中間的時候，不是春分就是秋分。知道了這些節氣，農民伯伯就不愁啥時候該播種育苗、插秧種稻子，啥時候該除草和收割了。
“圭表”到底是什麼時候玩出來的已經找不到記載，最晚周朝就已經出現。最早關於“圭表”的文字記錄應該是《周禮》中提到的“土圭”。到了元朝（13世紀），著名天學家郭守敬在河南登封造了一座巨大的“圭表”，這座巨型“圭表”就是著名的登封觀星台。不過這個大“圭表”李約瑟認為是郭守敬受到阿拉伯巨型儀器的啟發，甚至是在有阿拉伯傳統的天文學家參與下建造的。
圭表是古人利用太陽光投射出的影子玩出來的，圭表可以確定一年有多長，還能分出一年中不同的節氣。古人利用影子還玩出另一種儀器，那就是日晷，日晷是用來確定每天的時間的。古時候沒有時鍾，不像現在，想知道幾點看看表或者手機就知道了，古時候想知道時間隻能看太陽。北京土話把上午和下午叫“上半晌”和“下半晌”，這個“晌”字就是指太陽的位置，上半晌太陽在東邊的天空上，下半晌就跑西邊去了。日晷就是根據太陽光照射的方向，和圭表一樣也是利用影子玩出來的。日晷也是由兩部分組成，一個是和圭表一樣的表，也叫晷針，一個是刻有刻度的晷麵。圭表隻看正午時刻的影子，日晷則根據太陽在不同位置投下的影子，把時間分為不同的時刻。如今在北京故宮太和殿前還可以看到一個非常漂亮的日晷。日晷按照晷麵的擺放分為地平式和赤道式兩種。區分地平式和赤道式要看晷麵是以大地（即水平的）作為基準，還是以當地的緯度為基準。日晷如果是平放著的，就是地平式，傾斜擺放的，像現在故宮太和殿前麵的就是赤道式。無論地平式還是赤道式，日晷的表，也就是那根晷針都是指向北極星的。更古老時代的日晷是不是赤道式，學者們還有爭論。目前我國存世的最古老的日晷有兩個，都是秦漢時期的。一件由原清皇室收藏的，現存中國曆史博物館；一件是1932年在河南洛陽一座古墓中出土的，現存加拿大安大略皇家博物館。我國老一代天文學家陳遵媯認為，“我們從日晷發展史來看，可以肯定秦漢日晷不是赤道式裝置”。赤道式的日晷，要按照當地的緯度來確定傾斜的程度來擺正日晷，但由於古代中國對地理的認識不是很清楚，一直到明朝還沒有緯度的概念，“……還沒學會怎麼依照緯度的變化擺正日晷”。