Die Kombination von Sonne, Erde und Mond ist sehr wunderbar und bringt uns spektakuläre astronomische Phänomene wie Sonnenfinsternisse und Mondfinsternisse. In der Antike fürchteten oder verwirrten die Menschen sich, wenn Sonnen- oder Mondfinsternisse auftraten, und glaubten, sie würden Katastrophen mit sich bringen. Später erkannten die Menschen, dass Sonnen- und Mondfinsternisse regelmäßige astronomische Phänomene sind.
Wenn der Mond zwischen der Erde und der Sonne steht, blockiert er die Sonne und erzeugt einen Schatten. Der Schatten kann in drei Bereiche unterteilt werden: den Umbra, den Penumbra und den Halos. Im Umbra wird die Sonne vollständig blockiert, und wir sehen eine totale Sonnenfinsternis; im Halos wird die Sonne nur teilweise blockiert, und wir sehen eine partielle Sonnenfinsternis; während im Penumbra der zentrale Teil der Sonne blockiert ist, aber das von der Sonnenkante ausgehende Licht nicht blockiert wird, sodass wir eine ringförmige Sonnenfinsternis sehen. Wenn eine Sonnenfinsternis auftritt, zieht der Schatten des Mondes eine Sonnenfinsterniszone über die Erdoberfläche, und die Menschen in dieser Zone können zu verschiedenen Zeiten die Sonnenfinsternis beobachten. Eine sehr spezielle Sonnenfinsternis ist die totale ringförmige Sonnenfinsternis. Wenn eine solche Sonnenfinsternis auftritt, können Menschen in bestimmten Gebieten der Sonnenfinsterniszone eine totale Sonnenfinsternis beobachten, während Menschen in anderen Gebieten eine ringförmige Sonnenfinsternis beobachten. China war eines der ersten Länder der Welt, das Sonnenfinsternisse beobachtete und aufzeichnete. Die frühesten Aufzeichnungen über Sonnenfinsternisse stammen aus mehr als 4000 Jahren zurück.
In ähnlicher Weise, wenn die Erde zwischen dem Mond und der Sonne steht, tritt die Mondfinsternis auf. Mondfinsternisse werden in partielle Mondfinsternisse, totale Mondfinsternisse und Halos unterteilt. Da der Schatten der Erde viel größer ist als der Winkeldurchmesser des Mondes, gibt es keine Mondringfinsternisse. Die schönsten Mondfinsternisse sind totale Mondfinsternisse, die auftreten, wenn der Mond vollständig in den Umbra der Erde eintritt. Während einer totalen Mondfinsternis erscheint der ganze Mond kupferfarben und sieht besonders schön aus, wenn er gegen den Sternenhimmel steht. Vor und nach einer totalen Mondfinsternis finden auch partielle Mondfinsternisse statt. Eine partielle Mondfinsternis tritt auf, wenn der Mond teilweise in den Umbra der Erde eintritt. Während einer Halos-Mondfinsternis ändert sich die Helligkeit der Mondoberfläche nicht sehr und ist für die Menschen nicht leicht wahrnehmbar.
Obwohl sich Sonnen- und Mondfinsternisse jedes Jahr unterschiedlich ereignen, haben Menschen nach langjähriger Beobachtung, Aufzeichnung und Berechnung die Gesetzmäßigkeiten von Sonnen- und Mondfinsternissen zusammengefasst. Vor mehr als 2000 Jahren entdeckten die Babylonier den „Saros-Zyklus“, der etwa 6.585.32 Tage oder etwa 18 Jahre und 11 Tage dauert. „Saros“ ist das lateinische Wort für „Wiederholung“, weil nach jedem Saros-Zyklus der Mond wieder in dieselbe relative Position zur Erde und Sonne zurückkehrt. Das bedeutet, dass, wenn eine Sonnen- oder Mondfinsternis zu einem bestimmten Zeitpunkt auftritt, die nächste Sonnen- oder Mondfinsternis nach einem Saros-Zyklus wieder an diesem Ort auftreten wird. Da jedoch der Saros-Zyklus einen „Rest“ von 0,32 Tagen hat, muss eine Sonnen- oder Mondfinsternis, die an einem Ort auftritt, nach drei Saros-Zyklen, also etwa 54 Jahre später, wieder an diesem Ort auftreten. Der Saros-Zyklus ist eigentlich ein Vielfaches von drei Mondzyklen: dem synodischen Monat (die Phasen des Mondes), dem Saros (der Punkt, an dem der Mond wieder in die Ebene seiner Umlaufbahn zur Sonne zurückkehrt) und dem Perigäum (der Punkt, an dem der Mond seine nächstgelegene Position zur Erde erreicht). Auch in der Han-Dynastie Chinas wurde ein Sonnen- und Mondfinsterniszyklus namens „Drei-Generationen-Zyklus“ entdeckt, der 3.986,62965 Tage oder etwa 146,5 Saros-Zyklen dauert. Heutzutage können Wissenschaftler genauer berechnen, wann und wo welche Art von Sonnen- oder Mondfinsternis zu sehen sein wird. Diese Zeit ist sogar genauer als die unserer Uhren.