蓋天說示意圖
蓋天說是中國最古老的討論天地結構的體系。早期的蓋天說認為:天就像一個扣著的大鍋覆蓋著棋盤一樣的大地。這樣的天地形狀很容易讓人們產生疑問:圓形的天怎麼能夠與方形的大地合攏呢?隨後,蓋天家又主張:天像圓形的斗笠,地像扣著的盤子,兩者都是中間高四周低的拱形。這種蓋天說即能克服「天圓地方」說的缺點,也能解釋很多天象。
七衡圖
蓋天家認為,太陽在天蓋上的周日運動一年中有七條道路,稱為「七衡」。最內一道叫做「內衡」,夏至日太陽就沿內衡走一圈;最外一圈叫「外衡」,是冬至日太陽的路徑;其他節氣裏,太陽沿中間的五道運行。這就是蓋天家的「七衡六間」。
晝夜長短示意圖
他們還主張,太陽只能照射16.7萬里,超過這個距離就什麼也看不見了。因此白天就是太陽走到距離我們16.7萬里以內的範圍,而晚上則在該範圍之外。在下圖中,人們居住在C點,以C點為圓心,以16.7萬里為半徑畫圓,交內衡於L、L′點;交中衡於M、M′點;交外衡於N、N′點,夏至日,太陽沿內衡運動,到達L即為日出,CL為日出方向,圖中為東北方,太陽在圓弧LDL′段運行時為白天,到達L′即為日落,圖中所畫為西北方,太陽在其餘弧上運動就是黑夜。這樣就解釋了為什麼夏至日太陽在東北方升起,在西北方下落。