Le soleil, la Terre et la lune forment une combinaison magnifique, nous offrant des phénomènes astronomiques spectaculaires tels que les éclipses de soleil et de lune. Dans les temps anciens, lorsque les éclipses de soleil ou de lune se produisaient, les gens paniquaient ou étaient perplexes, pensant qu'elles annonçaient des catastrophes. Plus tard, ils ont compris que les éclipses de soleil et de lune étaient des phénomènes astronomiques réguliers.
Lorsque la lune passe entre la Terre et le soleil, elle masque le soleil, créant une ombre. L'ombre peut être divisée en ombre centrale, ombre pénombrale et ombre pénombrale partielle. Dans l'ombre centrale, le soleil est complètement masqué, et nous assistons à une éclipse solaire totale ; dans l'ombre pénombrale partielle, seule une partie de la lumière du soleil est masquée, et nous assistons à une éclipse solaire partielle ; tandis que dans l'ombre pénombrale, le centre du soleil est masqué, mais la lumière provenant des bords du soleil n'est pas masquée, nous donnant une éclipse solaire annulaire. Lors d'une éclipse solaire, l'ombre de la lune traverse la surface de la Terre, formant une bande d'éclipse solaire. Les personnes se trouvant dans cette bande peuvent observer l'éclipse solaire à différents moments. Il existe également un type d'éclipse solaire très spécial, appelée éclipse solaire annulaire totale. Lors de cette éclipse, certaines régions de la bande d'éclipse solaire voient une éclipse solaire totale, tandis que d'autres régions voient une éclipse solaire partielle. La Chine est l'un des premiers pays au monde à avoir observé et enregistré les éclipses solaires, et les premiers enregistrements d'éclipses solaires remontent à plus de 4 000 ans.
De manière similaire, lorsque la Terre passe entre la lune et le soleil, la lune pénètre dans l'ombre de la Terre, et une éclipse lunaire a lieu. Les éclipses lunaires sont divisées en éclipse lunaire partielle, éclipse lunaire totale et éclipse lunaire pénombrale. Comme l'ombre projetée par la Terre est bien plus grande que le diamètre angulaire de la lune, il n'y a pas d'éclipse lunaire annulaire. La plus belle des éclipses lunaires est l'éclipse lunaire totale, qui se produit lorsque la lune pénètre complètement dans l'ombre centrale de la Terre. Pendant l'éclipse lunaire totale, la lune entière devient d'un brun doré, ce qui la rend particulièrement belle contre le ciel étoilé. L'éclipse lunaire totale est précédée d'une éclipse lunaire partielle. L'éclipse lunaire partielle se produit lorsque la lune pénètre partiellement dans l'ombre centrale de la Terre. Pendant l'éclipse lunaire pénombrale, la luminosité de la surface de la lune ne change pas beaucoup, et elle passe inaperçue.
Bien que les éclipses solaires et lunaires ne se produisent pas de la même manière chaque année, après de longues observations, enregistrements et calculs, les gens ont résumé les lois des éclipses solaires et lunaires. Il y a plus de 2000 ans, les Babyloniens ont découvert le « cycle de Saros », qui dure environ 6 585,32 jours, soit environ 18 ans et 11 jours. « Saros » signifie « répétition » en latin, car après chaque cycle de Saros, la lune revient au même point de sa position relative par rapport à la Terre et au soleil. Cela signifie que si une éclipse solaire ou lunaire se produit à un moment donné, elle se reproduira au même endroit après un cycle de Saros. Cependant, comme le cycle de Saros a un « reste » de 0,32 jour, si une éclipse solaire ou lunaire se produit dans un endroit, elle ne se reproduira pas dans le même endroit avant trois cycles de Saros, soit environ 54 ans plus tard. Le cycle de Saros est en fait un multiple de trois cycles lunaires : le cycle synodique (les phases de la lune), le cycle de conjonction (le moment où la lune revient au point de rencontre de son orbite avec le plan de l'écliptique) et le cycle de périhélie (le moment où la lune revient à son point périhélie). En outre, le « cycle de Tian Qiu » a également été découvert dans le « Calendrier Tai Chou » de la dynastie Han chinoise, qui dure 3 986,62965 jours, soit environ 146,5 cycles de conjonction. Aujourd'hui, les scientifiques peuvent calculer avec plus de précision quand et où nous pourrons observer tel ou tel type d'éclipse solaire ou lunaire. Ces calculs sont même plus précis que ceux de nos montres.