在石圈中心通向出入口标石的连线上，每年夏至日可观测到太阳恰好在标石上方升起，表明整组建筑与太阳崇拜和天文观测有关。
经过用精密的测算，发现列石一些关键结构的连线在一年中同日、月的运行路线相合有24次之多，可见观测内容之复杂。
石阵的外围是直径约90米的环形土岗和沟。沟是在天然的石灰土壤里挖出来的，挖出的土方正好作为土岗的材料。
紧靠土岗的内侧由56个等距离的坑构成又一个圆，坑用灰土填满，里面还夹杂着人类的骨灰。
巨石阵最壮观的部分是石阵中心的砂岩阵。它是由30根石柱上架着横梁，彼此之间用榫头、榫根相联，形成一个封闭的圆阵。这个排列成马蹄形的巨石位于整个巨石阵的中心线上，马蹄形的开口正对着仲夏日出的方向。
巨石阵的东北侧有一条通道，在通道的中轴线上竖立着一块完整的砂岩巨石，高4.9 米，重约35 吨，被称为"脚跟石"。
每年冬至和夏至从巨石阵的中心远望"脚跟石"，日出隐没在"脚跟石"的背后，增添了巨石阵的神秘色彩。
巨石阵占地大约11公顷，主要是由许多整块的蓝砂岩组成，每块约重50吨。主轴线、通往石柱的古道和夏至日早晨初升的太阳在同一条线上;另外，其中还有两块石头的连线指向冬至日落的方向.巨石阵的主体由几十块巨大的石柱组成，这些石柱排成几个完整的同心圆，巨石阵的外围是直径约90米的环形土沟与土岗，内侧紧挨着的是56个圆形坑。
从现在看来，巨石阵的建筑规模和工程难度对于早期人类来说，简直是不可思议的。
它的建成比埃及最古老的金字塔还要早700年，然而究竟是谁建造了这雄伟的巨石阵，现在仍然众说纷纭。
有人认为是当地早期居民凯尔特人建造的墓穴;也有人认为是古罗马人为天神希拉建造的圣殿;还有人认为是丹麦人建造用来举行祭典的地方。然而这些虚无缥缈的想象都没有确凿的证据。
学者们甚至使用了当前最先进的仪器设备，考察巨石阵的奥秘。
奇怪的是，他们发现巨石阵竟能发出超声波!
古人在刀耕火种的时代怎么会知道超声波呢?
有学者认为巨石阵是远古时代的天文观测仪器;也有学者认为巨石阵是原始人狩猎的特殊装置;更多的学者却说巨石阵纯粹就是古人举行祭祀的宗教场所;更有学者干脆把巨石阵视为一种文化，
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