Los descubrimientos de los ciclos astronómicos se realizaron probablemente durante el neolítico. Los más evidentes del día y la lunación (mes lunar) probablemente lo tendríamos incorporados de “serie” lo que explica que no haya constancia de monumentos que fijen estos ritmos. Esto no pasa con el siguiente ciclo, el año, con la aparición de las estaciones.
Los observadores más avezados notarían que el Sol no salía ni se ponía por el mismo punto a lo largo del tiempo, pero sí observó un patrón. Tenía unas posiciones extremas que las alcanzaba en un determinado día y después recorría el camino inverso hasta otro extremo en la dirección contraria en otra fecha y vuelta a empezar. Posteriormente se descubriría que no solo el Sol, sino toda la naturaleza seguían este ritmo, cambiando la temperatura, vegetación y migraciones de animales.
Puesto que el hombre en aquella época era cazador-recolector, era evidente que conocer este ciclo daba una ventaja en su nivel de vida. Se idearon pues, monumentos que marcaran estas fechas para iniciar los cambios de vida que estos suponían. Probablemente se pasaría de simples estacas colocadas en suelo para señalar estos extremos (solsticios) a colocar piedras con lo que unido al carácter sagrado que tenía el Sol en sus culturas, aparecieron construcciones o templos (según su mayor o menor carácter místico) que servían para señalar estas alineaciones.
Hay multitud de construcciones de este tipo, entre ellos los menhires, dólmenes, estelas y los más sofisticados crómlechs. Los menhires eran piedras alargadas, colocadas con el largo en posición vertical, no muy bien tallados pero algunas veces ornamentados, que les permitían dotarlos de sexo.
Menhir en Cantabria
Los dólmenes, construcciones de varias piedras, usualmente más talladas podían señalar a veces los solsticios o equinoccios
Dólmen orientado a los equinoccios
Para marcar más aún una dirección se encuentran las estelas, entre los que se encuentran los monumentos megalíticos mayores del mundo. Una de las hipótesis es la alineación hacia los solsticios.
Estelas de Carnac
Los más sofisticados de estas construcciones son los crómlechs. De firma circular y de estructura compleja. El más famoso de todos es el de Stonehenge
Alineamiento del crómlech de Stonehenge
Más adelante en el tiempo, otras culturas siguieron construyendo edificios para la determinación de los solsticios y equinoccios, como por ejemplo una cultura previa a la Inca, en Chile, que construyó el observatorio solar más antiguo de Sudamérica, en Chankillo (Perú). Este observatorio, no solo determinaba los solsticios, sino que daba la fecha con una precisión de dos a tres días, gracias a la construcción de trece torres en una colina, que observados desde un punto marcado, abarcaba la posición de salida del sol del solsticio de verano (diciembre) a la izquierda de la loma situada más a la izquierda, hasta la salida del sol en el solsticio de invierno (junio) a la derecha de la última loma de la derecha.
Observatorio solar de Chankillo
Otras culturas sin embargo, han interpretado el desplazamiento de los puntos de salida y puesta del Sol de otra manera. Continuando imaginariamente la trayectoria del Sol por la noche hasta que aparezca por el Este al día siguiente, que se ha desplazado un poco, sumado día a día, la figura que aparece es una espiral, cuyo centro representaría los equinoccios y el último ciclo por la derecha el solsticio de verano y el último ciclo por la izquierda, el solsticio de invierno. La parte superior de la espiral, representaría el recorrido diurno del Sol y el inferior el nocturno.
Espirales solares
Un indicador de solsticios y equinoccios de esta forma se encuentra en Estados Unidos, concretamente en el estado de Nuevo México, en Fajada Butte, construido por el pueblo Anasazi
Indicador de solsticios en Fajada Butte
Finalmente, aparte de los puntos extremos de posición solar, se construyeron también construcciones que señalaban fechas importantes, por ejemplo para la agricultura, mediante otro sistema, los llamados ortos helíacos de estrellas brillantes. Los ortos helíacos consistían en la aparición durante escasos minutos de una estrella brillante muy baja en el horizonte este, justo antes de que la luz del amanecer la extinguiera. Se conocen referencias a ortos helíacos de Sirio en la cultura egipcia, que coincidían con las crecidas del Nilo, y en otras culturas han utilizado para otras fechas los ortos helíacos de Vega o Altair.
La consecuencia del conocimiento de las estaciones y los ciclos anuales permitieron primero prever migraciones de animales o maduración de frutos, que permitían la vida en la época de cazador-recolector y sobre todo provocó el paso al neolítico y el dominio de la agricultura. Son pues conocimientos que trascendieron de la astronomía y provocaron avances para el ser humano en muchos aspectos.