Научная поддисциплина, занимающаяся изучением становления и развития астрономии в Китае. Китай является одной из первых стран в мире, где началось развитие астрономии. За тысячи лет были собраны многочисленные материалы наблюдений. Астрономия была ведущей дисциплиной в системе естественнонаучных знаний древнего Китая и внесла значительный вклад в развитие китайской и мировой цивилизации. Зачатки китайской астрономии относятся к эпохе неолита. Можно проследить развитие данной отрасли научного знания вплоть до временного периода, начавшегося 4500 назад. К эпохе Воюющих царств и эпохам Цинь и Хань (475 – 220 гг. до н.э.) сформировалась полноценная, обладающая многочисленными особенностями система знаний, полагающая своим ядром летосчисление и наблюдения за небесными явлениями. Именно по причине формирования этих особенностей китайская традиционная астрономия неизменно получала поддержку императорского дома, будучи необходимым элементом в деле идеологического контроля со стороны централизованной системы власти, включавшего идеи взаимодействия неба и человека, а также единства неба и человека.
Пиком развития китайской традиционной астрономии было создание календаря эпохи Юань (1280). В эпоху Мин китайская астрономия вступила в двухсотлетний период застоя. В годы Ваньли (1573 – 1620) появились новые требования к китайской астрономии, обусловленные зарождением капитализма, подъёма идейного течения о практических науках, а также неактуальностью календарной системы. В это время на восток приехали иезуитские проповедники, зародившие восточные тенденции изучения западной науки, вслед за развитием которых наметилась интеграция западной и китайской астрономии. В 1859 г. Ли Шаньлань и Александр Вайли совместно перевели на китайский язык «Очерки астрономии» англичанина Ф.В. Гершеля, благодаря чему китайцы получили общую картину западной астрономии. В 1922 г. было учреждено Китайское астрономическое общество, в 1934 г. построена обсерватория Цзыцзиншань, что свидетельствовало о зарождении в Китае астрономии в современном смысле этого слова. Однако подлинное развитие этой науки всё же началось после образования КНР, в особенности – после вступления в эпоху реформ и открытости, когда во многих областях было достигнуто множество успехов, вызвавших всеобщий интерес.
Зачатки китайской астрономии: с древних времён до конца эпохи Западная Чжоу (до 770 г. до н.э.). В 1960 г. в уезде Цзюйсянь провинции Шаньдун на раскопках руин Линъянхэ были обнаружены четыре ритуальных керамических сосуда, созданных около 4500 лет назад. На каждом из сосудов имеется один и тот же символ, сформированный из изображений солнца, луны и гор. Некоторые исследователи объясняли его как иероглиф «дань» (旦). Согласно исследованиям на месте раскопок на востоке руин Линъянхэ имелась гора с плоской вершиной, которую с севера и юга окружало ещё пяти пиков. Каждый раз в период до и после весеннего равноденствия по утрам солнце всходило из-за центрального пика. Иногда наблюдалось явление одновременного заката луны и восхода солнца. В таком случае (примерно с интервалом в 4 – 5 лет) можно было увидеть картину, сходную с символом на гончарном сосуде. Поэтому, возможно, этот символ является подлинной записью, свидетельствующей о том, что древние люди определяли время весеннего равноденствия с помощью природных явлений. Кроме того, это можно связать с записью из главы «Установления Яо» (Яо дянь) книги «Шу-цзин»: «Яо определил своим повелением второму из четырех братьев Си, Си-чжуну, поселиться в Юйи, диком восточном углу земли, в Долине восходящего солнца Янгу. Си-чжун должен был с почтением встречать выходящее солнце, распределять работу населения на востоке».
Хотя «Яо дянь» был написан позднее, однако в нём отражаются некоторые исторические факты о древних временах, которые не подвергаются сомнениям. Кроме определения сезонов по наблюдениям за восходом солнца, их также определяли по результатам наблюдений за звёздами в вечерние часы. В «Яодянь» сказано, что в году 366 дней и год делится на 4 сезона, длительность которых регулировалась за счёт вставки добавочного месяца. Ещё более важен указанный в «Яодянь» факт, что в астрономических наблюдениях был заинтересован правитель государства как в деле, способствующем управлению страной. «Малое установление Ся» («Ся сяочжэн»), появившееся позже «Яодянь», возможно, отразило некоторые знания эпохи Ся об астрономической календарной системе. Кроме смены вечерних звёзд, в данном источнике уделяется внимание смене утренних звёзд, которые можно наблюдать на рассвете, а также ежемесячным изменениям направления рукоятки ковша Большой Медведицы.
После 1899 г. в городище Иньсюй города Аньян провинции Хэнань производились раскопки, в ходе которых из земли были извлечены многочисленные костные пластины с надписями цзягувэнь. На этих надписях основываются знания об истории эпохи Шан. Среди цзягувэнь есть пять записей о лунных затмениях, которые в ходе работы над составлением общей периодизации эпох Ся, Шан и Чжоу позволили отнести правление шанского У Дина к 1250 – 1192 гг. до н.э. На цзягувэнь также имеются записи о новых звёздах: «В канун дня цзи-сы седьмого месяца загорелась новая звезда».
К более позднему периоду, чем цзягувэнь, относятся надписи-цзиньвэнь, отлитые на медной утвари (сосудах чжун и дин) эпохи Западная Чжоу (11 – 8 вв. до н.э.). Среди цзиньвэнь встречается немало записей о фазах луны, однако в этих записях не указано первое число месяца (новолуние). Чаще всего попадаются записи о первой четверти лунного месяца (чуцзи), луне на приросте (цзишэнба), наступившем полнолунии (цзиван) и луне на ущербе (цзисыба). Данные термины разъясняются по-разному, однако, помимо «чуцзи», все остальные понятия обозначают фазы луны, и относительно этого толкования все исследователи едины во мнениях. Что касается различий в толкованиях собственно лунных фаз, в календарях Западной Чжоу также имеются расхождения в употреблении этих терминов.
Ключевое для календарной системы, уравнивающей длительность солнечного и лунного года, понятие «шо» (новолуние, первое число лунного месяца) впервые появляется в поздние годы эпохи Западная Чжоу в оде «Десятая луна» («Шиюэ») раздела «Малые оды» («Сяоя») «Шицзина»: «Лишь началась десятая луна,/ И в первый день луны, синь-мао день,/ Затмилось солнце». (Перевод А. Штукина) Здесь не только сделана запись о солнечном затмении, но и указано, что начало месяца (первый день луны, «шо») определялось в связи с положениями солнца и луны. Некоторые исследователи полагают, что это солнечное затмение произошло на шестой год правления чжоуского Ю-вана, то есть в 776г. до н.э., другие считают, что на тридцать шестой год правления чжоуского Пин-вана, то есть в 735 г. до н.э.
В эпоху «Шицзина» знания по астрономии уже были относительно распространёнными в китайском обществе. В конце эпохи Мин Гу Яньу писал в «Записях о ежедневных наблюдениях» («Жичжилу»): «В первые три эпохи [Ся, Шан и Чжоу] всем было известно о небесных телах и явлениях». Из четырёх фактов, которые Гу Яньу приводит для доказательств данного постулата, три упоминаются в «Шицзине». Это «комета в седьмую луну», «сияющие в небе Три звезды» и «луна в созвездии Би».
Хотя в «Шицзине» нет полноценных записей о двадцати восьми зодиакальных созвездиях, однако в «Чжоули», где отражён государственный строй Западной Чжоу, уже имеется чёткая классификация двадцати восьми созвездий и двенадцати циклов. Можно сказать, что в конце эпохи Западная Чжоу китайская традиционная астрономия уже сформировалась в общих чертах.
Формирование системы знаний: период Чуньцю – эпоха Восточная Хань (770 г. до н.э. – 220 г. н.э.). Период Чуньцю (Вёсен и Осеней) длился с 770 г. до н.э. до 476 г. н.э. Это был этап перехода китайской традиционной астрономии от наблюдений к вычислениям. «Порядок смены сезонов» («Юэлин»), часть трактата «Лицзи», был составлена в период Чжаньго, однако, по мнению современных исследователей, отражает уровень астрономического знания, достигнутый в середине периода Чуньцю (около 600 г. до н.э.). Наблюдая за двадцатью восемью зодиакальными созвездиями, астрономы этой эпохи дали систематичное описание местонахождения и положения утренних звёзд, вечерних звёзд и солнца в начале каждого месяца, кроме того, астрономы предписывали монарху, какие церемонии и мероприятия следует проводить в определённый месяц, что явно свидетельствует о тенденции к политизации китайской традиционной астрономии.
Основными историческими документами той эпохи являются хроника «Чуньцю» и комментарий «Цзочжуань», в которых содержится немало материалов по астрономии. В «Чуньцю» имеются записи от 37 солнечных затмениях. Путём современных расчётных метров удалось подтвердить достоверность 31 из этих затмений. В «Цзочжуань» дважды встречаются записи о зимнем солнцестоянии (первый раз в 654 г. до н.э., второй раз в 521 г. до н.э.), временной интервал между этими явлениями составляет 133 года, что эквивалентно 48 758 дням при том, что год равен 365 и 33/133 дня. Для удобства расчётов остаток округляют до 1/4. Данная цифра используется для обозначения длины солнечного года в календарной системе, которая называется «четвертичный календарь» («сыфэньли»). До того как при Хань У-ди в 104 г. до н.э. был выпущен календарь Тайчу, бытовали «шесть календарей» («люли»), которые также являлись «четвертичными». По причине разницы в названиях или использования этих календарей в различных местностях или же неоднозначных методов определения первого месяца года названия календарей не указывают на очерёдность их появления. Поскольку в «четвертичном календаре» использовался солнечный год длиной 365 дней, а солнце за год описывает один круг на фоне звёздного неба (от зимнего солнцестояния до зимнего солнцестояния), следовательно, двигаясь по окружности в 365 градусов, солнце каждый день сдвигается на один градус. Использование данной системы стало одной из черт китайской традиционной астрономии, сохранявшейся вплоть до 17 в. Это также касается другой отличительной особенности китайской астрономии, а именно метода выявления времени зимнего солнцестояния, определяющего длительность солнечного года, с помощью измерения длины тени на солнечных часах. Солнечные часы в древнем Китае всегда служили одним из основных астрономических инструментов и постоянно технически совершенствовались на протяжении всех эпох, в то время как на Западе солнечные часы использовались сравнительно мало.
По мере накопления материалов наблюдений в период Чжаньго (475 – 221 гг. до н.э.) начали появляться астрономические трактаты. Кисти Ши Шэня из царства Вэй принадлежит трактат «Небесные письмена» («Тяньвэнь») в восьми томах, а Гань Дэ из царства Ци стал автором трактата «Небесные знаки и гадание по звёздам» («Тяньвэньсинчжань») в восьми томах. Согласно источникам эпохи Тан в труде Ши Шэня имелись данные о местоположении и координатах 121 звезды. Это самый ранний в мире звёздный каталог. В трактате Гань Дэ содержались результаты наблюдений за спутниками Юпитера, сделанные на 2000 лет раньше, чем открытие Галилео Галилея.
В период Чжаньго сформировались три основных категории китайской философии: ци, инь и ян, пять элементов, – которые в свою очередь оказали влияние на китайскую традиционную астрономию. В главе «Вращается ли небо?» («Тяньюнь») трактата «Чжуан-цзы» и в «Вопросах к небу» («Тяньвэнь») из «Чуских строф» («Чуцы») был выдвинут целый ряд значимых с точки зрения смысла и содержания вопросов, важнейшими из которых были следующие два: каково строение Вселенной и каков механизм её функционирования; как сформировались и развивались небо и земля. Глубокое изучение этих вопросов продолжается по сей день. Вследствие поиска ответа на первый вопрос в период Сражающихся царств появилась теория о круглом небе и квадратной земле (гайтяньшо), а позднее, в эпоху Хань, возникли теории всеобъемлющего неба («хуньтяньшо») и всеохватывающего мрака («сюаньешо»). На второй вопрос в главе «Толкование небесных знаков» («Тяньвэньсюнь») трактата «Хуайнань-цзы» эпохи Хань с самого начала даётся ответ с помощью понятия «ци»: Вселенная изначально находилась в состоянии хаоса, а затем произошло разделение материи: лёгкая поднялась наверх и сформировала небо, а тяжёлая опустилась вниз и сформировала землю; небо является воплощением позитивной субстанции ян, а земля – негативной субстанции инь, и благодаря их взаимодействию появилось всё сущее. Данной концепции придерживались многие учёные последующих эпох, способствуя её развитию. Она стала основным течением космогонической теории в древнем Китае.
Важность главы «Толкование небесных знаков» трактата «Хуайнань-цзы» (завершённого примерно в 160 г. до н.э.) также заключается в том, что астрономии в данном произведении присуждается выдающийся статус. Данную тенденцию перенял Сыма Цянь, уделив астрономии две главы в «Исторических записках» («Шицзи»): в главе «Тяньгуаньшу» говорится о небесных телах и явлениях, а в главе «Лишу» – о календарной системе. Составители исторических хроник последующих эпох неизменно ссылались на данные главы, что способствовало устойчивости развития китайской традиционной астрономии, а также позволило сохранить до наших дней записи наблюдений, сыграв неизгладимую роль в истории астрономии.
В главе «Толковании небесных знаков» трактата «Хуайнань-цзы» впервые приводится полный перечень названий двадцати четырёх периодов года. Их последовательность полностью аналогична той, что используется в наши дни. Двадцать четыре периода (цзеци) делятся на двенадцать сезонов-цзе и двенадцать сезонов-ци, которые перемежаются между собой. Они являются составляющей, характерной для солнечного календаря, в китайской календарной системе. А понятие «шо» (первое число лунного месяца) является составляющей, характерной для лунного календаря. Использование метода «вставного месяца» («жунь») регулирует соотношение между солнечным и лунным годом. Это также представляет собой исключительную особенность традиционной китайской календарной системы. На седьмой год Юаньфэн царствования Хань У-ди (104 г. до н.э.) был выпущен календарь Тайчу, где первым месяцем года (месяцем под знаком «инь») стал считаться месяц «чжэнъюэ». Добавочным месяцем («жуньюэ») назывался тот месяц, у которого отсутствовала вторая половина. Данный метод позволил более рационально соотнести лунные месяцы и периоды года, что стало большим шагом вперёд для календарной системы.
Тайчу – первый календарь, имеющий полноценное отражение в письменных источниках. После поправок Лю Синя Тайчу сохранился в форме календаря Саньтун в «Музыкально-астрономическом разделе» хроники «Ханьшу». Он заложил основы структуры китайской математической астрономии, которая выглядела следующим образом: 1) наблюдения за семью крупными небесными телами Солнечной системы (Солнце, Луна, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн) и исследования закономерностей их движения; 2) наблюдения за положением звёзд; 3) расчёт, прогнозирование и наблюдение за солнечными и лунными затмениями; 4) вычисление двадцати четырёх периодов года; 5) установление и различные усовершенствования в техническом плане системы измерения времени и календарной системы. Особенно важными с этой точки зрения являются расчёты, касающиеся солнечных затмений, они являются основным критерием определения качества календарной системы. В подтверждение этого в «Музыкально-астрономическом разделе» хроники «Ханьшу» говорится: «Истоки календаря – в изучении небес». Даже если календарь издавался императором, он не мог отклоняться от этого критерия. Только таким образом можно было обеспечить развитие календарной системы в направлении повышения точности.
Календарь Тайчу использовался на протяжении 188 лет, после чего из-за роста погрешности в сторону увеличения из-за использования системы солнечных лет и лунных месяцев и очевидности этого отклонения в эпоху Восточная Хань на второй год Юаньхэ (85) вновь состоялся переход на «четвертичный календарь», однако единственным сходством со старой «четвертичной» календарной системой была длительность солнечного года (365 дней). В остальном календарь был значительно усовершенствован. В процессе осуществления «четвертичной» календарной системы было обнаружено, что Луна очень быстро проходит перигей, каждый месяц сдвигаясь на три с лишним градуса, а через девять лет снова возвращается в исходное положение, вследствие чего был выдвинут метод «цзюдао» для определения орбиты Луны.
В 123 г. н.э состоялась обширная дискуссия, на которой более 80 учёных во главе с Лю Каем выступили за восстановление календаря Тайчу, а более 40 учёных во главе с Ли Хуаном выступили за продолжение использования «четвертичного» календаря. Аргументы обеих сторон базировались на «гадательных книгах» (апокрифах). Чжан Хэн, которого поддержала небольшая группа учёных, решительно выступил против подобных утверждений, назвав их в корне ошибочными и утверждая, что календарная система не должна брать за основу апокрифы, но должна опираться на результаты астрономических наблюдений. Результаты наблюдений Чжан Хэна и Чжоу Сина, пользовавшихся методом «цзюдао», отличались наибольшей точностью. В результате министр ЧэньШанчжун, подводя итоги дискуссии, решил пойти на компромисс. «Четвертичный» календарь продолжил использоваться, но и метод «цзюдао» был принят. Однако в полной мере метод «цзюдао» начал применяться только в календаре Цяньсян (206 г.), составленном Лю Хуном.
Чжан Хэн был современником Птолемея. Оба философа внесли выдающийся вклад в дело развития астрономии и географии. С точки зрения вклада в географию Чжан Хэна знают во всём мире как изобретателя сейсмографа. С точки зрения вклада в астрономию Чжан Хэн является автором трактатов «Линсянь» («Основоположения животворности») и «Хуньтянь и. Тучжу» («Комментарий к плану армиллярной сферы»). Первый трактат представляет собой труд по древней астрофизике. На протяжении последующих 1500 лет ни один другой трактат не сумел существенно превзойти «Линсянь» по уровню знаний. Второй трактат был написан как объяснение для изготовления армиллярной сферы. Он затрагивает сферическую астрономию и стандартную модель древнекитайской космологии – теорию «всеобъемлющего неба» («хуньтяньшо»).
Помимо армиллярной сферы, использовавшейся для наблюдений, Чжан Хэн на основе изобретённой Гэн Шочаном демонстрационно-измерительной модели небесного глобуса изготовил армиллярную сферу, приводившуюся в движение водой, чем положил начало использованию воды в качестве движущей силы, чтобы управлять демонстрационно-измерительными приборами, представляющими небесные явления и время. Впоследствии на основе этой сферы после улучшений, внесённых в эпоху Тан ЛянЛинцзанем и в эпоху Сун Су Жуном и Хань Гунцзянем, были созданы первые в мире астрономические часы.
Период расцвета китайской астрономии: Троецарствие – эпоха Пяти династий (220 – 960). По контрасту с Европой, вступившей в 5 в. в тысячелетний период Средневековья Китай в послеханьские эпохи хотя и прошёл через период раздробленности, однако это не повлияло на развитие астрономии, а в эпоху Тан Китай являлся сильнейшей в мире империей, и астрономическая наука также достигла своего пика во время создания танского календаря Даянь.
В эпоху Восточная Цзинь Юй Си открыл прецессию равноденствия. В эпоху Южных и Северных династий ЦзуЧунчжи ввёл прецессию в календарную систему, положив начало различению звёздного года и солнечного года. Сын ЦзуЧунчжи, ЦзуГэнчжи, обнаружил, что Полярная звезда, которую в прошлом рассматривали как индикатор положения Северного полюса, уже отклонилась от Северного полюса более чем на градус, что должно свидетельствовать о смещении Северного полюса и о том, что в древности и в настоящие дни разные звёзды являются полярными.
Примерно в 560 г. в государстве Северная Ци Чжан Цзысинь, проводя наблюдения на морских островах, обнаружил неоднородность движения Солнца и пяти планет, а также влияние параллакса Луны на солнечные затмения. Кроме того, он предложил соответствующие методы расчётов. Хотя эти три важных открытия были сделаны позже, чем в Греции, однако они имели эпохальный смысл в истории китайской астрономии. Они очень скоро были признаны и стали использоваться в многочисленных календарях.
Последующие открытия И Сина: орбиты и эклиптики планет имеют определённое наклонение, перигелий планеты также смещается. При этом он вывел способ расчёта перигелия. Он использовал перигелий в качестве отправной точки и на основе этого представил таблицу значений разности между средней и реальной градусной величиной движения пяти планет через каждые 15°. В этой таблице разница четвёртых степеней сводится к нулю, другими словами, изменения скорости движения планет не представляют собой разгон с постоянным ускорением или постоянное замедление, а должны рассчитываться с использованием интерполяции третьей степени. Также И Син проводил наблюдения за положением звёзд и открыл, что положения более 150 звёзд (включая звёзды двадцати восьми зодиакальных созвездий) отличаются от тех, что были установлены в древности. В настоящее время мы знаем, что эти изменения в положении звёзд вызваны в основном годичным параллаксом. Хотя И Син не дал никакого объяснения увиденным изменениям, однако это открытие также имело огромное значение. Наблюдения за положением звёзд в эпохи Сун и Юань были во многом связаны с этим открытием. И Син занимался не только астрономическими, но и топографическими наблюдениями. Он предложил ДасянЮаньтаю, Наньгун Юэ и другим учёным отправиться в 13 различных местностей для произведения измерения высоты Полярной звезды и длины солнечной тени в полдень в дни равноденствия и солнцестояния. 13 местностей были довольно далеко удалены друг от друга. Самой северной была тюркская территория поблизости от современного озера Байкал в России, самой южной – территория государства Линьи (современная центральная и южная часть Вьетнама). Наибольшее значение имеют наблюдения Наньгун Юэ в Хуасяне, Кайфэне, Фугоу, Шанцае (данные четыре местности находятся примерно на одной долготе) на Хэнаньской равнине. Он не только измерял длину солнечной тени и высоту Полярной звезды, но и, используя мерный шнур, обмерил дальность горизонта в этих четырёх местностях. В результате было обнаружено, что расстояние между Хуасянем и Шанцаем составляет 526,9 танских ли, при этом разница в длине солнечной тени в период летнего солнцестояния составляет 2,1 цуня. Тем самым был окончательно опровергнут традиционный постулат о разнице в длине тени в 1 цунь, соответствующей расстоянию в 1000 ли. Кроме того, И Син сравнил результаты Наньгун Юэ и учёных, измерявших длину тени в других местностях, и обнаружил, что между разницей в длине солнечной тени и разницей в расстоянии в меридиональном направлении не существует линейной зависимости. После этого он сравнил разницу в значениях высоты Полярной звезды (что эквивалентно разнице в географической широте) и рассчитал, что на расстоянии в меридиональном направлении, равном 351,27 танских ли, разница в высоте Полярной звезды составляет 1 градус. Несмотря на то что в данном значении содержалась большая погрешность, однако это было первое в мире измерение дуги меридиана.
После ввода концепции географических широт И Син установил несколько способов исчисления (измерение длины тени, суточные водяные часы и разница в измерениях затмений), которые опровергли традиционные расчёты в календарной системе, ограничивающиеся определённой географической местностью. Тем самым он способствовал появлению в Китае универсального календаря, который мог использоваться повсеместно. На основе целого ряда новаторских идей И Син и другие учёные составили календарь «Даянь», который был выпущен по всей стране в 729 г. В книге «О календаре Даянь» («Даянь ли») содержалось 52 части, каждая из которых делилась на семь глав. Книга отличалась рациональностью структуры, тщательностью логических умозаключений. Она стала каноническим образцом для последующих специалистов по календарной системе.
После календаря Даянь в поздний период эпохи Тан и в эпоху Пяти династий было выпущено ещё два довольно важных календаря. Первым из них был календарь «Сюаньми», изданный на второй год Чанцин (822). Второй из них был широко распространён в народе в годы Цзяньчжун (780 – 783) и назывался «Футянь». Календарь Сюаньмин внёс три исправления в аспект расчёта солнечных затмений (разница в часах, разница в четвертях часов, разница в сезонах), а также сделал шаг вперёд в расчётах исправлений, связанных с горизонтальным параллаксом луны. Данный календарь дошёл до Японии, где был выпущен в 862 г. и использовался на протяжении 823 лет, что является наибольшим с точки зрения длительности периодом использования календаря в мире. В календаре Футянь также было сделано три изменения: упразднение первого полнолуния года, использование 10 000 в качестве общего знаменателя для выражения дробного остатка, определение в качестве начала первого месяца года сезона «юйшуй» (дожди). Первые два изменения имели прогрессивное значение и продолжили использоваться в календарях эпохи Юань.
Взлёт и падение китайской астрономии: начало эпохи Сун – конец эпохи Мин (960 – 1600). Под влиянием духа неоконфуцианства, главной наукой полагающего физику, в эпоху Северная Сун (960 – 1127) развитие китайской традиционной науки достигло своего апогея. Появились три великих изобретения (порох, книгопечатание, компас), имевшие значение для всего мира. В астрономии в этот период также были достигнуты блестящие успехи.
Были сделаны записи об обнаруженных в 1006 и 1054 гг. сверхновых звёздах. Эти два открытия (второе в особенности) стали оплотом астрономических исследований 20 в. Там, где находилась вторая звезда, возникла Крабовидная туманность с пульсаром в центре.
Было создано шесть крупных приборов для произведения наблюдений (армиллярных сфер), каждый из которых весил около 10 тонн. С помощью этих приборов было произведено семь наблюдений за положением звёзд. В частности, сохранились записи о наблюдениях в годы Юаньфэн (1078 – 1085) в виде двух атласов звёздного неба. Первый из них выгравирован на каменной стеле. Это дошедшая до наших дней каменная стела с картой звёздного неба в Сучжоу. Второй атлас содержится в трактате Су Жуна (1020 – 1101) «О новой модели небесного глобуса» («Синь исянфаяо»).
Трактат «Синь исянфаяо» был написан как инструкция к изготовленной в седьмом году Юанью (1092) обсерватории с водяным двигателем. В нём описывается более 150 деталей механизма, а также приводится более 60 карт, что во многом способствует изучению техники изготовления измерительных аппаратов в древности. В обсерватории с водяным двигателем имелся механизм, который считается прототипом спускового механизма в современных часах, а сочетание механических передач, приводящее данный механизм и небесную сферу в синхронное движение является предшественником современных телескопов. В верхней части обсерватории находилась смотровая камера со съёмной крышей, что предзнаменовало собой сдвижные крыши современных обсерваторий. После того как Су Жун и Хань Гунцзян завершили конструкцию обсерватории с водяным двигателем , они создали модель небесного свода, которая в диаметре превышала человеческий рост. Человек мог войти внутрь и производить наблюдения. На поверхности сферы в соответствии с положениями звёзд были выдолблены небольшие отверстия. Находившийся внутри человек мог видеть их в качестве светящихся точек, похожих на звёзды. Это послужило прообразом современных планетариев.
Современник Су Жуна Шэнь Ко, написав трактат «Записи бесед в Мэнси» («Мэнсибитань»), стал известен как китайский да Винчи. «Календарь двенадцати сезонов» («Шиэрци-ли»), который он составил, был солнечным календарём, ещё более совершенным, чем современный григорианский календарь, использующийся по всему миру. Однако из-за традиционных привычек календарь Шэнь Ко так и не смог использоваться. В 1074 г. Шэнь Ко изготовил армиллярную сферу, на которую не стал добавлять лунную орбиту. Этим он положил начало упрощению китайских армиллярных сфер, которые были наиболее сложным образом устроены в эпоху Тан. В эпоху Юань Го Шоуцзин продолжил работу в этом направлении, изобретя упрощённую армиллу.
Упрощённая армилла появилась в результате революционных изменений, внесённых в традиционную экваториальную армиллярную сферу. С точки зрения проекта и техники изготовления упрощённая армилла на 300 лет опередила мировой уровень. Только в 1598 г. европейский астроном Тихо Браге изобрёл армиллярную сферу, которая могла сравниться с китайской упрощённой армиллой эпохи Юань.
Помимо упрощённой армиллы, Го Шоуцзин и другие учёные также изобрели солнечные часы, определитель длины тени и более 10 других инструментов, с помощью которых провели наблюдения небывалых масштабов. Было установлено 27 пунктов наблюдения (вдвое больше, чем в эпоху Тан) в пределах 15º северной широты на юге и 65º северной широты на севере с интервалом в 10º для измерения широт.На каждом наблюдательном пункте измерялась длина тени в день летнего солнцестояния, а также протяжённость дня и ночи в эти сутки.
На основе многочисленных наблюдений и исследований Го Шоуцзин и другие учёные в 1280 г. составили календарь «Шоуши-ли», который стал использоваться со следующего года. «Шоуши-ли» представил точные значеия нескольких астрономических постоянных. С математической точки зрения в календаре использовалась интерполяция третьей степени и метод деления окружности «хуши», сходный с принципами сферической тригонометрии.
После гибели династии Юань календарь «Шоуши-ли» продолжал использоваться в эпоху Мин, сменив название на «Датун-ли», вплоть до вторжения в Китай цинской армии в 1644 г.
Интеграция западной и китайской астрономии: конец эпохи Мин – период Опиумных войн (1601 – 1840). В Средние века классическая западная астрономия дважды попадала в Китай: первый раз в эпоху Тан в качестве перевода «Наваграхи» СиддхартхиГаутамы, когда посредниками между двумя разновидностями астрономической науки были индийцы; второй раз имел место в эпоху Юань, когда Китай познакомился с «Вечным календарём» Джамала ад-Дина (1267), и в эпоху Мин Бэй Линь на его основе написал трактат «Астрономические наблюдения за семью небесными телами» («Цичжэнтуйбу») – в этот раз посредниками между двумя разновидностями астрономической науки были арабы. Первый раз почти не повлиял на развитие китайской астрономии. Во второй раз обстоятельства были более благоприятными, однако влияние западной астрономии на китайскую осталось не слишком большим. В конце эпохи Мин и начале эпохи Цин состоялся третий раз, когда китайская астрономия соприкоснулась с западной. Это изменило облик традиционной китайской астрономии.
В самом начале эпохи Мин (1368) китайская традиционная астрономия достигла дна. Очень редко появлялись новые изобретения и совершались открытия. В годы Ваньли наряду с зарождением капитализма, которое историки экономики относят к этому времени, и подъёмом идеологической мысли (так называемым практически полезным учением), а также ввиду того, что календарная система устарела и прогнозы, основанные на наблюдениях за небесными явлениями, часто оказывались ошибочными, появились новые требования к астрономической науке. Именно в это время на восток пришли европейские миссионеры из ордена иезуитов. Они видели, что китайцы больше интересуются наукой, чем религией, а астрономия занимает особый статус в политической культуре Китая. Поэтому иезуиты решили придерживаться курса на «научное миссионерство». Маттео Риччи на протяжении восьми лет общался с представителями различных слоёв населения китайского общества. После этого, в январе 1601 г., он прибыл в Пекин, где был удостоен высочайшей аудиенции императора Ваньли. В списке «даров» императору Маттео Риччи в том числе выразил желание принять участие в работе над астрономическим календарём. Впоследствии иезуиты совместно с китайскими учёными составили астрономические трактаты «Пояснение к овладению основными законами систем Хуньгай» («Хуньгайтунсяньтушо», 1607), «Система цянь-кунь» («Цянькуньтии», 1608), «Пояснение к простой армиллярной сфере» («Цзянь пинъи шо», 1611), «Пояснение к таблицам» («Бяоду шо», 1614), «Краткие вопросы к небу» («Тяньвэньлюэ», 1615), «Пояснение к телескопу» («Юаньцзин шо», 1625), «Общие толкования» («Хуаньюцюань», 1628).
Помимо участия в работе над переводами трактатов, описывающих европейские астрономические инструменты и космологические представления, китайские учёные также изучали у иезуитов европейские астрономические способы вычислений, в результате чего Сюй Гуанци сумел, используя западные методы, предсказать солнечные затмения 15 декабря 1610 г. и 21 июня 1629 г. Тем самым он доказал, что европейские методы превосходят календарь «Датун», и правительство государства Мин решилось на реформу календарной системы. Осенью 1629 г. Сюй Гуанци образовал в Пекине в Сюаньумэнь управление по реформе календаря, в состав которого входило 100 человек, среди которых были обладавшие астрономическими знаниями западные священнослужители Иоганн Шрэк (Дэн Юйхань), Джакомо Ро (Ло Ягу) и Адам Шалль фон Белль (Тан Жован), занимавшиеся подготовительной и переводческой работой. Через 5 лет был завершён труд «О календаре Чунчжэнь» («Чунчжэнь ли шу»), состоявший из 137 частей. Рабочие формулы, важнейшие параметры и большинство астрономических таблиц «Чунчжэнь ли шу» базировались на астрономической системе Тихо Браге, однако, за редким исключением, не превышали уровень знаний, сложившийся до того, как И. Кеплер открыл три закона движения планет.
После того как «Чунчжэнь ли шу» был завершён в 1634 г., он столкнулся с противодействием консерваторов. В результате длительных дискуссий и после сравнения восьми прогнозов и измерений в 1643 г. европейский метод в конце концов одержал победу за счёт своей «точности». В первый месяц следующего года издал указ переименовать европейский календарь в календарь Датун-ли и выпустить его повсеместно в Китае. Однако не прошло и двух месяцев, как Ли Цзычэн вступил в Пекин, и династия Мин прекратила своё существование.
Летом 1644 г. цинская армия вторглась в Китай. После этого Адам Шалль фон Белль сократил «Чунчжэнь ли шу» до 103 частей, переименовал его в «Новый календарь на западный манер» («Сиянсиньфа ли шу») и представил цинскому правительству. Цинское правительство назначило фон Белля придворным астрономом. Используя европейские методы, он составил народный календарь на следующий год. Календарь назывался «Шисянь-ли». С тех пор, помимо периода с третьего по седьмой год Канси (1664 – 1668), когда фон Белль был арестован по обвинению Ян Гуансяня, вплоть до шестого года Даогуан (1826) цинское правительство назначало европейских миссионеров на должность главы приказа по астрономии и календарю. В этот период деятельность приказа по астрономии и календарю в основном состояла в следующем: в 1669 – 1673 гг. под руководством Фердинанда Вербиста было создано шесть крупных армиллярных сфер по модели сферы Тихо Браге, кроме того, был составлен подробный пояснительный трактат «Описание небесных глобусов императорской астрономической обсерватории» («Линтайисянчжи»), все эти сферы дошли до наших дней и хранятся в Старой Пекинской обсерватории; были написаны «Аттестация службы наблюдения и вычисления движения небесных тел» («Линсянкаочэн», 1722) и «Переиздание «Аттестации службы наблюдения и вычисления небесных тел» («Лисянкаочэнхоубянь», 1742); была написана «Аттестация службы армиллярных сфер» («Исянкаочэн», 1752). После того как миссионеры покинули Китай, китайские астрономы в 1844 г. составили «Вторую часть «Аттестации службы армиллярных сфер» («Исянкаочэнхоубянь»).
В начале эпохи Цин группа народных астрономов тщательно и вдумчиво изучала как западную, так и китайскую науку, выносила суждения и способствовала развитию астрономии, чем внесла надлежащий вклад в интеграцию западной и китайской астрономии. Наиболее известными из этих астрономов были СюэФэнцзо, Ван Сичань и Мэй Вэньдин. Особенно крупных успехов достиг Ван Сичань, написав свои произведения «Сяоаньсиньфа» («Новый метод Сяоань», 1663) и «Усинсиндуцзе» («Пояснения к движению пяти планет», 1673). Первый трактат по стилю напоминал старые календари, однако с точки зрения содержания представил немало нововведений, явив собой некоторый прогресс по сравнению с уровнем развития китайско-европейской астрономии в прошлом. Второй трактат написан на основе представлений о мире по системе Тихо Браге. В трактате выводился целый ряд новых формул, рассчитывающих местоположение небесных тел. Результаты расчёта отличались точностью по сравнению с вычислениями в прошлом. Некоторые исследователи полагают, что в ту эпоху в Китае произошла ограниченная революция в астрономии, представителем которой был Ван Сичань.
Развитие астрономии в новое и новейшее время (1840 – 2002). В 1543 г. был издан труд Н. Коперника «О вращении небесных сфер», что свидетельствует о зарождении современной астрономии. Эту книгу привезли в Китай первые миссионеры, однако с основным её содержанием китайские учёные так и не были ознакомлены, пока в 1760 г. французский иезуит М. Бенуаст не представил императору Цяньлуну «Полную карту колесницы жизни» («Кунью цюаньту»). Вокруг карты имелись пояснения, где утверждалось, что теория Коперника является единственно верной, кроме того, приводились законы Кеплера и факт, что Земля представляет собой сфероид. Однако «Полная карта колесницы жизни», а также незадолго до этого привезённые в Китай две армиллярных сферы, демонстрирующих теорию Коперника, были заперты в тайнике во внутренних покоях императорского дворца. Только через 99 лет китайцы по-настоящему познакомились с великими идеями Коперника и с современной астрономией, когда Ли Шаньлань и А. Вайли совместно перевели «Беседы по астрономии» («Тань тянь», 1859).
«Беседы по астрономии» в оригинале назывались «Основы астрономии» («Outlines of astronomy»)и были популярным произведением английского астронома Дж.Ф. Гершеля. Книга состояла из 18 частей, в которых систематически резюмировались результаты современных астрономических исследований до середины 19 столетия. Там не только довольно подробно описывались движение и структура Солнечной системы, но и содержалась некоторая информация о галактиках. Особенно следует отметить, что Ли Шаньлань сопроводил данный перевод предисловием, отличающимся характерным боевым духом, где осудил вздорные измышления, оспаривающие теорию Коперника, а также заявил: «Основную теорию книги «Беседы по астрономии», которую мы перевели с господином Вайли, о том, что Земля движется по эллиптической орбите, мы оба не понимаем, посему эту книгу не следует читать». Через 15 лет после первого издания Сюй Цзяньинь дополнил книгу новейшими результатами западной астрономии, в результате чего книга была переиздана. Она заложила идеологическую основу для развития современной китайской астрономии.
Однако развитие современной астрономии отличалось от аналогичного процесса в древности. Оно требовало точной измерительной аппаратуры и дорогостоящих устройств, которыми могли пользоваться только отдельные учёные. Неустойчивое правительство государства Цин даже не справлялось с выплатой контрибуции передовым державам и, конечно, не учитывало данную проблему. В 1900 г., когда цинское правительство подвергалось денежным притязаниям со стороны союза восьми держав, приказ по астрономии и календарю уже стал фикцией. Единственной его функцией оставалось издание народных календарей.
В 1911 г. после Синьхайской революции Бэйянское правительство переименовало приказ по астрономии и календарю в центральную обсерваторию и назначило его начальником Гао Лу, получившего докторскую степень в Брюссельском университете в Бельгии. После того как Гао Лу приступил к исполнению служебных обязанностей, он сосредоточил все свои усилия на реформах во благо страны, которые заключались в следующем: 1) применение григорианского календаря по новому стилю, отказ от устаревшей и полной суеверий системы календарей «лет царствования» («хуанли»), господствовавшей при составлении народных календарей в прошлом; 2) утверждение четырёх направлений исследований: астрономия, летосчисление, геомагнетизм, метеорология; привлечение для подготовительной работы в области модернизации высококвалифицированных учёных из Китая и из-за границы; 3) публикация специализированного печатного издания «Сборник астрономических наблюдений» («Гуаньсянцунбао», 1915); 4) учреждение Китайского астрономического общества.
После образования Китайского астрономического общества собственными силами китайцев были одна за другой учреждены различные астрономические организации. В 1926 г. был основан математико-астрономический факультет Университета имени Сунь Ятсена, в 1929 г. на данном факультете была оборудована обсерватория, в 1947 г. астрономический факультет отделился от математического. В 1928 г. был образован астрономический исследовательский институт академии Синика, также было организовано строительство обсерватории Цзыцзиньшань, первой в Китае астрономии с новейшим оборудованием. В 1934 г. строительство обсерватории завершилось. Вскоре после этого вспыхнула война сопротивления японским захватчикам. Астрономическое было перенесено в Куньмин, где, хотя и была учреждена обсерватория Фэнхуаншань, однако крупного прогресса в исследовательской работе достичь не удалось.
В 1949 г. после образования КНР астрономический исследовательский институт Китайской академии наук был переименован в обсерваторию Цзыцзиньшань, а обсерватория Фэнхуаншань была переименована в Куньминскую астрономическую рабочую станцию. Данная рабочая станция, а также обсерватория Циндао (основана в 1898 г. немецкими учёными), шанхайская обсерватория Сюйцзяхуэй, перешедшая Китаю от французов, и шанхайская обсерватория Шэшань в равной степени находились в ведении центральной обсерватории Цзыцзиньшань. В 1952 г. Министерство образования объединило астрономический факультет Университета имени Сунь Ятсена и факультет астрономических вычислений Университета Цилу (основанного в 1880 г. немецкими учёными), сформировав астрономический факультет Нанкинского университета. Нанкин стал центром астрономической науки в Китае, а астрономия Цзыцзиньшань заняла лидирующий статус в астрономических кругах.
В 1958 г. началась подготовка к строительству Пекинской обсерватории и Нанкинского завода астрономической аппаратуры, и обстановка в системе астрономических заведений изменилась. Обе эти структуры непосредственно подчинялись Китайской академии наук. После этого все остальные институты один за другим отделились от обсерватории Цзыцзиньшань. В непосредственное ведомство Китайской академии наук перешли Шанхайская обсерватория (1962) и Юньнаньская обсерватория (1972). К тому же в 1966 г. началось строительство обсерватории Шэньси, основной деятельностью которой была служба времени. К концу 80-х гг. 20 в. сформировалась система из пяти обсерваторий, одного завода, трёх факультетов вузов (астрономический факультет Нанкинского университета, астрономический факультет Пекинского педагогического университета, специальность «гео- и астрофизика» в Пекинском университете), трёх лабораторий (астрофизическая лаборатория Университета науки и технологии Китая, лаборатория Института физики высоких энергий Китайской академии наук, лаборатория истории астрономии Института исследования истории естественных наук Китайской академии наук), четырёх астрономических пунктов (Учанский пункт службы времени, астрономический пункт в Урумчи, искусственные станции спутникового мониторинга в Чанчуне и Гуанчжоу) и одного музея.
К 2001 г. вслед за волной инноваций и преобразований в Китайской академии наук произошло слияние исследовательских структур Пекинской обсерватории, Юньнаньской обсерватории, астрономического пункта в Урумчи, Чанчуньской искусственной станции спутникового мониторинга и Нанкинского завода астрономической аппаратуры, в результате чего была образована Государственная обсерватория. Шэньсийская обсерватория была переименована в Государственный центр службы точного времени, где в сотрудничестве с несколькими учебными заведениями был учреждён исследовательский центр. К 2002 г. (включительно) в Китае уже насчитывалось 5 крупных наблюдательных пунктов (Хуайжоу в Пекине, Синлун в Хэбэе, Шэшань в Шанхае, Дэлинха в Цинхае, Наньшань в Урумчи) и семь крупных лабораторных проектов (проект LAMOST, техника для внеатмосферных астрономических исследований, миллиметровые волны, субмиллиметровые волны, астрономическая оптика, крупный радиотелескоп, VLBI, астрономическая оптика и инфракрасный детектор).
В 1955 – 2001 гг. 15 человек было избрано в качестве действительных членов Китайской академии наук, 2 человека было избрано в качестве академиков Китайской академии наук, 1 человек – в качестве вице-председателя Международного астрономического союза. В 1982 – 2001 гг. было присуждено 5 государственных наград в области стимулирования научно-технического прогресса первой степени, 11 наград второй степени, 5 государственных премий в области естественных наук второй степени.
