宇宙的本质是时空，“四方上下曰宇，往古来今曰宙”。宇宙意识的产生是人类迈入社会历史进程的重要标志，从这时开始，在生产生活需要的推动下，先民开始有意识地规划自己的空间体系和时间体系，这意味着在宏大宇宙中人“自我”意识的觉醒和文明的萌芽。从现有考古学证据看，先民的宇宙意识或者说空间与时间意识，至晚起源于旧、新石器时代过渡期。
距今万年左右的山西吉县柿子滩女巫禳星岩画，显示出当时先民探索北斗、南斗运动规律的努力，已经具有了宇宙意识或者说空间与时间意识。柿子滩岩画并列有两幅，均为赤铁矿粉等涂朱绘制，女巫禳星岩画右边是一幅人与动物画像，人在中间呈跳跃状，人体下面有圆点10个，圆点数量从左到右呈竖状二三三二排列。如果说左侧岩画中的女巫为“女娲”的话，那么右侧岩画中跳跃之人便为“伏羲”，“伏羲”下面的10个圆点可能与计数、丈量大地有关。战国楚帛书创世章认为伏羲、女娲化育万物。距今6500年左右的河南濮阳西水坡遗址，显示先民已经掌握了天圆地方、斗建授时、四象主星、立表测影、二分二至等天文历法学知识，构建了以北斗为枢纽的比较成熟的早期宇宙体系。安徽含山凌家滩玉龟玉版上的图像，由内（高）到外（低）依次为八角星纹、一重小圆、八条圭索、二重大圆、四条圭索等，分别代表天极（太一）、璇玑、天穹（昊天）、天柱（四维），与上下龟甲共同组成了立体的天圆地方的宇宙体系。高庙文化、汤家岗文化、大溪文化、屈家岭文化、石家河文化、河姆渡文化、崧泽文化、良渚文化、大汶口文化、红山文化、仰韶文化中也都有大量天文遗存，如八角星纹、“介”字冠、斗魁、獠牙兽面、猪首人面、良渚神徽、北斗九星陶罐、玉琮、三环等，与天极、极星、璇玑、北辰、太一、八方九宫、洛书、八卦等有着密切关系和渊源，反映了先民构建宇宙体系的努力与思考。
太阳和月亮是早期宇宙体系的重要组成部分，《周易·系辞上》载：“悬象著明莫大乎日月”，先民通过太阳、月亮解决了日、旬、月、年、二分二至等计时和节气问题。大汶口文化时期文字“ ”显示了当时先民的太阳崇拜。该文字的上部图形为非常规则的圆形，象形太阳，而不是火焰的凸起部分，因此，该文字中间图形由于缺少火焰的凸起部分应为有翼鸟形而不是火形。鸟形与少昊氏“纪于鸟”的记载相符，鸟形与太阳的组合则与史前时期广泛存在的太阳神鸟考古学材料相符。太阳神鸟与下部图形五峰山组合在一起，象形至高至大的昊天，代表无上的权威，所以该文字宜释读为“昊”。太阳位于下部图形五峰山之上，很有可能是在表达一种原始历法——通过连绵的山峰和太阳运动来测定节气，这种山峰被称为“历山”，这种原始历法很有可能是传说中“连山易”的源头，《周礼·春官·太卜》载，“掌三易之法，一曰《连山》，二曰《归藏》，三曰《周易》”。到了陶寺时期，随着天文历法测量技术的进步，连山被观测柱、圭表所代替。陶寺先民通过观象台夯土观测点、观测柱，测定了20个节令的太阳回归年历法。陶寺观象台、圭尺、龙盘、豶豕之牙等天文历法工具和象征，不仅证明陶寺先民有能力“光被四表，格于上下”——天文大地测量，也有能力“历象日月星辰，敬授民时”——制定历法。事实也的确如此，陶寺先民不仅“在璇玑玉衡，以齐七政”，而且通过圭尺等天文历法工具，精确测量出陶寺是当时的天下之中，把天（天文）、人（人文）联系起来，构建了史前时期最为精确、丰富、成熟的宇宙体系。不仅如此，陶寺先民还把天文历法知识、工具和象征延伸运用于国家治理，发展了观象授时、居中而治、君权天授、允执厥中等古老传统，显示出浓厚的天人合一政治理念和精神境界。
先民关于宇宙体系的抽象思维也达到了极高的水平。大汶口文化中晚期的镂雕旋纹象牙梳，非常形象地展示了先民的抽象宇宙体系及其一般运动。该象牙梳略呈长方形，长16.2厘米，宽6.1—8厘米。象牙梳上刻有阴阳爻卦画，组成了类似后世太极图的“8”字形旋纹，象征宇宙。与此同时，“8”字形旋纹整体与两个部分都可看为纯“阳爻”图案或者纯“阴爻”图案，而纯“阴爻”图案也是由纯“阳爻”图案组成，以及由于阳爻卦画与阴爻卦画随意组合而随意变化的其他图案，体现了宇宙阴阳相生、变动不居、大化流行、循环往复、生生不息的运动图景和哲学意蕴。
《尚书正义·舜典》载，“经天纬地曰文，照临四方曰明”，可见，古人认为文明来源于经天纬地——也就是宇宙体系的构建。如前所述，先民很早认识到天体运行是有规律的、理性的，这种规律或者说理性是以天体守时的信、诚表现出来的。例如，太阳、月亮、北斗等天体周而复始、东升西落，为全体人类兢兢业业地指示时间和节气，体现了诚信守时、大公无私、光辉文明的高尚品德和精神境界；信、诚、公、明等人文诸德是“天人合一”在人类精神领域的具体体现，观象授时、制定历法是“天人合一”在人类社会领域的具体体现。上古时期，观象授时是一项非常艰辛细致的工作，由于观象授时、制定历法的权力往往掌握在统治者手中，因此，这些统治者也往往因其在日复一日的观测中所表现出来的朝乾夕惕、公而忘私、兢兢业业等高尚品德和精神境界而成为圣王。
先民在关于天人关系的思考、体悟、实践中，创造了天人合一理论，从而在广袤无垠、无边无际、无数无量的宇宙中，为个体生命确立了人生意义。经过一代又一代的发展，天人合一理论成为中华传统文化的主体。
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