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Na Mesopotâmia (região situada entre os rios Tigre e Eufrates, no Oriente Médio, onde hoje se localiza o Iraque) surgiram e se desenvolveram vários povos a partir de mais ou menos 3.500 a.C. Os sumérios foram os primeiros habitantes da região, e os primeiros a cultivar a astronomia. Parece justo reconhecê-los como fundadores da astronomia, apesar de terem sido também os criadores da astrologia. Realmente, a princípio, observavam os astros por motivos místicos, porém com o tempo, deixaram as suas pretensões místicas para se limitarem a observar pela simples observação. Assim fazendo, passaram de astrólogos a astrônomos. Tal mudança na análise dos fenômenos celestes ocorreu no primeiro milênio antes de Cristo. Surgem, assim, as primeiras aplicações de métodos matemáticos para exprimir as variações observadas nos movimentos da Lua e dos planetas. A introdução da matemática na astronomia foi o avanço fundamental na história da ciência na Mesopotâmia. Realizaram observações sistemáticas dos movimentos dos planetas e principalmente do Sol e da Lua. Determinaram o período da lunação (mês sinódico), o período do movimento do Sol (ano trópico), a inclinação da trajetória anual do Sol pela eclíptica e conheciam o fato de que a velocidade da Lua em seu movimento ao redor da Terra era variável. Podiam prever eclipses, e também verificaram que os planetas são encontrados sempre numa mesma região do céu. Criaram várias constelações, sendo que a maioria delas representava figuras de animais. Daí surgiu o Zodíaco, que significa círculo de animais.
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