|
Тематический раздел
|
АстрономияЭтапы развития и общие особенности Возникновение астрономии (тянь вэнь, тянь вэнь сюэ – букв. «небесные узоры/знаки», «учение о небесных узорах/знаках», вэнь) китайская традиция относит к эпохе мифического правителя Яо (2356–2255 гг. до н.э.), который, согласно «Шу цзину» («Канон [документальных] писаний»/«Книга истории»), гл. «Яо дянь» («Уложение Яо»), послал двух братьев Си и двух братьев Хэ (Си-хэ) в разные концы Поднебесной, где они должны были проводить наблюдения Солнца, Луны, пяти планет и звезд. Археологами было установлено, что астрономические знания на территории Китая развивались с доисторической древности – на крашенной керамике неолитической культуры Яншао (V–III тыс. до н.э.) присутствуют лунарные и солярные символы и орнаменты, имеющие характерные числовые закономерности, связанные с лунным календарем. На гадательных костях (черепашьих панцирях и лопаточных костях крупного рогатого скота) эпохи Шан-Инь встречаются названия некоторых созвездий и календарные знаки. Указаны некоторые затмения Солнца, которые уже в то время рассматривались как предзнаменования. Обозначающий затмение термин ши [31] буквально означает «поедать, пожирать». Вероятно, шанцы думали, что некий монстр пожирает Солнце и Луну во время затмения. Начатая в эпоху Шан-Инь практика записей небесных явлений не прекращалась во все периоды истории традиционного Китая, образуя самый длинный почти непрерывный ряд астрономических записей, не имеющий аналогов ни в какой другой цивилизации. Подобные записи неоценимы для современных астрономических исследований, поскольку дают возможность анализировать на большом промежутке времени такие циклические явления как затмения Солнца и появления комет. В период Чжоу астрономическим наблюдениям уделялось большое внимание. В начале эпохи Чжоу правитель У-ван (по традиции, правл. 1121–1115) приказал воздвигнуть астрономическую башню в Гаочэнчжэне, на юго-восточной окраине города Лояна (совр. пров. Хэнань), который в древние времена рассматривался китайскими астрономами как центр мира. Это была первая из известных нам обсерваторий в Китае. Впоследствии она была названа в честь Чжоу-гуна, младшего брата У-вана, «чжоугунской обсерваторией». Чжоуская астрономия служила главным образом для составления календаря и предсказаний, касающихся погоды, ведения государственных дел и войны. Не изменился характер традиционной китайской астрономии и в последующие времена. Поскольку цивилизация Китая была сельскохозяйственной, надежный сезонный календарь (ли [5]) имел в ней первостепенную важность. Однако календарь обладал и политическим значением. Вступление на престол каждой династии рассматривалось как начало новой эры в мироздании. Поэтому при смене династий необходимо было установить обновленный календарь, который все, кто хотел показать свою лояльность власти, должны были принять. Китайцы, можно сказать, имели «социокосмологическую» религию. Они мыслили Вселенную как целостный организм, в котором объединены человек и природа. По традиционным верованиям, Небо вручало правителю властный «мандат», т.е. «небесное предопределение» (тянь мин), благодаря которому он наделялся правом выполнять функции посредника при распределении небесной благой силы дэ [1] в Поднебесной. Знание воли Неба входило в обязанности власти, а познать ее можно было прежде всего на основе изучения небесных явлений. Поэтому власть поддерживала развитие астрономии. Неспособность правительства предсказывать наступление важных небесных явлений считалась указанием на то, что добродетель государя недостаточно высока, чтобы соответствовать небесному предопределению. В Китае очень мало ученых занималось астрономией частным образом ради удовлетворения собственного интереса. Если в Греции астрономию изучали «любители мудрости» (философы), то в Китае с незапамятных времен она была в ведении астрономов государственной службы и считалась ортодоксальной наукой. Астрономы подчинялись правительственной администрации и, как правило, размещались в пределах стен императорского дворца. Несанкционированное властью занятие астрономией не поощрялось и могло рассматриваться как попытка создания каких-либо новых неортодоксальных астрономических теорий или изменения календаря с целью свержения династии. Такой подход тормозил развитие астрономии как науки, но исправно служил политическим целям. Поскольку астрономия была государственной наукой, литература по астрономии, практически, не издавалась отдельными авторами. Астрономические тексты были сосредоточены во дворце и использовались для служебных надобностей. После изобретения печати в Китае издавалось чрезвычайно мало, по сравнению с другими отраслями науки, книг по астрономии. Большая часть сохранившейся китайской астрономической литературы находится в династийных историях, в главах, посвященных астрономии, календарю и необычным природным явлениям. В эпоху Чжоу возникло большинство основных традиционных астрономических концепций и были определены все необходимые для составления точного календаря числовые отношения и константы. Китайская астрономия переплеталась с математической теорией музыки (люй [1]) и нумерологическим «учением о символах и числах» (сяншучжи-сюэ), что давало взгляд на астрономические явления как на части мирового целого, гармонически сочетающиеся со всеми остальными его частями. Для китайских астрономов не казалось важным выразить астрономические представления в геометрической форме. Они считали, что вещи в едином космосе следуют невыразимому закону Пути-дао [1], каждая согласно собственной природе (син [1]), и не являлось необходимым, чтобы причины их были геометрическими. Поэтому изучение планетарного движения в китайской математической астрономии (ли фа) было только алгебраическо-числовым. Китайская астрономия никогда не строила геометрические модели планетарных движений. Теряя ту наглядность, какой обладает геометрия, китайская астрономия была свободна от некоторых ошибочных идей европейцев, связанных с геометризацией астрономии. Китайцы не считали, что планеты должны двигаться по кругу, поскольку последний является совершенной фигурой, не выдумывали хрустальных сфер, окружавших землю, не были склонны к вере в неизменность небес и проч. Подобно всей китайской науке, астрономия, если не считать ее соприкосновения с методологической надстройкой в виде «учения о символах и числах», была в достаточной степени эмпирической и наблюдательной, что, с одной стороны, оберегало ее от заблуждений, а с другой – лишало триумфов западного теоретизирования. Начиная с эпохи Хань астрономические явления изучались достаточно регулярно. При дворе была учреждена должность «великого историографа-астролога» (тай ши гун), в обязанности которого входило ведение исторической хроники, составление астрологических прогнозов и уточнение календаря с учетом календарных констант, нумерологических значений чисел, выкладок теории стихий (пяти элементов – у син) и музыкальных тонов, традиций предшествующих династий и географического положения столицы. В 1973 г. в Мавандуйском (ок. г.Чанша пров. Хунань) могильнике был обнаружен самый древний из сохранившихся в Китае астрономический трактат «У син чжань» («Предсказания по пяти светилам»), датируемый 180–170 гг. до н.э. Его содержание показывает, что уже раннеханьская астрономия достигла высокого развития. Упоминаемые в названии трактата «пять светил» – это известные китайцам с эпохи Шан-Инь пять планет: Юпитер (Суй-син), Марс (Ин-хо), Сатурн (Чжэнь-син), Венера (Тай-бо), Меркурий (Чэнь-син). Планеты имели предсказательные характеристики на основе их корреляций с пятью стихиями/элементами, которые задавали связи со множеством реалий, в частности, с цветами и направлениями в пространстве (табл. 1). Таблица 1. Корреляции планет со стихиями, цветами и пространственными направлениями
Таблица 2. Результаты вычисления синодических периодов планет
Таблица 3. Результаты вычисления сидерических периодов планет
В эпоху Поздней Хань в Китае жил старший современник Клавдия Птолемея (90/100–165/168) выдающийся ученый Чжан Хэн (78–139), который внес огромный вклад не только в астрономию, но и в географию, механику и сейсмологию. Полные тексты его сочинений были утрачены, но отрывки из них сохранились в книгах других китайских авторов. В эпоху Тан при дворе императора было создано специальное ведомство Тай-ши-цзюй, в задачи которого входило наблюдать небесные светила, предсказывать солнечные и лунные затмения, уточнять календарь и вычислять благоприятные дни для государственных дел и церемоний. Для работы в Тай-ши-цзюй были приглашены индийские и арабо-мусульманские астрономы. Их знания обогатили китайскую астрономию, особенно в вычислении затмений и планетарных позиций. С этого времени значительная часть вычислительной работы производилась в Китае иностранцами, вооруженными более совершенной методикой количественной астрономии. При династии Тан индийскими и арабо-мусульманскими астрономами, служившими в Китае, были составлены календари Цзин-вэй, Гуан-чжай и Тэн-цзо. В начале VIII в. из Индии в Китай был завезен индийский астрономический календарь Наваграха, получивший китайское название Цзючжи. Основной задачей традиционной китайской астрологии, как и вавилонской, было предсказание судьбы государства и ее правителя. Гороскопная астрология, подобная эллинистической, не была известна в Китае вплоть до династии Тан, когда она была завезена в Поднебесную индийскими и арабо-мусульманскими астрономами. Переход от веры в космический порядок к астрологической вере в прямое влияние звезд на человеческие дела был медленен. Во времена династии Юань западная гороскопная астрология была объединена с китайскими астрологическими представлениями в единый астрологический корпус. В последующие столетия в императорском Китае было уже обычной практикой составлять гороскоп для каждого новорожденного ребенка и перед всеми решающими событиями в жизни. Ввиду общего расцвета естествознания в течение династии Сун, астрономия также процветала, что отразилось в значительном увеличении астрономической литературы. Известно, что второй сунский император, Тай-цзун [2] (правл. 976–997), имел большую астрономическую библиотеку. В 1154 г. по распоряжению ведомства Тай-ши-цзюй в Пекине была установлена первая армиллярная сфера, что послужило началом создания Пекинской обсерватории. В 1190 г. здание обсерватории было разрушено сильнейшим ураганом, а большинство астрономических инструментов повреждено. Только в 1279 г. обсерватория была отстроена заново. В период Юань усилились связи китайцев с арабо-мусульманскими астрономами. В это время не только иностранные астрономы работали в Китае, но и китайцы выезжали из страны для обмена научными достижениями. Так, например, китайские астрономы работали в Мараганской обсерватории (г. Марага близ Тавриза), созданной Насир ад-Дином ат-Туси (1201–1274). Однако основные концепции астрономии в Китае остались автохтонными, и не было сделано никакой попытки принять арабо-мусульманскую математическую и теоретическую астрономию. В 1267 г. известный иранский астроном Джамал ад-Дин аз-Зайди аль-Бухари привез из Мараганской обсерватории в Пекин астрономические инструменты арабского типа и с их помощью составил новый календарь Вань-нянь. Знакомство с астрономическими инструментами Джамал ад-Дина позволило Го Шоу-цзину (1231–1316), бывшему с 1276 г. руководителем особого календарного бюро, сконструировать оригинальные астрономические приборы, совмещавшие в себе китайскую и арабо-мусульманскую традиции. В конце XIII в. по проекту Го Шоу-цзина было построено новое здание Чжоугунской обсерватории, имеющее форму башни. В эпоху Мин в 1384 г. была построена обсерватория на Пурпурной горе (Цзыцзиньшань) близ Нанкина. В этой обсерватории были установлены астрономические инструменты, созданные ранее Го Шоу-цзином. В 1403 г., когда столицей Китая вместо Нанкина стал Пекин, туда же были перевезены и эти инструменты. При последующих переносах столицы они дважды перевозились из Пекина в Нанкин и обратно. В конце XVI в., когда традиционная наука была в упадке, в Китай прибыли миссионеры-иезуиты, принеся с собой новую, базирующуюся на математике экспериментальную науку. С этого момента традиционная китайская наука стала постепенно развиваться как часть мировой науки. Главой иезуитской миссии в Китае в конце XVI в. был итальянец Маттео Риччи (1552–1610) – первый миссионер-иезуит, получивший право пропагандировать христианство в Китае и, с целью повышения эффективности своей деятельности, познакомивший китайских астрономов с некоторыми достижениями западноевропейской астрономии. В августе 1582 г. Риччи прибыл на Макао (маленький полуостров на восточном побережье Китая, освоенный португальцами) и приступил к изучению китайской культуры. Китай в это время был закрыт для иноземцев, но на следующий год миссионеру было дано разрешение обосноваться в Чжаоцине, столице пров. Гуандун. В 1589 г. Риччи переехал из Чжаоцина в Шаочжоу и, укрепив там свое положение, в 1595 г. решил сделать попытку войти в столичный город Пекин. Однако ему не дали разрешения, и он перебрался в Наньчан, где подружился с двумя принцами королевской крови. В феврале 1599 г. Риччи переехал в Нанкин и, поощренный приемом, который ему там оказали, в 1600 г. сделал вторую попытку обосноваться со своей миссией в Пекине, что на этот раз ему удалось в январе 1601 г. В Пекине Риччи был заочно представлен императору Вань-ли и преподнес ему астрономические инструменты и маятниковые часы. В Пекине Риччи вошел в контакты с китайскими учеными. Его сподвижник Сюй Гуан-ци (1562–1633) стал первым из китайцев, кто хорошо усвоил основы европейской науки. Сюй Гуан-ци родился в Шанхае. Приехав в 1603 г. в Пекин он получил на государственных экзаменах на чиновничью должность самую высокую степень цзинь ши («продвинутый ученый»). Это дало ему возможность войти в интеллектуальную элиту страны. Вместе с Риччи Сюй Гуан-ци переводил западные книги по математике, гидравлике и географии. Их наиболее известный перевод – «Элементы»/«Начала» Евклида – оказал большое влияние на китайскую математику. Сюй Гуан-ци получил высокую должность в результате соревнования, проведенного правительством в 1629 г., чтобы определить, кто мог бы наиболее точно предсказать время солнечного затмения, которое должно было произойти в текущем году. Из трех конкурирующих школ – китайской, мусульманской и западной – последняя, представленная Сюй Гуан-ци, оказалась наиболее точной в своих расчетах, и он был сделан одним из ведущих министров империи. Астрономические инструменты, изготовленные по проекту Сюй Гуан-ци, были установлены в 1629 г. в Императорской обсерватории в Пекине. В 1618 г. отец-иезуит Терентиус (Иоанн Шрек) прибыл в Китай и привез с собой телескоп, который китайцы называли «далеко[показывающей] линзой» (юань цзин). Сюй Гуан-ци первым в Китае использовал телескоп для наблюдений за солнечными и лунными затмениями. В китайских книгах 1618–1635 гг. описывались открытия, сделанные в Европе с помощью телескопа. В 1626 г. миссионер Иоганн Адам Шаль фон Белл (1591–1666) издал небольшой трактат о телескопе под названием «Юань цзин шо» («Изъяснение далеко[показывающей] линзы»), в котором говорилось о полезности телескопа не только в астрономии, но и в военном деле. В 1635 г. иезуитами была издана астрономическая энциклопедия «Чун-чжэнь ли шу» «Книга о календаре [периода] Чун-чжэнь», ознакомившая китайцев с вычислительными методами европейской астрономии. Успех был столь значителен, что вскоре потребовалось ее новое, расширенное издание, которое вышло в свет в 1645 г. под названием «Си ян синь фа ли шу» («Книга о новых календарных методах из западных стран»). Затем, в 1669 и 1674 гг. она издавалась под названием «Синь фа суань шу» («Книга о новых методах расчетов [в астрономии]»). В ее создании принимали участие Адам Шаль, Иоган Штрек (о. Террентиус), Николас Лонгобарди, Сюй Гуан-ци, Ли Чжи-цзао, Ли Тянь-цзин и др. В 1674 г. было совершено переоборудование Пекинской обсерватории под руководством ученого иезуита Фердинанда Вербиста (1623–1688), занявшего место своего предшественника Адама Шаля и ставшего влиятельным должностным лицом в правительстве Китая. Инструменты эпохи Юань и Мин были сняты и разобраны, а взамен был поставлен новый комплект инструментов, разработанных на основе идей европейской науки. По предложению Вербиста большая часть старых астрономических инструментов была переплавлена на металл, что, по сути, ознаменовало конец традиционной китайской астрономии. Иезуиты проповедовали в Китае птолемеевско-аристотелевскую модель Вселенной с хрустальными сферами вокруг сферической Земли, по которым движутся планеты. И это в то время, когда в Европе совершалась коперниканская революция. Правда, ими было сделано краткое упоминание о гелиоцентрической системе мира Коперника, но когда его книга была включена в Индекс запрещенных книг в Риме в 1616 г., иезуиты больше не вспоминали об этой системе. Альтернативная система Тихо Браге, в которой Земля оставалась в центре Вселенной, не подверглась запрещению и была описана иезуитами. В результате китайцы получили несколько несвязное представление о европейской науке. Ее привнесение в Китай для миссионеров было только средством обратить аборигенов в христианскую веру, но те были достаточно умны, чтобы понимать это с самого начала. Иезуиты могли упорно утверждать, что европейская наука является производной христианского мировоззрения и имеет глубокие традиции, однако китайцы поняли, что и на Западе она была новой и не выходила целиком из европейской культуры. Стремясь показать превосходство европейской науки над китайской, миссионеры были не готовы признать, что китайская астрономия имеет некоторые преимущества перед европейской. Например, они не сумели оценить преимущества ее экваториальной системы координат по сравнению с эклиптической системой, которая была популярна в Европе до Тихо Браге. Иезуиты принесли в Китай ясную теорию анализа планетарных движений, использующую геометрию и соответствующую математику. Новые европейские методы для предсказания затмений, привезенные в Китай иезуитами, значительно превосходили традиционные китайские. Иезуиты сообщили китайцам доктрину сферической Земли и теорию разметки ее поверхности меридианами и параллелями. Новая алгебра, разработанная в Европе в XVI–XVII вв., стала доступной китайцам. Традиционная наука обогатилась многими новыми вычислительными методами и механическими устройствами, например, логарифмической линейкой. Распространение телескопа в Китае было также важным влиянием европейской науки. Благодаря знакомству с ней китайская астрономия получила возможность стать частью мировой науки. Астрономические модели мира В китайской традиции были выработаны три основные модели устройства Вселенной. Наиболее древняя из них – модель «куполообразного неба» (гай тянь), получившая распространение в эпоху Чжоу и, видимо, впервые изложенная в анонимном сочинении «Чжоу би» («Чжоуский гномон»), которое было написано в эпоху Сражающихся царств и позже получило уточняющее название «Чжоу би суань цзин» («Канон расчета чжоуского гномона»). Во 2-й его части приводится беседа ученого Чэнь-цзы с учеником Жун Фаном и в ней излагаются главные положения данной модели, согласно которой небо представляет собой полусферический купол, находящийся на расстоянии 80 тыс. ли [10] (около 38 тыс. км, если учитывать, что чжоуская ли = 477, 84 м) над Землей. Поверхность Земли полагалась выпуклой, а сама она мыслилась как плавающий в океане остров с квадратными берегами. Этот океан отделял «края» Земли от неба на горизонте. Центр неба, находящийся в созвездии Большой Медведицы («Северный Ковш» – Бэй-доу), являлся и центром его вращения. Солнце и Луна вращались независимо от вращения неба, их заходы и восходы, как и других небесных тел, считались иллюзией, так как считалось, что никакое тело не могло двигаться внизу Земли. Подобные представления об устройстве мира, не беря во внимание частные детали и числовые расчеты, можно найти у вавилонских астрономов. В модели «всеобъемлющего неба» (хунь тянь), существовавшей уже в IV в. до н.э., небеса полагались не куполообразными, а сферичными. Теория хунь тянь являлась достаточно эффективной в вычислительной астрономии, поскольку на ее основании было удобно строить измерительные астрономические инструменты. Она поддерживалась Чжан Хэном и была подробно им описана в 125 г. в сочинении «Хунь тянь и» («Прибор всеобъемлющего неба»/«Армиллярная сфера», рус. пер.: Р.В. Вяткин, 1990). По мнению Чжан Хэна, Вселенная схожа с куриным яйцом. Огромное Небо имеет круглое «тело» (ти [1]; ти – юн), подобно белку и скорлупе яйца, а маленькая Земля – как желток в нем. Они состоят из пневмы-ци [1] разного качества. Небо и Земля плавают, погруженные в воду. Небо беспрерывно вращается, словно колесо повозки, и обладает формой (син [2]) «всеобъемлющего хаоса» (хунь хунь), поэтому и называется хунь тянь. В сочинении Чжан Хэна «Лин сянь» («Законы одухотворения», рус. пер.: Р.В. Вяткин, 1990) приводятся размеры Небесной сферы и Земли. Диаметр (цзин [8]) окружности, связывающей «восемь пределов» (ба цзи), равен 232300 ли [10]. Далее даются еще две величины для диаметра: «с юга на север» он короче указанной величины на тысячу ли [10], а с «с востока на запад» длиннее на тысячу ли [10]. Размеры Земли в два раза меньше по всем направлениям. Ли [10] в эпоху Восточной Хань равнялось 414,72 м. Таким образом, первый диаметр равен приблизительно 96339,46 км. Как указывал Чжан Хэн, эти длины измеряются с помощью армиллы (хунь и) и гномона. Рассматривается солнечная тень от гномона, падающая на земную сферу в армилле. Согласно концепции «и цунь цянь ли» (букв. «1 цунь [2] [соответствует] 1000 ли [10]»), предложенной еще в «Чжоу би» («Чжоуский гномон»), разница в длине тени гномона в один цунь [2] будет соответствовать расстоянию на поверхности Земли в тысячу ли [10]. Считалось, что учитывая это, можно получить необходимые величины. По-видимому, три диаметра, о которых говорит Чжан Хэн, таковы: первый – диаметр Небесной сферы, соединяющий точки зенита и надира, второй – совпадающий с осью ее вращения, а третий – расположенный в экваториальной плоскости, что можно трактовать как указание на приплюснутость Небесной сферы вдоль полюсов. Аналогичную форму имеет Земля. Поскольку она располагается точно посередине Небесной сферы, расстояние между ними равно 58075 ли [10] (ок. 24084,86 км). Со второй половины II в. до нас дошли самые ранние сведения о еще одной примечательной астрономической модели мира. Она строилась на концепции «бесконечной пустоты» (сюань е, букв. «всеохватывающего мрака») и обычно связывается с именем библиотекаря Си Мэна, младшего современника Чжан Хэна. Согласно учению Си Мэна, которое, как он говорил, идет из древности, небеса являются не имеющей никаких пределов пустотой, в которой плавают Солнце, Луна и планеты, не связанные между собой, не зависящие от других небесных тел и потому обладающие большей свободой в своем движении. В вопросе о причинах этого движения теория апеллировала к представлениям о пневме-ци [1], которая, сгущаясь до некоторой плотности и находясь в спонтанной подвижности, могла действовать на небесные тела подобно ветру. Этот пневматический ветер не только двигал Солнце, Луну и другие светила, но и поддерживал Землю. Все они возникли за счет сгущения пневмы-ци [1]. Очевидно, что эта концепция исходит из даосских космологических представлений. Впоследствии она пользовалась особой популярностью у неоконфуцианцев. Циклические знаки В традиционной китайской астрономии, в календарях и хронологии использовались специальные числовые символы, которые в китаеведении называются «циклическими знаками». Они подразделяются на два комплекса, один из которых состоит из 10, а другой из 12 знаков. Их начертания встречаются на шан-иньских гадательных костях. С эпохи Ранней Хань эти знаки стали называться соответственно «небесными стволами» (тянь гань) и «земными ветвями» (ди чжи) (Гань чжи). «Небесные стволы» уже в XIV–XIII вв. до н.э. подразделялись на «твердые» (ган [1]) и «мягкие» (жоу), что в дальнейшем стало эквивалентно янским, мужским, нечетным и иньским, женским, четным числам (табл. 4; Инь-ян). Таблица 4. «Небесные стволы»
«Земные ветви» первоначально не имели подобного подразделения, но при сочетании с «небесными стволами» автоматически наделялись янскими и иньскими характеристиками, которые в дальнейшем за ними закрепились (табл. 5). Таблица 5. «Земные ветви»
«Небесные стволы» и «земные ветви» сочетаются парами, в которых первым стоит «ствол», а второй – «ветвь»: цзя [1] цзы [3], и [9] чоу [5], бин [1] инь [7] и т.д. Таким образом, получается 60 пар, образующих шестидесятеричный цикл (лю ши цзя цзы), в котором имеются подциклы из 6 наборов «небесных стволов» и 5 наборов «земных ветвей» (табл. 6). Шестерка считалась числом инь [1], а пятерка – ян [1]. Таблица 6. Шестидесятеричный цикл
Таблица 7. Главные корреляции «земных ветвей»
Со временем циклические знаки гань [5] и чжи [23] стали все больше рассматриваться китайцами как обозначения неких абстрактных циклических процессов, имеющих разное конкретное выражение и подразделяемых на определенное количество фаз и подциклов. В качестве таких обозначений десятеричный и двенадцатеричный наборы явно неравноценны. У числа 10 имеется всего два делителя (не считая единицы и его самого) – 2 и 5, а у числа 12 – четыре – 2, 3, 4 и 6, причем последние два еще делятся соответственно на 2 и на 2 и 3. Поэтому десятеричный набор может охватить меньшее количество мироописательных категорий и схем, что и получилось реально. В китайской традиции основными коррелятами «небесных стволов» являются стихии/элементы (у син) в порядке «взаимопорождения» (сян шэн) – каждой стихии соответствуют два рядом стоящих знака (табл. 8). Таблица 8. Корреляции «небесных стволов» со стихиями
В совокупности циклические знаки гань [5] и чжи [23] как бы образуют «дерево», растущее корнями вверх, а кроной вниз. Этот образ был связан с традиционными представлениями о живительной силе, распространяющейся с Неба (тянь [1]), и о его управляющей роли в движении времени и в том, что происходит на Земле (ди [2]). Связь Неба и времени пространственно визуализировалась в суточных и годовых движениях небесных тел. Небо, как глобальное космическое проявление Великого предела (Тай цзи), т.е. «янское» начало, развертывало во времени свое влияние на земные события, представляющие собой «иньские» проявления. 60-ричный цикл достаточно удобен для счета дней при предположении, что шесть таких циклов (360 дней) составляют приблизительно один тропический год. Сами 60-ричные циклы подразделяются на шесть периодов по 10 дней. 60-ричный цикл приблизительно состоит из двух месяцев по 29,5 дней, а десятеричный цикл – декаду (сюнь [4]) – можно рассматривать как треть месяца. Деление месяца на декады раньше, чем в Китае, существовало в древнем Вавилоне и Египте. В египетском календаре 36 десятидневок были связаны с 36 группами звезд или отдельными звездами, пригодными для определения времени ночью. Египтяне называли их «баранами», а греки – «деканами». Суть такого деления в том, что в течение 10 дней в конце ночи восходит один декан, в течение следующих 10 дней – другой и т.д. В Китае декады, насколько известно, не связывались с группами звезд. Циклические знаки могли иметь связь с сидерическими циклами Юпитера и Сатурна, о которых китайцы эпохи Шан-Инь уже знали. Цикл Юпитера приблизительно – 12 годам, а Сатурна – 30 (более точно – соответственно 11,86 и 29,46 года). Следовательно, за год видимое движение этих планет составит примерно 30 и 12 градусов. Наименьшим общим кратным этих величин и будет число 60. На основе 12-летнего цикла (цзи [11]) Юпитера при династии Чжоу (XII/XI–III вв. до н.э.) производилось подразделение небесного экватора на 12 «станций» (цы [2]) из расчета того, что для прохождения Солнцем одной «станции» Юпитера требуется около 30 дней (табл. 9). Таблица 9. Корреляции «станций» Юпитера
Хронология Измерение суточного времени. Во времена Шан-Инь были приняты достаточно грубые подразделения суточного времени – рассвет (мин [3]), восход Солнца (дань [4]), утро (чжао [4]), полдень (чжун жи), время после полудня (цзэ [5]), вечер (хунь [1]) и ночь (си [7]). Использование водяных часов в начале эпохи Чунь-цю позволило выделить в сутках 100 равных периодов кэ [3], содержащих в европейской системе счисления по 14 минут 24 секунд каждый. При этом кэ [3] делился на 15 фэней [1], приблизительно равных нашей минуте (57 9/15 сек). Такое подразделение обусловливалось представлением о том, что во время зимнего солнцестояния продолжительность дня составляла ровно 40 кэ [3], а ночи – 60, во время летнего солнцестояния – наоборот, а во время весеннего и осеннего равноденствий продолжительность дня и ночи была равна 50 кэ [3]. Параллельно с этой системой существовало подразделение дня на 12 частей, соответствующих европейским двухчасьям, – ши чэнь или, просто, ши [1] (табл. 10). Каждый ши [1] состоял из двух «малых ши [1]» (сяо ши), т.е. часов. 12 ши [1] обозначались циклическими знаками ди чжи – «земными ветвями», а в дальнейшем – еще и символическими животными. При совмещении систем кэ [3] и ши [1] учитывалось, что начала четырех кэ [3] совпадало с началами четырех ши чэнь – 1, 4, 7 и 10. Поэтому можно было фиксировать и объявлять только начала 96 кэ [3]. Таблица 10. Деление суток на 12 ши [1]
Солнечные часы. Самым древним прибором для измерения времени, которым пользовались китайцы, были солнечные часы. В качестве примитивных солнечных часов мог выступать простой шест, воткнутый в землю. По направлению или длине (что менее удобно) тени, бросаемой им на поверхность земли, можно было приблизительно определить дневное время. Точность увеличивалась, когда шест, ставился на специальную подставку с делениями. Более сложную конструкцию солнечных часов, применявшихся в эпоху Чжоу, представлял собой каменный диск, устанавливаемый в плоскости, параллельной плоскости небесного экватора. В центре диска, пронизывая его насквозь, помещался бронзовый стержень. С обеих сторон диска были нанесены деления и циклические знаки ди чжи, соответствующие дневным двухчасьям. В момент прохождения Солнца через меридиан, на котором находилось место установки часов, тень от стержня точно падала в северном направлении и указывала полдень. В полугодие от дня весеннего равноденствия до дня осеннего равноденствия наблюдения за временем производились по верхней части диска. В другое полугодие – по нижней. В эпоху Цин китайцы изготавливали портативные солнечные часы. Чтобы добиться точной пространственной ориентации, они включали компас. Портативные часы были, в основном, двух типов. У первого тенеобразующим был стержень, перпендикулярный циферблату, который устанавливался в плоскости, параллельной плоскости небесного экватора, а у второго использовалась нить, натягивающаяся при открытии крышки часов. Нить располагалась под некоторым углом к циферблату, который надо было установить параллельно плоскости земли. Последний тип часов появился в Китае под влиянием иезуитов. Водяные часы. Водяные часы, или клепсидру, применяли в Египте и Вавилоне уже в середине II тысячелетия до н.э. В Китае они появились, вероятно, в начале эпохи Чунь-цю и назывались лоу ху (букв. «протекающие сосуды»), тун ху ди лоу («бронзовые сосуды, просачивающиеся по капле») и проч. Водяные часы могут строиться на принципе измерения как оттока, так и притока воды. Скорее всего, самые древние китайские часы были отточными, т.е. более простыми. Однако уже в эпоху Хань водяные часы строились на принципе измерения уровня воды, капающей в нижний сосуд из установленного выше. В дальнейшем конструкция этих часов изменялась только в несущественных деталях. Например, один из типов китайских клепсидр, использовавшихся в эпоху Цин, состоял из четырех поставленных на разной высоте бронзовых бачков. Верхние три бачка имели прикрепленные на стенке около дна трубочки, по которым вода постепенно стекала в нижестоящий бачок. В нем помещался поплавок со стержнем высотой около полуметра. На крышке бачка стоял маленький бронзовый человечек, держащий данный стержень таким образом, чтобы тот мог свободно скользить у него в руках. По мере наполнения этого бачка водой стержень подымался вверх, что давало возможность отсчитывать время по нанесенным на нем делениям. Все устройство строилось в расчете на то, что нижний бачок должен наполняться точно в течение суток. Чтобы избежать чрезмерного давления воды в находящемся над ним бачке, выше него и устанавливали две дополнительные емкости (в других моделях китайских клепсидр их число доходило до четырех). Чтобы вода в этом бачке всегда находилась на одном и том же уровне, на его стенке на соответствующей высоте имелось спускное отверстие, через которое излишки воды стекали в специально подставленную ванночку. Самая древняя китайская клепсидра, сохранившаяся до наших дней, выставлена в Кантонском музее. Она состоит из трех сливных и одного приемного сосудов. Несмотря на то, что это устройство было изготовлено почти 7 столетий назад (в 1316 г.), оно работает вполне исправно. Часовой механизм с песочным двигателем. Около 1360 г. мастером Чжань Си-юанем были изобретены часы, механизм которых приводился в действие песком, равномерно сыплющимся на колесо с чашечками. Это колесо через зубчатую систему передачи было связано со стрелкой, указывающей время на циферблате, который подразделялся на 12 двухчасий и более мелкие деления. Система астрономических координат Китайская традиционная астрономия базировалась на экваториальной системе, в которой в качестве ориентира принимаются расположенные на небесной сфере Северный полюс и экваториальный круг. Эта система существует в Китае по меньшей мере 3 тыс. лет и представляет собой наиболее простой взгляд на структуру неба. Между тем как в Европе долгое время применялась эклиптическая система, и только благодаря деятельности Тихо Браге (1546–1601) европейцы в XVI–XVIII вв. постепенно осознали, что экваториальная система более удобна. Выбор экваториальной системы был связан с тем, что китайцы придавали большое значение Северному небесному полюсу. Небесный полюс, относительно которого все звезды казались вращающимися, соответствовал императору на Земле, относительно которого «вращался» обширный чиновничий аппарат государства. Околополюсные звезды, расположенные всегда выше горизонта, рассматривались как «старшие» и использовались как ключевые, чтобы определять расходящиеся от небесного полюса сектора 28 «лунных стоянок/станций/домов» (сю [2]). Каждая «стоянка» содержала то или иное выделенное созвездие, дававшее ей название (табл. 11). В некоторых случаях одноименное «стоянке» созвездие не входило в ее сектор полностью, а только пересекалось с ним. Величины 28 секторов, измерявшиеся в китайских градусах (ду [2]), не одинаковы. Наибольшим является Цзин [6] – 33 градуса, а наименьшим – Цзуй – 2 градуса. Окружность неба по экватору в целом составляет 365¼ градуса. Таблица 11. «Лунные стоянки»
Таблица 12. «Девять небес»
Схожий принцип подразделения звездного неба имелся и в Индии. Если сравнить 28 сю [2] с 28 индийскими накшатрами, то можно увидеть, что совпадения весьма значительны. Учитывая более раннее происхождение китайской системы сю [2], ее более сложную организацию и органическую встроенность в традиционные представления, можно сделать предположение о влиянии китайских идей на появлении в Индии учения о накшатрах. С древности 28 сю [2] подразделялись на 4 символизируемых мифическими животными «дворца» (гун [4]) по 7 секторов, что соответствовало 4 странам света: «Восточный дворец» (Дун-гун) – Лазоревый дракон (Цан-лун); «Северный дворец» (Бэй-гун) – Черная черепаха/Таинственный воин (Сюань-у); «Западный дворец» (Си-гун) – Белый тигр/Белая тигрица (Бай-ху); «Южный дворец» (Нань-гун) – Красная птица (Чжу-няо). Еще имелся символизируемый Желтым драконом (Хуан-лун) центральный «дворец» (гун [4]), в который входили часть созвездия Дракона, близлежащая Большой и Малой Медведицам, и несколько мелких звезд. Центральный «дворец» и четыре периферийных приобрели указанную выше цветовую символику на основе их корреляций с пятью стихиями/элементами (табл. 13). Через стихии они связывались и со многими другими реалиями, в частности с пятью известными в древности планетами. При этом планеты коррелировали еще как с отдельными «лунными стоянками», так и с их четверичными комплексами. Таблица 13. Корреляции планет с «дворцами» и «лунными стоянками»
В традиционной китайской экваториальной системе координат выделяется несколько главных категорий. В качестве ориентиров берутся Северный полюс мира и круг экватора. Первый определяет координату цюй цзи ду – это расстояние в градусах (ду [2]) от Северного полюса до исследуемого объекта. В сравнении с европейской системой цюй цзи ду представляет собой дополнение к склонению звезды, которое определяется от экватора. Второй ориентир используется двояко. С одной стороны, по нему определяется координата цзюй ду – это расстояние в градусах (ду [2]) на небесном экваторе между двумя определяющими звездами каждой из лунных стоянок. Эти звезды могут находиться на различных расстояниях от экватора, поэтому для определения цзюй ду от них на экватор следует провести проекцию. С другой стороны, если объектом изучения является небесное тело, не являющееся определяющей звездой лунной стоянки, его одна координата будет цюй цзи ду, а другая – жу сю ду или его угловое расстояние по экватору до определяющей звезды лунной стоянки, к которой объект принадлежит. Эта координата выполняет, по сути, такую же функцию, как и координата прямо-го восхождения светила в европейской астрономии, которая определяется как его угловое расстояние от точки весеннего равноденствия. Свои астрономические инструменты с самого начала китайцы изготовляли, следуя экваториальной системе. Высокоразвитая металлургия позволяла строить большие и сложные устройства, выполненные из бронзы и имеющие достаточно точную градуировку. По большей части, они включали в себя визирные трубки и несколько взаимосвязанных металлических колец или сегментов круга. Чжан Хэн в своем сочинении «Хунь тянь и» («Прибор всеобъемлющего неба»/«Армиллярная сфера») приводит характеристики небесной сферы, отраженные в построенном им астрономическом инструменте, названном в заголовке. Окружность неба, составляющая 3651/4 градуса, подразделяется на две полуокружности по 1825/8 градуса. Одна из них находится над Землей, а другая под ней. Чжан Хэн работал в бывшем тогда столицей городе Лояне, который находится на широте, равной приблизительно 35 градусам в современной системе или 36 градусам в традиционной китайской. С этой наблюдательной точки будет видно, что северный полюс мира находится прямо на севере в 36 градусах над Землей. Поэтому в пределах круга, имеющего центр на Северном полюсе и диаметр 72 градуса (36 + 36), звезды никогда не заходят. Южный полюс мира находится прямо на юге, ниже уровня земли на 36 градусов. Поэтому в пределах круга в 72 градуса, проведенного вокруг Южного полюса, звезды всегда скрыты. Оба полюса отстоят друг от друга на расстоянии 1825/8 градуса. Экваториальный круг (чи дао) опоясывает небесную сферу по горизонтали и отстоит от Северного и Южного полюсов на 915/16 градуса. Круг эклиптики (хуан дао), показывающий путь Солнца, опоясывает небесную сферу под углом в 24 градуса по отношению к экватору (современное значение 23 градуса 27 минут; в пересчете в китайскую градусную систему оно приблизительно равно 234/5 градуса). Также 24 градусам равно смещение эклиптики при самом коротком и самом длинном днях. Поэтому в день летнего солнцестояния эклиптика отстоит от Северного полюса более чем на 67 градусов (≈ 915/16 – 24), а в день зимнего солнцестояния – 115 градусов (≈ 915/16 + 24). Китайцев издревле волновал вопрос, почему небесный полюс не находится прямо над головой, а смещен к северу. По мифологическим представлениям, так было не всегда. Считалось, что на западе или северо-западе Земли находится священный горный хребет Куньлунь , который подпирает небо. Однако злой дух Гун-гун как-то в гневе стал биться головой о гору Бучжоу, что находится еще северо-западнее Куньлуня, и обломил ей верхушку. Это привело к тому, что небо покосилось также на северо-запад. Несмотря на то, что в дальнейшем за починку неба взялась прародительница человеческого рода Нюй-ва, полностью выправить его положение ей так и не удалось. По одной из версий, при починке неба Нюй-ва использовала расплавленные камни. Это говорит о том, что небо тогда полагалось каменным. С появлением натурфилософских представлений оно стало мыслиться состоящим из тончайшей, «янской», пневмы-ци [1], подобной воздуху, но более разреженной, если не считать небесных тел, которые, наоборот, представляли собой более сгущенную пневму. Однако бытовали и другие представления. Так раннеханьский историк и мыслитель Сыма Цянь считал, что небесные тела – это рассеянные пары металла, в основе которых лежит огонь. Причем, когда какие-либо небесные тела падают на Землю, то, достигая ее, они превращаются в камень. Астрономические приборы и устройства Шаблон околополюсных созвездий. Среди самых ранних и наиболее примитивных экваториальных астрономических инструментов, существовавших в древнем Китае, прежде всего следует отметить сюань цзи – шаблон околополюсных созвездий, являющийся разновидностью дисков би [8]. Датировка его использования – конец эпохи Шан-Инь и начало Восточного Чжоу. Сюань цзи представляет собой нефритовый плоский диск с круглым отверстием в центре и зубчатой внешней гранью (всего зубьев три группы по пять или семь). Удерживая этот диск на расстоянии вытянутой руки и нацеливая его центр на Небесный полюс, находившийся в то время близко к звезде β Малой Медведицы (Ursae Minoris; в настоящее время полюс совпадает с α Ursae Minoris), древнекитайский астроном мог наблюдать взаиморасположение особенно значимых звезд в тех или иных крошечных вырезах на грани инструмента. Гномон. Судя по письменным источникам, гномон (би [11], ту гуй – «земной скипетр», жи гуй и – «прибор солнечной тени») был известен в Китае в VII в. до н.э. Уже тогда этот инструмент использовался как для чисто астрономических целей, так и для определения южного направления, что было необходимо, например, для установления правильной пространственной ориентации построек. В частности, в «Ши цзине» («Канон поэзии»), в песне «Созвездие Дин высоко наконец» (I, IV, 6) он упоминается в связи со строительством в 659 г. до н.э. вэйским князем Вэнь-гуном новой столицы в местности Чу (Чуцю). В древней Греции на несколько десятилетий позже гномон использовал Анаксимандр (610–540 гг. до н.э.). Гномон является достаточно простым астрономическим устройством. Поэтому, а также учитывая высокий уровень развития и государственный статус древнекитайской астрономии, можно предположить, что он использовался и ранее китайскими учеными. Вполне вероятно, он был установлен уже в чжоугунской обсерватории при ее строительстве. Древнекитайский гномон представлял собой вертикально установленный шест высотой обычно около 1,5–3 м. Приблизительно в 500 г. Цзу Гэн сделал бронзовый прибор, в котором были объединены гномон и горизонтальная линейка для измерения длины тени. По форме эта линейка представляла собой прямоугольную площадку в основании гномона, на которой он и крепился. По длине полуденной тени на этой площадке определяли моменты зимнего и летнего солнцестояний, весеннего и осеннего равноденствий. Ученый Го Шоу-цзин в конце XIII в. создал устройство, называемое «определитель тени» (инь-фу), которое дало возможность более четкого наблюдения края тени гномона. Это устройство фокусировало солнечный свет через крошечное отверстие в середине медной пластины, которая крепилась на шарнирах, позволявших сориентировать ее точно по отношению к Солнцу. Не ясно, помещалась ли эта пластина на вершине гномона или на том месте линейки, куда доходила тень от него. Но от света, проходящего через отверстие на линейке, образовывалось пятно «не больше зернышка риса», внутри которого была видна тень крестовины, которая, видимо, размещалась на вершине гномона. «Определитель тени» открыл путь использованию более длинных гномонов для достижения большей точности. Так, «башня для измерения тени», построенная под руководством того же самого Го Шоу-цзина на месте Чжоугунской обсерватории (уезд Дэнфэн, пров. Хэнань), была оборудована гномоном высотой 13,33 м, которая в четыре раза превышала тогдашний стандарт. Гномон помещался в нише по центру башни, а тень от него измерялась по 40-метровой горизонтальной каменной линейке, находившейся на поверхности земли с северной стороны от башни. На поверхности этой линейки были сделаны две продольные ложбинки, в которые заливалась вода, чтобы точно установить горизонтальный уровень. Дошедшая до наших дней башня была реконструирована при династии Мин. Гномон не сохранился. Армиллярная сфера. Ряд однотипных китайских астрономических инструментов, служивших для определения положения светил на небесной сфере, имел название хунь тянь и («прибор всеобъемлющего неба»), сокращенно хунь и или хунь тянь. В Европе подобные инструменты называют «армиллярными сферами» или «армиллами» (от. лат. armilla – «кольцо», «браслет»), поскольку они включают в себя визирную трубку и несколько взаимосвязанных металлических колец или сегментов круга, установленных на подставке и поделенных на градусы. Нет никаких письменных или материальных свидетельств о времени и месте происхождения первой армиллы. Установлено, что в 146–127 гг. до н.э. таковую из четырех колец использовал Гиппарх. Однако ее более простые типы, вероятно, существовали на Западе и раньше. Самое раннее упоминание об использовании армиллы в Китае относится к концу II в. до н.э. и связывается с астрономом Ло Ся-хуном. В 52 г. до н.э. ее стал использовать Гэн Шоу-чан. Современные ученые, изучавшие данные звездного каталога Ши Шэня, составленного в IV в. до н.э., сделали гипотетический вывод, что для их получения применялась армилла. Самое раннее описание китайской армиллы хунь тянь и приведено Чжан Хэном в одноименном сочинении «Хунь тянь и» («Прибор всеобъемлющего неба»), написанном в 125 г. Следующее описание появилось в «Суй шу» («Книга о [династии] Суй»). Эта армилла была построена придворным астрономом Кун Тином в 323 г. Считается, что принципы ее построения такие же, как и у более древних образцов. Изучение описания этого инструмента пока-зало, что каждая его часть была необходима для практической деятельности древних астрономов. По всей вероятности, самая ранняя китайская армилла, как и прибор Кун Тина, состояла из четырех концентрических колец. Все кольца могли иметь шкалы, состоящие из 3651/4 градуса, что соответствовало числу суток тропического года, но допускались и иные градуировки колец. Три пересекающихся и жестко соединенных кольца были равными в диаметре, который, как правило, имел размеры 1,5–2 м. Первое кольцо соответствовало небесному экватору, второе – горизонту, а третье – небесному меридиану, причем, оно было двойным, а составляющие его две параллельные части располагались на расстоянии около трех сантиметров друг от друга. Внутри конструкции из этих трех колец, которая крепилась на штативах, было установлено четвертое, также двойное. Планка, служащая в качестве диаметра этого кольца и оси, вокруг которой оно могло вращаться, была прикреплена обоими концами к третьему, меридианному, кольцу и располагалась параллельно оси вращения Земли. Круг, образуемый пустым промежутком между двумя членами внутреннего двойного кольца, отвечал за склонение. К двойному кольцу была прикреплена подвижная визирная трубка. Наблюдатель передвигал это кольцо и наводил визирную трубку на изучаемый объект для измерения его расстояние от Северного полюса. Его величина в градусах считывалась на кольце по определенной позиции визирной трубки. При этом величина прямого восхождения могла быть прочитана на кольце экватора. Чтобы измерить расстояние звезды от определяющей звезды самой близкой лунной стоянки, то есть его жу сю ду, наблюдатель должен был так повернуть внутреннее кольцо склонения, чтобы определяющая звезда виднелась через пространство между его двумя членами. Затем надо было прочесть на кольце величину прямого восхождения звезды и вычислить различие между ней и величиной прямого восхождения объекта. В период от начала нашей эры до VIII–X вв. армилла развивалась и все больше усложнялась. Так, уже в 84 г. астрономы Фу Ань и Цзя Куй добавили к ней кольцо, показывающее эклиптику, т.е. видимую траекторию Солнца. Это нововведение нарушало традиционные принципы ее устройства, с самого начала базировавшиеся на экваториальных координатах, в отличие от древнегреческой армиллы, которая была эклиптической. Чжан Хэн (78–139) ок. 125 г. построил свою армиллярную сферу хунь тянь и, содержащую кольца экватора и эклиптики, а также горизонта и меридиана. На всех четырех кольцах была выгравирована точная градуировка. В 132 г. он изготовил армиллярную сферу, служащую автоматическим макетом небесного вращения. Для приведения в движение этого устройства использовалось водяное колесо, присоединенное к клепсидре. Согласно описанию в «Цзинь шу» («Книга о [династии] Цзинь»), бронзовая армиллярная сфера была установлена Чжан Хэном в отдельном закрытом помещении, над которым находилась наблюдательная платформа. Служитель, находящийся рядом с армиллярной сферой, сообщал наблюдателю на платформе ее показания, которые точно совпадали с тем, что тот видел на небесном своде. Устройство включало в себя элементы, соответствующие Южному и Северному небесным полюсам, эклиптике, экватору, 24 периодам года (цзе ци), 28 лунным стоянкам (сю [2]), путям Солнца, Луны и пяти планет. Таким образом, прибор Чжан Хэна совмещал в себе армиллярную сферу, небесный глобус и планетарий. Посредством системы зубчатых колес данный прибор был связан с механическим бронзовым деревом (выполненным по подобию ли цзя – «календарного дерева», по преданию, росшего на ступеньках дома мифического правителя Яо), на котором каждый день в течении первых 15 дней месяца «вырастало» по одному бронзовому листу, а в течении последующих 15 дней – «опадало»; если месяц состоял не из 30, а из 29 дней, то последний лист не падал, а «увядал». Во время войны в V в. армиллярная сфера Чжан Хэна была уничтожена. Однако по ее частичному описанию в VII–VIII вв. были построены аналогичные приборы. На Западе автоматический астрономический прибор, а именно телескоп, который мог следовать за видимым движением небесных тел, впервые был предложен в 1670 г. Робертом Гуком. Однако по техническим причинам он был построен только в 1824 г. Йозефом Фраунгофером. В 633 г. танский придворный астроном Ли Чунь-фэн, уполномоченный императором Тай-цзуном [1], приспособил к армилле кольцо, соответствую-щее лунной траектории. Поскольку эклиптика и лунные траектории имеют ежедневное движение, следующее за дневным вращением небесной сферы, кольца, символизирующее эти траектории, должны были быть соответственно подвижны. Учитывая это, Ли Чунь-фэн построил «прибор корректировки трех времен» (сань чэнь и), представляющий собой набор трех пересекающихся колец, параллельных соответственно эклиптике, лунной траектории и экватору. Эти кольца помещались внутри внешнего комплекса колец и могли быть приведены в околополюсное вращение. Кольцо экватора в сань чэнь и имело просверленные метки, каждая из которых символизировала экваториальную позицию определяющей звезды соответствующей лунной стоянки. Когда наблюдатель, вращая это кольцо, настраивал его на определяющую звезду, другие два кольца в этом наборе автоматически устанавливались соответственно по эклиптике и лунной траектории. Кроме того, на кольце эклиптики были сделаны 249 пар отверстий для регулирования кольца лунной траектории. Как только узел эклиптики и лунных траекторий отодвигался назад по эклиптике в конце каждого нодического месяца, наблюдатель мог передвинуть кольцо лунной траектории и установить его на другой паре отверстий на кольце эклиптики, делая кольцо лунной траектории более соответствующим ее наблюдению. Этот образец инженерного изящества на практике не позволял делать наблюдения более точными. Поскольку позиции эклиптики и лунной траектории естественно изменялись, наблюдатель, хотя и корректировал армиллу с помощью сань чэнь и, когда начинал использовать визирную трубку, все же обнаруживал, что его измерения всегда запаздывали. Армилла, построенная 90 годами позже буддийским монахом и астрономом И-сином (Чжан Суй, 683–727) с помощником Лян Лин-цзанем, ознаменовала кульминационный момент в тенденции к комплексному построению такого типа астрономических инструментов. В ней было использовано эклиптически установленное кольцо небесной широты. В целом она была сложнейшим инструментом, состоящим из семи различных колец. Работать с ним было достаточно трудоемко. Во второй половине эпохи Северной Сунь, благодаря прогрессу в математике, астрономы получили возможность производить преобразования между различными системами координат, в частности, между экваториальной, эклиптической и системой координат лунной траектории. Ученые все более осознавали, что намного проще преобразовывать экваториальную величину, которая вполне удобочитаема на армилле, в величину эклиптики, а также лучше рассчитать лунную траекторию, чем тратить усилия для выяснения ее параметров непосредственно с помощью инструментов. Выдающийся ученый-энциклопедист XI в. Шэнь Ко (1031–1095), задавал тон в этом новом подходе. Он упростил армиллу, первым убрав кольцо лунной траектории, использование которого было более трудоемким и давало менее точные результаты, чем другие ее детали. Таким образом, начался процесс упрощения, будучи согласованным в теории с новыми астрометрическими методами, основанными на преобразовании различных координат. Небесный глобус. Первое китайское упоминание о небесном глобусе (хунь сян) относится ко времени правления императора У-ди (140–87 гг. до н.э.). Сделал его астроном Ло Ся-хун. Глобус мог вращаться и имел на своей поверхности изображения всех известных в то время светил. Сферу глобуса обрамляли две металлические дуги, соответствующие небесному экватору и меридиану места, с которого могло производиться наблюдение за небом. С помощью этого глобуса можно было определять время восхода и захода звезд и Солнца, а также моменты прохождения звезд через меридиан. При династии Тан в 725 г. И-син с помощником Лян Лин-цзанем изготовил бронзовый небесный глобус, на поверхности которого были выгравированы изображения созвездий и небесного экватора. Устройство приводилось в действие водой (которая равномерно выливалась из клепсидры на водяное колесо с чашечками на ободе, связанное с шестеренчатым передаточным механизмом) и делало полный оборот в течение суток, точно согласуя свое движение с реальным движением небесных светил. Вокруг небесного глобуса располагались два подвижных зубчатых кольца, на которых было установлены шарики, обозначавшие Солнце и Луну и вращавшиеся в согласии с их ритмами. Кроме того, к глобусу были присоединены посредством системы зубчатых передач две деревянные фигуры. Одна из них через каждые четверть часа автоматически ударяла по барабану, а другая – каждый час производила удар в колокол. Таким образом, была получена комбинация астрономического инструмента и часов. Это были первые в мире механические часы, хотя и с водяным приводом. В 979 г. астроном Чжан Сы-сюнь сконструировал небесный глобус, который приводился в движение ртутью. Он размещался в многоярусной конструкции башенной формы высотой более трех метров. В этом приборе имелся набор деревянных фигурок, семь из которых в определенный момент звонили в колокольчик или били в барабан, а двенадцать фигурок появлялись по очереди через каждое двухчасье с дощечкой в руках, на которой был написан символ соответствующего времени суток. Комбинированный прибор Су Суна. В 1088 г. астроном Су Сун со своим помощником Хань Гун-лянем построил астрономический прибор, совмещавший в себе армиллярную сферу, небесный глобус и часы, которые соединялись между собой посредством сложной системы зубчатых колес и приводились в движение водой. Во время военных действий, проходивших в конце эпохи Сун, этот прибор был разрушен. Однако сохранилось руководство к нему, названное «Синь и сян фа яо» («Сущность нового устройства прибора, символизирующего [небо]», «Новый проект армиллярных часов») и написанное самим Су Суном. В 1950-х годах китайский ученый Ван Чжэнь-до провел обширное исследование этих «армиллярных часов» и вместе с группой сотрудников Музея китайской истории построил их уменьшенную в пять раз копию. Прибор имел форму двухэтажной башни высотой около 12 м с открытой площадкой наверху. На ней помещалась армиллярная сфера, поддерживаемая бронзовыми драконами и имеющая снимаемую крышу. Армилла была связана передаточными механизмами с двигающимися устройствами всей установки, которые давали возможность ей следовать за дневным движением естественной небесной сферы. Если наблюдатель нацеливал визирную трубку на Солнце, то механическое движение армиллы позволяло удерживать Солнце в поле зрения в течение довольно долгого времени. На втором этаже здания размещался небесный глобус, вращающийся механически, следуя за вращением естественной небесной сферы, что давало возможность наблюдать по глобусу фактическую позицию каждого созвездия. На первом этаже располагались ведущее колесо, клепсидра и аппарат для объявления времени. Ведущее колесо, больше трех метров в диаметре, было снабжено ковшиками, укрепленными вдоль обода. Когда вода от клепсидры заполняла один из них, колесо, потеряв равновесие, проворачивалось на некоторый угол и останавливалось под воздействием специального механического регулирующего устройства, по функции совпадающего с регулятором современных часов. При этом заполнялся другой ковшик, и колесо приходило вновь в движение. Система зубчатой передачи передавала движущую силу от ведущего колеса на аппарат для объявления времени, небесный глобус и армиллу. Аппарат для объявления времени представлял собой пятиярусную пагоду, расположенную у южной стенки нижнего этажа установки. На первом ярусе имелись три дверцы. Каждый «большой час» (двухчасье – ши чэнь) из левой дверцы показывалась деревянная фигурка человека, одетая в красную (хун [4]) одежду и бившая в маленький колокол. При наступлении середины каждого ши чэнь человечек в пурпурной (цзы [4]) одежде, показывавшийся из правой дверцы, бил в большой колокол, а каждый кэ [3] из средней дверцы выходил человечек в зеленой (люй [3]) одежде и ударял в барабан. На втором ярусе появлялись в дверце одна за другой 24 куклы, держа таблички с надписью, объявляющей каждый «малый час» (сяо ши). На третьем ярусе размещалось 96 кукол, которые, показывая по очереди таблички, объявили каждый кэ [3] из суточного набора в 100 кэ [3] за исключением совпадающих с началом 1, 4, 7 и 10-го ши чэнь. Кукла на четвертом ярусе играла на цитре при каждом гэн [2] и чоу [3] – специально выделенных отрезках ночи. Таблички с названиями гэн [2] и чоу [3] показывали по очереди 25 кукол на пятом ярусе. Гэн [2] – это «ночные стражи», традиционно определяемые как пять «больших часов» с 7 ч. вечера до 5 ч. утра. В модели Ван Чжэньдо гэн [2] рассматривается как единица времени, равная 1/5 длины ночи, а чоу [3] – 1/5 длины гэн [2]. При этом они подчинены сезонному изменению длины ночи. Поэтому в механизме часов было дополнительное регулировочное устройство, подстраивающее ход часов под соответствующий сезон. Согласно другим описаниям, кукла на четвертом ярусе отбивала на гонге только ночные стражи гэн [2], постоянные или варьирующиеся по четырем «сезонам» цзи [18], а на пятом ярусе 38 кукол с табличками своим появлением отмечали изменяющееся по 24 «сезонам» цзе ци время наступления вечера (хунь [1]), рассвета (сяо [4]), восхода солнца (жи чу), заката (жи ло), ночных страж гэн [2] и проч. Комбинированный прибор Су Суна, совмещающий в себе армиллу, небесный глобус и часы, является убедительным доказательством творческих способностей китайских ученых и высокого развития механики в традиционном Китае. Устройство слежения, изобретенное Су Суном более 9 столетий назад, в настоящее время обязательно для любого экваториального телескопа. Использовавшийся им регулятор – ключевой аппарат механических часов. Поэтому современные ученые высоко оценивают движимый водой часовой механизм данного прибора, видя в нем возможного предка часов средневековой Европы. «Упрощенный прибор» Го Шоу-цзина. Сотрудник Пекинской обсерватории Го Шоу-цзин (1231–1316), ставший в 1283 г. ее руководителем, изготовил несколько видов оригинальных астрономических инструментов, в том числе армиллярные сферы, небесные глобусы, гномоны, квадранты, секстанты, эклиптические теодолиты и приборы, предназначавшиеся для измерения времени. Все они имели точную градуировку, при которой каждый градус был разделен еще на четыре части. Большая часть инструментов Го Шоу-цзина не сохранилась до наших дней. Прибор, который представляет собой следующий шаг в развитии астрономического инструментария по сравнению с армиллярной сферой, – это торкветум, изобретенный арабо-мусульманскими астрономами. В нем кольца не вложены друг в друга, а установлены на отдельных стойках, что является более удобным и совершенным, чем в армиллярной сфере, в которой все кольца концентричны. От арабов торкветум попал к китайцам. Причем первоначально он был сконструирован не по экваториальной системе. Экваториальную форму ему придал в 1270 г. астроном Го Шоу-цзин, адаптировав его тем самым к характеру китайской традиционной астрономии. Поскольку этот прибор учитывал только экваториальные и горизонтальные координаты, оставляя без внимания эклиптические, Го Шоу-цзин назвал его цзянь и, что означает «упрощенный прибор». «Упрощенный прибор» (цзянь и) предназначался для использования в Линьфэне (пров. Шаньси), но при династии Мин был перемещен в Нанкин в обсерваторию на Пурпурной горе (где сейчас и находится), без учета того, что отличие в 33/4° по широте нового местоположения от Линьфэня делало этот прибор практически бесполезным. Его высота – в рост человека. На его основании имеются ложбинки, в которые наливалась вода, посредством чего производилось нивелирование прибора. У основания размещено устройство, называемое ли юнь и и включающее два кольца – азимутальное и высотомерное. В верхней части прибора установлено кольцо склонения, которое имеет вращение по диаметру вокруг оси, параллельной оси вращения Земли. Перпендикулярно к оси вращения этого кольца помещены два других кольца – внизу большое, а вверху малое. Они служили для определения экваториальных координат. На всех кольцах нанесены необходимые деления. В середине прибора, на кольце склонения, укреплялась визирная трубка. Внутри трубки на ее концах помещались стерженьки, перпендикулярные плоскости данного кольца. Эти стерженьки выполняли такую же функцию, как перекрестия в современных телескопах. Экваториальный торкветум цзянь и был беспрецедентен в точности – 0,05°. Дж. Нидэм указывал, что прибор Го Шоу-цзина является предвестником всех экваториальных установок современных телескопов. По его мнению, устройство этого прибора тремя столетиями позже стало известно датскому астроному Тихо Браге, что привело его к экваториальной астрономии и конструированию соответствующих приборов. Передача идеи экваториального торкветума из Китая, как полагает Дж. Нидэм, произошла через посредство арабов к известному фламандскому математику, врачу и астроному Гемме Фризиусу в 1534 г., а от него – к Тихо Браге. А через последнего и его преемника, Иоганна Кеплера, современная европейская астрономия пришла к тому, чтобы стать экваториальной на китайский манер. Со времен Го Шоу-цзина в устройствах наших современных экваториальных установок не сделано никакого существенного усовершенствования. Астрономические наблюдения Солнечные и лунные затмения. Древнекитайские астрономы одними из первых в мире дали описания солнечных и лунных затмений (ши [29]). Многочисленные записи о них встречаются на шан-иньских гадательных костях. По этим записям видно, что китайцы придавали лунным затмениям гораздо меньшее значение, чем солнечным. Как удалось выяснить современным ученым, два случая регистрации затмений Солнца подтверждаются и относятся к 18 июля 1328 г. до н.э. и к 4 августа 1222 г. до н.э. В «Шу цзине» («Канон [документальных] писаний», 3.4) есть упоминание о солнечном затмении, произошедшем в эпоху полулегендарной династии Ся. Точная дата затмения не указана, но большинство исследователей относит его к 22 октября 2137 г. до н.э. К этому событию приурочивается нравоучительная история о непутевых чиновниках астрономического ведомства, братьях Си и Хэ (из семейств Си и Хэ, служивших в этом ведомстве со времен легендарного правителя Яо), которые не смогли вовремя предсказать солнечное затмение, за что и поплатились головами. В летописи «Чунь цю» («Вёсны и осени»), охватывающей период с 722 по 479 г. до н.э., зарегистрировано 36 солнечных затмений, наблюдавшихся в течение 242 лет. 33 солнечных затмения подтверждены современными китайскими учеными. Самое раннее из них относится к 22 февраля 720 г. до н.э. Астроном Ши Шэнь, живший в IV в. до н.э., отметил, что солнечное затмение происходит только в день новолуния. В эпоху Хань было выяснено, что для одной и той же точки наблюдения затмения Солнца должны повторяться через 135 синодических месяцев. Это число было выбрано как кратное синодического месяца и нодического года. Оно учитывалось создателями календаря Сань-тун, учрежденного в 7 г. до н.э. Каноновед Лю Сян [1] (77–6) в своих примечаниях к классикам, которые им писались около 25 г. до н.э., вполне определенно утверждал: «Это Луна закрывает Солнце, когда совершается солнечное затмение». Более, чем через столетие, Чжан Хэн (78–139) ясно объяснил причину лунного затмения в трактате «Лин сянь» («Законы одухотворения»), изданном в 118 г.: так как Луна отражает солнечный свет, она будет заслонена, проходя в тени, брошенной Землей. Исходя из идеи, что Луна светит отраженным светом, сунский ученый эпохи Шэнь Ко решил продемонстрировать с помощью простой модели, как меняются фазы Луны. Он взял шар, покрытый белым порошком, и стал направлять на него свет. Если свет исходил со стороны наблюдателя, то он видел освещенной всю ближайшую к нему сторону шара. Если свет исходил сбоку, то освещенная часть шара напоминала ущербную Луну. Подобным образом он мог бы смоделировать и феномен лунного затмения, но сведений на этот счет не обнаружено. Древнекитайские астрономы не довольствовались общим знакомством с затмениями, но стремились развивать систематические методы вычисления, позволяющие обеспечить более точные предсказания. Ученые, разработавшие календарь Цянь-сян в 206 г., получили величину 6° для угла пересечения между эклиптикой и лунной траекторией, что является величиной значительной точности для того времени. Они также предсказали, что солнечное затмение не может произойти, если Луна находится на расстоянии от узловой точки, превышающем 15°. Эта формула была принята более поздними поколениями астрономов и составила суть концепции предела затмения. Поскольку по этой причине исследования сочетаний солнечных и лунных циклов значительно продвинулись, предсказания затмений стали в целом более точными. Живший в III в. астроном Ян Вэй указывал, что солнечные и лунные затмения могут быть полными и частичными. Календарь Цзин-чу, предложенный Ян Вэем в 237 г., был первым, где в каждом предсказании затмения учитывались градусы затмения и определенная часть диска, на которой должен был произойти первый контакт. В начале VII в. астроном Лю Чжо построил теорию солнечных затмений, принимающую во внимание видимое изменение относительного положения Солнца и Луны, являющееся результатом, как он объяснял, отдаленности наблюдателя от центра Земли. По сути, он впервые в китайской астрономии, но на 8 столетий позже Гиппарха, подошел к представлению о параллаксе, т.е. видимом смещении небесных объектов вследствие перемещения наблюдателя (например, при суточном параллаксе такое перемещение обусловлено вращением Земли). Развивая идеи Лю Чжо, в VIII в. И-син провел эксперименты по предсказанию затмений из различных мест. До эпохи Тан для предсказаний солнечных затмений использовался цикл в 135 синодических месяцев. В VIII в. разработчики календаря У-цзи выбрали новый цикл в 358 синодических месяцев, что является удвоенной величиной ньюкомовского периода, введенного американским астрономом С. Ньюкомом в XIX в. В 1199 г. китайские астрономы самостоятельно получили число цикла затмений, которое на Западе было известно как сарос (223 синодических месяца ≈ 65851/3 дня ≈ 18 лет и 111/3 дня) и использовалось еще в VI в. до н.э. персами. В XI в. Шэнь Ко в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси») отмечал, что эклиптика и лунная траектория находятся не в одной и той же плоскости, но пересекаются, и что никакое затмение не произойдет, если Солнце и Луна не находятся на одной долготе и приблизительно одной широте, т.е. если их траектории не пересекаются. Шэнь Ко далее указал, что от точности пересечения зависит, будет ли затмение полным или частичным. Творивший в XIII–XIV вв. астроном Го Шоу-цзин, унаследовав достижения китайских ученых за предыдущие сотни лет, смог разработать технику предсказаний затмений, оказавшуюся в то время среди самых передовых в мире. Прецессия. В исследовании феномена прецессии, следствием которой является небольшое смещение точек равноденствий и солнцестояний навстречу кажущемуся годичному движению Солнца, астрономы Китая отставали от греков на 450–460 лет. Долгое время они думали, что Солнце совершает движение по своей орбите из года в год совершенно точно. Это, в частности, было причиной того, что они установили тропический год в 365,25 дней и разделили естественную небесную сферу на такое же количество градусов. К открытию феномена прецессии китайцы подошли, изучая положение точки не весеннего равноденствия, как это делали греки, а зимнего солнцестояния – относительной позиции Солнца на фоне звезд в день солнцестояния. Современная астрономия указывает эту позицию прямым восхождением и склонением Солнца. Китайские астрономы ориентировались на определяющую звезду соответствующей лунной «стоянки» (сю [2]). Между V–III вв. до н.э. точка зимнего солнцестояния была определена как находящаяся во входе в лунную «стоянку» Цянь ню («Воловод»), или, в европейской номенклатуре, в области, близкой звезде Гиеди – α Козерога. Календари Чжуань-сюй и Тай-чу, введенные соответственно в 221 и 104 г. до н.э., содержали те же самые данные. Поскольку было невозможно определить относительную позицию Солнца прямым наблюдением, древние астрономы использовали косвенные средства. Они идентифицировали день зимнего солнцестояния, установили его полночь, используя клепсидру, и нашли расстояние от звезды, находящейся в данный момент в зените, до самой близкой определяющей звезды лунной стоянки. Таким образом они могли определить местоположение Солнца, которое было непосредственно напротив той звезды. Полученные данные были неизбежно неточны, поскольку, прежде всего, с помощью клепсидры невозможно в принципе достичь должной точности в измерении времени. До конца I в. до н.э. китайские астрономы считали неизменным местоположение точки зимнего солнцестояния, определенное ранее как находящееся вблизи α Козерога. Однако в 1–5 гг. н.э. Лю Синь отметил, что, возможно, имеются флуктуации точки зимнего солнцестояния. А в 85 г. Цзя Куй заявил, что точка была на расстоянии 20,25° от φ Стрельца. По сути дела, все еще не зная о прецессии, эти астрономы наблюдали перемещения точки зимнего солнцестояния. Между 326 и 343 г. Юй Си написал книгу «Ань тянь лунь» («Суждения об устройстве Небес»), в которой после сравнения данных по определению точки зимнего солнцестояния, накопленных к тому времени, подтвердил феномен изменения ее местоположения. Понимая, что солнечное «небесное движение» отличается от его «ежегодного вращения», Юй Си предложил подход, «имеющий дело с небесами как с небесами и с годом как с годом». Он был первым в Китае, кто стал использовать понятие прецессии и установил ее величину – в 1 градус в каждые 50 тропических лет. По современным данным, вследствие прецессии точка зимнего солнцестояния движется на запад со скоростью 50,26 секунд в год, или 1 градус за период 71 год и 8 месяцев. В терминах традиционных китайских мер это движение равно 1 градусу за период 70,64 лет. Эти числа показывают, что Юй Си достиг гораздо более точного значения прецессии, чем задолго до него греческий астроном Гиппарх, который рассчитал прецессию в 1 градус за 100 лет. Не намного позже момента открытия Юй Си понятие прецессии стало применяться фактически в создании календарей. Хэ Чэн-тянь, живший в V в., также произвел исследование прецессии и установил ее скорость в 1 градус за каждые 100 лет. Однако он не использовал эту величину, когда разрабатывал календарь Юань-цзя. В начале V в. Цзян Цзи предложил метод вычислений расположения Солнца, основанный на данных о движении Луны, которые можно получить, исходя из анализа лунных затмений. Используя такую информацию, он смог довольно точно установить позицию Солнца в день зимнего солнцестояния на угловом расстоянии 17° от φ Стрельца. Позднее Цзу Чун-чжи (429–501) получил величину 15° от φ Стрельца и, сравнив ее с данными Цзян Цзи, установил скорость прецессии в один градус за каждые 45 лет плюс 11 месяцев. Хотя это число было далеко от истинного, Цзу Чун-чжи стал новатором, вводя концепцию прецессии в календарную науку. Лю Чжо, создавший в 604 г. календарь Хуан-цзи, обновил величину прецессии и установил ее как один градус в течение каждых 75 тропических лет, что должно считаться образцом высокой точности в то время. Число Лю Чжо продолжало использоваться до 1199 г., когда разработчики нового календаря Тун-тянь приняли более точное число – один градус в течение каждых 66 тропических лет и 8 месяцев. Неравномерность видимого движения Солнца. В орбите Земли имеется небольшой эксцентриситет, который создает флуктуации в видимом движении Солнца по эклиптике. До VI в. китайские астрономы не умели регистрировать эти колебания из-за отсутствия адекватных инструментов. Считалось, что Солнце проходит точно один градус каждый день. В VI в. Чжан Цзы-синь, проживая в течение 30 лет в уединении на острове, производил наблюдения за Солнцем, Луной и пятью планетами при помощи армиллярной сферы. В результате он обнаружил неравномерность видимого движения Солнца по эклиптике. Им было определено, что Солнце имеет наиболее медленное движение во время летнего солнцестояния, а наиболее быстрое – во время зимнего солнцестояния. В моменты весеннего и осеннего равноденствий Солнце движется со средней скоростью. Это утверждение в значительной степени согласовалось с фактами, поскольку в то время зимнее солнцестояние было только на 10° позади перигея эклиптики. К XIII в. эти две точки (зимнего солнцестояния и перигея) совпали. Открытие Чжан Цзы-синя было скоро принято другими китайскими астрономами. В VII в. Лю Чжо отметил, что от осеннего равноденствия до зимнего солнцестояния проходит 88 дней, а от весеннего равноденствия до летнего солнцестояния – 93 дня. По мнению Лю Чжо, время, требующееся Солнцу, чтобы пересечь эти расстояния, изменяется из-за колебаний в его скорости. Полученные им числа, однако, были неточны. Но уже в VIII в. И-син смог сделать адекватные исправления. Этот буддийский монах, разработавший календарь Да-янь, отметил, что видимая скорость Солнца была самой высокой в две недели, приближающиеся к зимнему солнцестоянию. В календаре И-сина учитывалось, что время, за которое Солнце проходит квадрант по эклиптике от зимнего солнцестояния до весеннего равноденствия, составляет 88,89 дня, а время, за которое Солнце проходит следующий квадрант, – 91,73 дня. Таким образом, продолжительность первого полугодия: 88,89 + 91,73 = 180,62 дня. Ученый-энциклопедист сунской эпохи Шэнь Ко, сравнивая время, измеренное с помощью клепсидры, с показаниями солнечных часов, установил, что зимой и летом сутки не одинаковы по длительности. Согласно его теории, так как Солнце движется быстрее, находясь ближе к зимнему солнцестоянию, то сутки в это время становятся длиннее, а находясь ближе к летнему солнцестоянию, Солнце движется медленнее, поэтому продолжительность дня короче. Объясняя причины неравномерности видимого годового движения Солнца, Шэнь Ко, в рамках геоцентрической системы предвосхитив на пятьсот лет Кеплера, пришел к выводу, что эклиптика, хотя и близка по форме к окружности, все же является не окружностью, а «овальностью» (то [3]), т.е. эллипсом. Го Шоу-цзин, создавший в 1281 г. календарь Шоу-ши, подтверждал, что зимнее солнцестояние является тем временем, когда Солнце движется с самой большой скоростью. Его данные были высокоточными, поскольку тогда Земля вступала в перигелий через один градус после зимнего солнцестояния. Го Шоу-цзин, базируясь на своих астрономических наблюдениях, отметил, что квартал, начинающийся с третьего дня от осеннего равноденствия, составляет по продолжительности 88,91 дня, а соответствующее число для другого квартала давалось им как 93,71 дня. Таким образом, продолжительность второго полугодия: 93,71 + 88,91 + 2 = 184,62. С учетом чисел, полученных И-сином, год длится: 180,62 + 184,62 = 365,24 дня. Исследования движения Луны. Исследования движения Луны занимали важное место в традиционной китайской астрономии, потому что они служили основанием, на котором составители календаря устанавливали месяцы и предсказывали затмения. Подобно орбите Земли вокруг Солнца, орбита Луны вокруг Земли эксцентрична, что приводит к периодическим колебаниям в скорости спутника. Луна движется с более высокой скоростью, когда близка к перигею (где она находится на самом близком расстоянии от Земли), и замедляется, когда находится рядом с апогеем (где она находится на самом дальнем расстоянии от Земли). В конце I в. до н.э. Лю Сян [1] установил, что Луна имеет неравномерное движение по орбите. В своих примечаниях к классикам он упомянул диаграмму «девять дорог Луны», которая касается флуктуаций в движении спутника. То же самое явление отметил в I в. н.э. астроном Цзя Куй, который приписывал его эксцентриситету траектории Луны и указывал, что апогей продвигается на 3° в каждом аномалистическом месяце (аномалистический месяц – это время, за которое Луна совершает движение между апогеями). Эта величина подразумевала, что потребуется 9,18 лет, чтобы апогей сделал целый цикл, и что аномалистический месяц был бы равен 27,55081 дня (по современным данным 27,55445, отличие – 0,00364). Метод, опирающийся на диаграмму «девять дорог Луны», в I в. нашел поддержку у Чжан Хэна. Очевидно, он был очень популярен в те времена, поскольку являлся проявлением элементарного знания о перемещении апогея. Составители календаря, применявшие этот метод, который гарантировал беспрецедентную точность, допускали последовательное сочетание в году трех длинных месяцев или двух коротких. В 206 г. н.э. астроном Лю Хун, руководивший составителями календаря Цянь-сян («Небесные символы»), нашел, что Луна, выйдя из точки наибольшего удаления, в которой имеет самое медленное движение, возвращается в эту точку через 27,55336 суток (что отличается от современного значения на 0,00108). Это число – результат посредством вычислений, в которых учитывалось, что перигей в одном аномалистическом месяце продвинется на 3 и 1/19 градуса. Лю Хун и его сотрудники сначала наблюдали ежедневное предварение Луны по ее траектории, затем подсчитали различие между этой величиной и ее средней скоростью и установили общее количество этих различий. Сумма среднего числа плюс общее количество всех различий, наблюдаемых в периоде, начинающемся от последнего перигея до дня, предшествующего некоему выбранному дню, была числом для предсказанного предварения Луны в этот день. Формула Лю Хуна, записанная в его сочинении «Цянь сян ли шу» («Правила составления календаря “Небесные символы”»), позволила установить небесную долготу как новой, так и полной Луны и, главное, предсказывать солнечные и лунные затмения. С целью их предсказания китайские астрономы также изучали длину нодического, или «драконического», месяца, т.е. время, за которое Луна перемещается из одного узла между эклиптикой и ее собственной траекторией к другому. Первое свидетельство этого можно отнести к 237 г., когда астроном Ян Вэй составил календарь Цзин-чу, в котором учитывалось, что Луна при своем циклическом движении пересекает каждый раз эклиптику не ровно через месяц, а несколько раньше, т.е. через период, который и определяется как нодический месяц. В 462 г. Цзу Чун-чжи дал свое число для нодического месяца – 27,21223 дня, которое отличается только на 0,0001 от числа, полученного современными астрономами. Базируясь непосредственно на этих достижениях, создатели календарей последующих эпох смогли обеспечить высокую точность в своих исследованиях величины нодического месяца. Связь между приливами и фазами Луны. Если в Греции уже около 200 г. до н.э. существовало предположение о влиянии Луны на приливы, то китайцы в первой половине II в. до н.э. отмечали только совпадение между временем приливов и фазами Луны, а сама причина приливов ими не была еще установлена. В I в. н.э. на зависимость приливов от Луны указал Ван Чун (27–97/107) в «Лунь хэн» («Взвешивание суждений»). Он иронизировал над народной верой, что воду при приливах будоражит дух У Цзы-сюя, несправедливо убитого чиновника, чье тело было сброшено в реку. Ван Чун отмечал, что если приливы зависят от духа Цзы-сюя, то он же должен прежде управлять фазами Луны. Кроме того, вода в реках сама по себе должна периодически подыматься и опускаться, поскольку реки протекают по земле подобно тому как кровь пульсирует в теле человека. Около 770 г. ученый Доу Шу-мэн написал книгу «Хай тао чжи» («Записки о приливах»), в которой сделал предположение, что Луна при приливах заставляет воду возвышаться и опускаться. В 1025 г. ученый Юй Цзин написал книгу «Хай чао ту сюй» («Предисловие к карте приливов»), в которой отмечал, что и Солнце и Луна воздействуют на приливы, хотя последняя в большей степени, поскольку «Луна обладает сущностью инь [2] и вода также». В этом же столетии Шэнь Ко в «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси») писал, что после того, как у устья реки отмечается прилив, пройдет некоторое время, прежде чем его обнаружат вверху по течению. Это объяснялось им влияниями береговой линии и другими местными факторами. Таким образом, Шэнь Ко была отмечена временная задержка между теоретическим высоким приливом и фактическим его появлением, которая была известна намного ранее греческому философу Посидонию Апамейскому (135–51/50). Солнечные пятна. Первая регистрация солнечных пятен в Европе относится к 807 г., о чем есть упоминание в сочинении Эйнгарда «Жизнь Карла Великого» («Vita Karoli Magni»), написанном, вероятно, около 830–833 гг. Арабские астрономы впервые наблюдали солнечные пятна в 840 г. В Никоновской летописи за 1365 г. приводится запись, согласно которой на Солнце были замечены «места черны ака гвозди». Кеплер обнаружил затемненное место на Солнце в мае 1607 г., но, полагая, что на Солнце не может быть пятен, «ибо ему не приличествует иметь изъяны», объяснил наблюдаемое явление прохождением Меркурия через солнечный меридиан. Вскоре после этого, в 1610 г., Галилей, наблюдая через телескоп Солнце, зарегистрировал на нем темные пятна. Солнечные пятна бывают иногда такими большими, что могут быть замечены невооруженным глазом. Астрономы в Китае не были обременены идеей невозможности для Солнца иметь «изъяны». Более того, традиционное китайское учение о взаимодополнительных силах инь [1] и ян [1] предполагало наличие в каждой из них «зародыша» противоположной силы. Поэтому китайцы и смогли обнаружить солнечные пятна раньше европейцев. Благоприятствовало этим наблюдениям то, что господствующие на территории древнего Китая северо-западные ветры приносили с Монгольского плато и пустыни Гоби песок и пыль. В дни, когда в воздухе было много пыли, на Солнце можно было смотреть словно через закопченное стекло. Самая ранняя сохранившаяся до наших дней запись о наблюдении солнечных пятен сделана, по всей видимости, Гань Дэ, жившим в IV в. до н.э. и создавшим один из первых звездных каталогов. Правда, текст не достаточно ясен. Гань Дэ пишет о неких «солнечных затмениях», которые якобы начинаются от центра Солнца. И хотя его теория затмений не верна, все же ценно то, что отмеченное китайским астрономом затемнение Солнца характеризовалось в качестве феномена на солнечной поверхности. Следующая фиксация древними китайцами солнечных пятен датируется 165 г. до н.э. В энциклопедии XIII в. «Юй хай» («Море нефрита») сообщается, что в этом году на Солнце появилось изображение иероглифа ван [1] 王. Таким образом, было отмечено солнечное пятно редкой формы. Возможно, простые круглые пятна регистрировались и ранее, но не фиксировались. Первая запись наблюдений солнечного пятна в династийных хрониках относится к 43 г. до н.э. Согласно «Хань шу» («Книга о [династии] Хань»), в этом году, в 4-ом месяце по лунно-солнечному календарю, «черный объект, подобный шарику, лежал на Солнце, сдвинувшись к его краю». Там же отмечено, что в 3-ем месяце (точнее, 10 мая) 28 г. до н.э. «масса темного газа появилось в центре Солнца». В «Хоу Хань шу» («Книга о [династии] Поздней Хань») указывается, что в 1-ом месяце 188 г. н.э. Солнце стало оранжевым и в его центре появилась «темная газообразная масса в форме летящей сороки, которая оставалась там несколько месяцев». Систематические наблюдения солнечных пятен начались в IV в. При описании, как правило, указывались точное время появления и существования солнечного пятна, его местоположение на Солнце и форма. Для описания формы пятна использовались такие термины, как «монета», «шарик», «каштаны», «полет сороки» и т.д. Например, в «Сун шу» («Книга о [династии] Сун») говорится, что 2 мая 1112 г. «в центре Солнца появились темные пятна размером с каштан, их было сначала два, а затем три». Там же указывается, что «черные пятна, схожие с большими сливами», появились на Солнце 12 марта 1131 г. и не исчезали три дня. Согласно подсчету Дж. Нидэма, между 28 г. до н.э. и 1638 г. н.э. в официальных хрониках было отмечено 112 наблюдений солнечных пятен. Эти записи – самый старый и самый длинный непрерывный ряд таких наблюдений в мире. Многие из описаний солнечных пятен представляют естественнонаучный интерес. Имеются также сотни записей наблюдений солнечных пятен в других китайских книгах, создававшихся на протяжении столетий, но пока в синологии не произведена их полная систематизацию. Как известно, темные образования на диске Солнца, называемые «солнечными пятнами», возникают из-за понижения температуры (на 1500 К) и, как следствие, ослабления излучения в этих местах по сравнению с солнечной фотосферой. В сложные процессы формирования пятен на Солнце вовлекаются огромные массы солнечной материи, движениям которых прису-щи определенные циклы. Например, известен 11-летний цикл солнечных пятен. Он был обнаружен в 1843 г. немецким ученым Г. Швабе. Китайцы ничего не знали об этом цикле. Однако анализ их записей появления солнечных пятен позволил современным ученым не только подтвердить его существование на большом промежутке времени, но и обнаружить другие циклы. Так, в 1975 г. в обсерватории пров. Юньнань был составлен полный каталог китайских записей солнечных пятен, охватывающих период с 43 г. по н.э. до 1638 г. При изучении этих данных был обнаружен цикл в 10,6 ± 0,43 лет, а также два более протяженных цикла – в 62 года и 250 лет. В древнекитайских записях был также отмечен параллелизм кульминаций утренних зорь с кульминациями солнечных пятен. Учеными вышеупомянутой обсерватории, проанализировавшими эти данные, в июле 1977 г. было найдено, что утренним зорям присущ тот же самый 11-летний цикл, который проявляет себя регулярно на протяжении исследуемого промежутка времени. Это открытие позволяет решать современными методами множество геофизических и астрономических проблем. Кометы. Кометы в Китае были названы «звездами-мётлами» (хуй син). Испокон веков они считались предвестниками несчастий. Начиная с эпохи Чунь-цю встречаются письменные регистрации их появления, а позднее появились подробные описания и зарисовки. Так, самое раннее упоминание кометы Галлея имеется в летописи «Чунь цю» («Вёсны и осени») и относится к осени 611 г. до н.э., когда она появилась в созвездии Большой Медведицы. В Европе первые записи о комете Галлея датируются 66 г. Наблюдая затем ее много раз, астрономы считали, что это разные кометы. В 1705 г. Э. Галлей опубликовал «Очерки кометной астрономии», в которых было сделано предположение, что в 1531, 1607 и 1682 гг. астрономами наблюдалась одна и та же комета. Он рассчитал, что данная комета, которую затем стали называть его именем, обращается вокруг Солнца с периодом от 75 до 76 лет. Было также предсказано ее появление в 1758 г. В Китае начиная с 240 г. до н.э. (седьмой год правления императора Цинь Ши-хуана) и кончая 1607 г. н.э. (эпоха Мин) регистрировалось каждое появление кометы Галлея. Начиная с 613 г. до н.э. и кончая 1909 г. китайские астрономы отметили 31 случай ее появления. За это время было зарегистрировано всего около 500 случаев появления различных комет. Современные исследователи часто обращаются к древним и средневековым китайским астрономическим документам для изучения орбит и циклов комет. Так, в начале XX в. британские астрономы Э. Кроммелин и Г. Коуелл сравнили свои собственные вычисления перигелия и цикла кометы Галлея с китайскими данными 240 г. до н.э. и нашли соответствие между двумя наборами чисел. В «Цзинь шу» («Книга о [династии] Цзинь») был проведен анализ положения хвоста комет: если она появляется утром, ее хвост направлен к западу, а если вечером – то на восток; находясь к югу или к северу от Солнца, комета всегда отбрасывает свой хвост от Солнца. Все это соответствует реальности и демонстрирует великолепную наблюдательность китайских астрономов. Но далее в этом тексте приводятся рассуждения, для которых одной наблюдательности мало. Они касаются природы свечения кометы и ее хвоста. Совершенно справедливо указывается, что при различных положениях кометы по отношению к Солнцу ее хвост изменяется по яркости и длине, поскольку она сама не светит, но просто отражает солнечный свет. В настоящее время известно, что голова кометы – это газ и пыль, выбрасываемые из ее ядра под воздействием солнечного тепла, а хвост кометы – те же газ и пыль, выталкиваемые из оболочки под действием давления солнечных лучей, так называемого «солнечного ветра». Все это означает, во-первых, что хвост кометы всегда будет повернут от Солнца, а во-вторых, что светить ей самой нечем, она может только отражать свет. В китайской литературе есть также сообщения о распаде комет. Так, согласно «Синь Тан шу» («Новая книга о [династии] Тан»), в 10-ом месяце 896 г. на небе были замечены три «путешествующие звезды, одна из которых была больше, чем две другие». Сначала эти звезды, «перемещаясь в восточном направлении, шли вместе, а затем стали двигаться обособленно, как будто разойдясь после схватки». Указывается также, что «тремя днями позже большая звезда исчезла, а затем пропали и две другие». В этом сложном описании «путешествующие звезды» являлись, несомненно, распадающейся кометой. Метеоры и метеориты. Самые ранние записи о появлении метеорных («звездных») дождей также были сделаны в Китае. В «Цзо чжуани» («Комментарий [г-на] Цзо [к ле-тописи “Вёсны и осени”]») отмечается, что в полночь некоторого дня 4-го месяца 687 г. до н.э. «звезды исчезли и метеоры стали падать дождем». Подобных сообщений в китайских источниках насчитывается около 180. Среди них девять касаются описания Лиридов, дюжина – Персеидов и семь – Леонидов. Эти названия в современной астрономии обозначают метеорные потоки, радиант (т.е. кажущийся вследствие эффекта перспективы источник расходящегося метеорного потока) которых находится в соответствующем созвездии – Лира, Персей и Лев. Упомянутая запись в «Цзо чжуани» – также первая в мире письменная регистрация Лиридов. В литературе более поздне-го времени метеорные дожди описываются достаточно подробно. Такие данные играют важную роль в изучении развития следов метеорных роев. Древним китайцам было известно, что метеоры (лю син – «скитающиеся звезды»), падая на землю, становятся каменными или железными метеоритами. Например, в «Ши цзи» («Исторические записки») Сыма Цяня (II–I вв. до н.э.) содержится утверждение, что «упавший метеор является камнем». В XI в. Шэнь Ко указывал, что некоторые метеориты содержат в себе железо. В его труде «Мэнси би тань» («Записки из Мэнси») есть подробное описание падения метеорита, произошедшего в 1064 г. Он пишет, что вдруг как-то вечером раздался шум, подобный грому, вслед за которым на юго-западе неба появилась летящая звезда, которая затем упала в саду некоего семейства Сюй в уезде Исин, пров. Цзянсу. Пламя, вызванное падением, было замечено на расстоянии, а на месте происшествия была найдена глубокая воронка величиной с кубок вина, из которой исходило сияние. Позже свет от воронки померк, но остался жар. Когда и он прекратился, люди вырыли из воронки круглый камень величиной с кулак. Он имел цвет железа и был достаточно тяжелым. Самый старый метеорит, существующий в Китае сегодня, был откопан в 1716 г. в Лунчане, пров. Сычуань. По видимому, его падание состоялось в XVI в. Он весит около 58,5 кг. Новые и сверхновые. В традиционной китайской литературе термин «звезда-гостья» (син кэ) может обозначать комету, но чаще обозначает новую звезду, потому что китайцы верили, что последняя, подобно гостю, приходит откуда-то, а затем, «погостив», уходит восвояси. В других культурах представление о новых звездах ничем, практически, не отличалось от китайского. Само европейское понятие «новая звезда» сохранилось с древних времен, когда полагали, что появление на небе таких звезд означало их рождение. На самом деле они существовали и ранее, но только были невидимыми, а затем, внезапно вспыхнув, увеличивали свой блеск в тысячи и миллионы раз. Так называемые «сверхновые звезды» становятся ярче даже в сотни миллионов раз. Впоследствии эти звезды постепенно темнеют и через то или иное время могут стать вновь невидимыми. Наблюдения новых звезд производились в Китае начиная с династии Шан-Инь. Самая ранняя регистрация такого явления относится к XIII в. до н.э. С этого момента и до XVIII в. в целом было отмечено около 90 новых звезд. Самая ранняя запись систематического характера датируется II в. до н.э. В 5-ом месяце 134 г. до н.э., согласно «Хань шу» («Книга о [династии] Хань»), «звезда-гостья» появилась в лунной стоянке № 4 «Фан» («Дом»), т.е. рядом с головой Скорпиона. Та же самая новая звезда упомянута в исторических записях различных стран, но китайская является единственной, в которой указаны месяц ее появления и небесное местоположение. Наиболее значительным оказалось наблюдение сверхновой, появившейся в 1054 г. в созвездии Тельца и исчезнувшей через два года. Позже, в «Сун хуй яо» («Cвод сведений о важнейших событиях при [династии] Сун») было отмечено, что звезда, появившаяся в 1054 г., взошла «на востоке, и была заметна даже при дневном свете. Она прошла Тай-бай (Венеру), излучая белые лучи. Ее яркость сохранялась в течение 23 дней». Далее указывается, что в 1056 г. «астрономы сообщили об исчезновении звезды-гостьи и истолковали это как признак, предсказывающий отъезд гостей». На месте, где вспыхнула эта сверхновая, находится Крабовидная туманность, обнаруженная с помощью телескопа в конце XVIII в. Эта туманность расширяется и по степени ее расширения в 1921 г. было вычислено, что ее образование произошло девять столетий назад. Был также сделано предположение, что причиной возникновения данной туманности является вспышка сверхновой. Дополнительным доводом в пользу этого предположения послужило свидетельство традиционной китайской астрономии. Позднее оказалось, что Крабовидная туманность является мощнейшим источником радиоизлучения. Было еще выяснено, что координаты около десятка «звезд-гостей», зарегистрированных в разное время китайскими астрономами, совпадают с источниками радиоизлучения. Это означает, что там действительно когда-то появлялись новые или сверхновые звезды. Работа по подобной идентификации продолжается. Звездные каталоги. В Китае имеется длительная традиция тщательного картографирования и каталогизирования звезд. Уже в эпоху Сражающихся царств были составлены три звездных каталога тремя различными астрономами. В это время Ши Шэнь из государства Вэй создал восьмитомный труд «Небесные письмена» («Тянь вэнь» [1]), а Гань Дэ из государства Чу написал восьмитомное сочинение «Предсказания по звездам» («Син чжань»). Ши Шэнь и Гань Дэ дали наиболее ярким звездам названия, которые затем использовались китайскими астрономами. На основе этих работ был составлен сводный каталог «Звездный канон Ганя и Ши» («Гань Ши син цзин»), куда были внесены 800 звезд, из которых у 120 были отмечены в градусах их расстояния от Северного небесного полюса. Имя третьего астронома не известно, и его каталог был приписан У Сяню, легендарному министру при династии Шан-Инь. Этот каталог содержал 1464 звезды, сгруппированные в 284 созвездия, что существенно больше, чем в западных каталогах более позднего времени. Оригиналы этих каталогов не сохранились, но собранные в них данные оставались в употреблении в течение следующего тысячелетия. Судя по этим данным, представленным, в частности, в сочинении VIII в. «Кай-юань чжань цзин» («Астрологический канон [периода] Кай-юань»), наблюдения звезд проводились в середине IV в. до н.э. В ханьское время Чжан Хэн в «Лин сянь» («Законы одухотворения») отметил 2500 сильных и «примерно» 11520 слабых звезд, указав, что наименования имеют всего 320 звезд. Первый звездный каталог на Западе был составлен учеными Александрийской школы Аристиллом и Тимохарисом в 280 г. до н.э. На его основе Гиппархом в 129 г. до н.э. был составлен следующий звездный каталог, содержавший описание около 850 звезд. Не должно удивлять, что китайцы, с их дотошной каталогизацией и составлением карт, первыми осознали, что звезды не фиксированы в космосе и имеют собственные индивидуальные движения. Это было обнаружено в VII в. – на тысячелетие раньше, чем на Западе. Карты звездного неба. На основе составленных Ши Шэнем, Гань Дэ и У Сянем трех первых китайских звездных каталогов, Чэнь Чжо, придворный астроном царства У, в конце IV в. до н.э. нарисовал обобщенную звездную карту, показывающую положения 1464 звезд. Его работа рассматривалась как образец в последующие века. Традиционная китайская звездная картография зарождалась под влиянием теории «куполообразного неба» (гай тянь). Она настраивала картографов на использование полярных координат и выделение на небесной сфере разного рода кругов, центрированных по Северному полюсу мира. И хотя со временем данная теория постепенно ушла в забвение, этот принцип картографирования продолжал развиваться. Например, в эпоху Поздней Хань на картах стали прорисовывать систему из трех таких кругов. Самый маленький из них назывался «внутренним» кругом или кругом «бесконечного появления», поскольку в его пределах звезды были видимы круглый год. Его радиус этого круга был эквивалентен широте места наблюдения. Небесный экватор был представлен, как это было и раньше, кругом в середине. Третий круг, называвшийся «внешним» или кругом «бесконечного затенения», был установлен как предел, за которым звезды не подымались выше горизонта. Расстояние между внутренним кругом и экватором было равно расстоянию между экватором и внешним кругом. Подобного типа карта была упомянута как «Официальная звездная карта» во второй половине II в. н.э. Цай Юном в «Юэ лин чжан цзюй» («“Ежемесячные предписания” с постатейными и пофразовыми [разъяснениями]»). Самые старые из таких полусферических звездных карт были найдены на паре каменных плит в двух раскопанных могилах X в. – правителя царства У и его наложницы. Каждая из этих высокоценных карт показывает приблизительно 180 звезд, довольно точно локализованных. Полусферические карты могут также называться планисферами, потому что они основаны на полярных координатах. На них может быть легко измерено как расстояние звезды от Северного полюса, так и угловое расстояние звезды к определяющей звезде данной лунной стоянки. Такие карты дают достаточно точные относительные позиции околополюсных звезд, но один из их дефектов заключается в том, что точность локализации звезд уменьшается в областях, находящихся дальше от Северного полюса. Другая техника звездной картографии китайцев была основана на пря-моугольных координатах. В ней использовались долготы как горизонтальные оси и широты как вертикальные оси. Карты, изготовленные в этой технике, были прямоугольными по форме, но назывались «крестообразными» или «горизонтальными». Звездная карта, созданная Гао Вэнь-хуном в VI в. и упомянутая в «Суй шу» («Книга о [династии] Суй»), иллюстрирует этот тип картографирования. На «крестообразной» (прямоугольной) карте неточность относительной позиции звезд около небесного экватора незначительна, но остается большой диспропорция для околополюсных областей. Расхождение в области Южного полюса не создавало серьезной проблемы китайцам, но данные области Северного полюса значили очень много. Поэтому был разработан еще один метод картографирования. Надо было нарисовать планисферу для небесной области в пределах внутреннего круга и «крестообразные» (прямоугольные) карты для зоны между внешним и внутренним кругами. Самый старый в мире сохранившийся набор карт такого объединенного типа был найден в Дуньхуане (провинция Ганьсу). Вычерченные, возможно, в начале эпохи Тан (618–907), они показывают более чем 1350 звезд. Околополюсные звезды помещены в планисферу (т.е. вычерчены в полярной проекции на круговой диаграмме), другие звезды – в 12 отдельных «крестообразных» карт, схематически устроенных одна за другой по небесному экватору по порядку видимого ежегодного движения Солнца. Таким образом, 28 секций «лунных стоянок» ниже внутреннего круга представлены на этой карте параллельными, тогда как на самом деле они должны сходиться в точке, совпадающей с Полярной звездой. Этот набор карт созвучен с астрономической информацией из «Юэ лин» («Ежемесячные предписания»/«Помесячные приказы») в «Ли цзи» («Записки о ритуале/благопристойности») и расходится с астрономическими наблюдениями, которые можно было бы провести в раннетанскую эпоху. Кроме того, одна из особенностей звездных карт из Дуньхуана – недостаток координатных линий: внутреннего круга в планисфере, экватора и долготы в 12 отдельных крестообразных диаграммах. Карты от этого заметно теряют в точности. Все это указывает на то, что данный набор был всего лишь копированием более ранней карты, которая, вероятно, является самой древней комбинированной звездной картой. Позже астроном Су Сун (1020–1101) в сочинении «Синь и сян фа яо» («Сущность нового устройства прибора, символизирующего [небо]», «Новый проект армиллярных часов») предложил свою собственную карту, которая основывалась на комбинации планисферы и двух горизонтальных карт и была более точна, чем танская. Планисфера называлась «Хунь сян цзы вэй юань син ту» («Изображение на небесном глобусе звезд в Ограждении Цзы-вэй»), а две горизонтальные карты – «Хунь сян дун бэй фан син ту» («Изображение на небесном глобусе звезд Северо-востока») и «Хунь сян сы нань фан син ту» («Изображение на небесном глобусе звезд Юго-запада»). Последние карты показывают небо двух сегментов – от осеннего равноденствия до весеннего и наоборот. Они имеют проведенную в середине прямую линию, изображающую экватор, и дугу выше нее – эклиптику. Созвездия, вписанные в отчетливо видимые прямоугольные рамки лунных стоянок, изображены более сосредоточенными ближе к экватору и рассредоточенными ближе к полюсам. Другим средством от дефектов, являющихся результатом неточной репрезентации относительного положения звезд, может быть деление небесной сферы по экватору на две равные части: одну с Северным полюсом, а другую с Южным полюсом в центре. Такие карты также были приведены в вышеупомянутой работе Су Суна под названиями «Хунь сян дун цзи син ту» («Изображение на небесном глобусе звезд северного предела») и «Хунь сян нань цзи син ту» («Изображение на небесном глобусе звезд южного предела»). Эта книга, написанная в 1088–1092 гг., по-видимому, объясняла устройство управляемого водой комбинированного астрономо-хронологического прибора, построенного под его наблюдением. Карты были нужны для изготовления небесного глобуса. Таким образом Су Сун и его коллеги использовали две различные системы звездной картографии, когда пробовали проектировать глобус. Карты Су Суна были основаны на наблюдениях, сделанных от 1078 до 1085 г., и являются самыми старыми из изданных в мире звездных карт. Китайский метод «крестообразных» диаграмм аналогичен тому, что в настоящее время называется «цилиндрической проекцией». Цилиндрическая проекция, применяемая в картографии для изображения на плоскости поверхности эллипсоида Земли или небесной сферы, в Европе была изобретена, как предполагается, в 1568 г. фламандским математиком и географом Герардом Кремером (1512–1594) и называется по его латинизированному имени (Gerardus Mercator) «проекцией Меркатора». Китайский метод картографирования, таким образом, предвосхищает на много столетий изобретение Меркатора. В храме Конфуция, находящемся в провинции Цзянсу в г. Сучжоу, сохранилась до наших дней карта звездного неба, вырезанная на камне в 1247 г. Ван Чжи-юнем, – «Сучжоу ши кэ тянь вэнь ту» («Сучжоуская астрономическая карта, вырезанная на камне»). В качестве прототипа Ван Чжи-юань использовал карту, составленную в 1193 г. Хуан Шаном. Последний был разносторонним ученым, но не занимался непосредственно наблюдением неба. При составлении карты Хуан Шан опирался на данные, полученные другими исследователями и, в частности, Су Суном. Выполненная по типу планисферы, эта карта имеет около 83 см в диаметре. На карте нанесены экватор, эклиптика, точка Северного полюса и 28 зодиакальных созвездий, которые вместе с другими созвездиями, отмеченными вплоть до 30 градуса южнее экватора, охватывают около 1440 звезд. Число это неточно, поскольку камень подвергся сильной эрозии. В нижней части карты написаны комментарии, представляющие, по сути, небольшой космологический трактат. Исследования показывают, что планисфера в Сучжоу была основана на наблюдениях, сделанных между 1078 и 1085 г. Она является одним из наиболее значительных исторических памятников, поскольку служит источником надежной информации об астрономических знаниях китайцев. Длина земного меридиана. Измерение дуги меридиана было впервые произведено китайскими астрономами в VIII в. Эта работа производилась в 724 г. по инициативе И-сина и была частью его программы по созданию нового календаря. Помимо урегулирования циклов лет, месяцев и дней китайские разработчики календарей принимали в качестве своих насущный задач предсказания солнечных и лунных затмений, установку 24 солнечных сезонов и прогноз годового изменения длин дней. Удовлетворительное выполнение этих задач требовало определения широты места, в котором должны производиться наблюдения. Поэтому в VIII в. было решено осуществить астрономические наблюдения в различных районах Китая с целью сделать новый календарь пригодным для всей страны. В выбранные 12 мест были посланы группы астрономов. Объектами для наблюдений являлись высота Полярной звезды и длина тени гномона, измеряемые в полдень в дни обоих равноденствий и обоих солнцестояний. Гномон имел высоту 8 чи [1] (196,2 см; 1 чи [1] в эпоху Тан = 24,525 см). Ряд наблюдений, сделанных Наньгун Юэ и его помощниками в области, которая является теперь частью пров. Хэнань, был более значим, чем наблюдения, сделанные другими группами ученых. В дополнение к высотам Полярной звезды и длинам тени гномона они измерили по отдельности расстояния между городами Байма, Сюньи, Фугоу и Шанцай, которые находились приблизительно на одной и той же долготе. Измерения проводились шнуром. Опираясь на данные полевых наблюдений, И-син нашел, что разность между длинами тени гномонов, установленных соответственно в городах Байма и Шанцай, которые расположены друг от друга на расстоянии 526 ли [10] и 270 бу [5], была чуть больше двух цуней [2] (1 ли [10] = 300 бу [5]; 1 бу [5] = 5 чи [1]; 1 цунь [2] = 1/10 чи [1]). Тем самым он опроверг долго поддерживавшуюся в Китае теорию, что длина тени изменяется на один цунь [2] для каждой тысячи ли [10]. Астроном Хэ Чэн-тянь, издавший уже в 442 г. свое опровержение этой теории, все же считал, что между любыми двумя местами, где наблюдалась та же самая длина тени, расстояние должно быть идентично. Это суждение было неправильно и исходило из предположения, что Земля является плоской. Лю Чжо в начале VII в. и Ли Чунь-фэн в 665 г. отметили непостоянство пропорции между длинами тени гномонов и расстояниями между двумя местами установки гномонов. И-сину удалось подтвердить взгляды его предшественников. Простые вычисления, в которых были использованы числа, полученные в полевых наблюдениях, показали, что Северный полюс будет на один китайский градус выше для места, находящегося на расстоянии 351 ли [10] и 80 бу [5] на север от другого места. Иначе говоря, была вычислена соответствующая длина китайского меридионального градуса. В современных единицах измерений полученная величина равна 129,22 км, что в 1,162 раза больше реальной, составляющей для данной широты около 111,2 км. Несмотря на ошибку, работа И-сина ценна тем, что положила конец традиционным неправильным представлениям и впервые объединила измерения широт и географических расстояний, тем самым открыв путь к дальнейшим работам в этом направлении, к современной астрономической геодезии и к созданию более совершенного календаря. Через сто с лишним лет после опыта, осуществленного китайцами, а точнее, в 827 г., измерения дуги меридиана с помощью шнура и наблюдения зенитных расстояний звезд были произведены в долине Сеннаар мусульманскими учеными по приказу багдадского халифа аль-Мамуна (правл. 813–833). В результате было установлено, что длина дуги меридиана в один градус равна 112 км, а длина окружности меридиана – 40700 км. Эти величины соответственно всего в 1,007 и 1,02 раз больше действительных. В Европе первые измерения длины дуги меридиана были произведены в 1669–1670 гг. французским ученым Ж. Пикаром. Благодаря экспедициям, направленным Парижской академией наук в Перу (1735–1742 гг.) и Лапландию (1736–1737), было выяснено, что, как выходило из гипотезы И. Ньютона о сплюснутости Земли вдоль полюсов, величина одного меридионального градуса различна на разных широтах. По современным данным у экватора она составляет 110,56 км, а у полюса – 111,68. Источники: Сыма Цянь. Исторические записки (Ши цзи) / Пер. с кит., вступ. ст., коммент. и прил. Р.В. Вяткина. Т. 4. М., 1986; Философы из Хуайнани: Хуайнаньцзы / Пер. Л.Е. Померанцевой. М., 2004. Литература: Еремеев В.Е. Символы и числа «Книги перемен». М., 2005; Крюков М.В. К проблеме циклических знаков в древнем Китае // Древние системы письма: Этническая семиотика. М., 1986, с. 107–113; Лю Сянь-чжоу. Об изобретении в Китае приборов для измерения времени // Вопросы истории естествознания и техники. 1957. № 4; Маракуев А.В. У истоков древней астрономии Дальнего Востока // Бюл. физ.-мат. фак. Дальневосточного гос. ун-та. 1935. № 1, с. 44–48; Скачков К. Судьба астрономии в Китае // Журнал Министерства народного просвещения. СПб., 1874. Т. CIXXIII, № 5, с. 1–131; Современные историко-научные исследования: Наука в традиционном Китае. Реферативный сборник. М., 1987; Старцев П.А. Очерки истории астрономии в Китае. М., 1961; У Цзинь, Ван Юн-шэн. Сто ответов на вопросы о «Чжоу и»: «Чжоу и», китайская медицина и цигун. Киев, 2001; Чжу Кэ-чжэн. О китайской астрономии // Природа. 1953. № 10, с. 66–75; Чэн Цзун-вэн. Астрономия в Китае // Историко-астрономические исследования. М., 1958. Вып. 4; Шамфро А. Трактат по китайской медицине. М., 1997. Т. 5. От астрономии к китайской медицине; Жуань Юань. Чоу жэнь чжуань («Биографии астрономов-математиков»). Пекин, 1799; Чжунго гудай тяньсян цзилу цзунцзи (Собрание записей о солнечных и лунных затмениях, кометах). Нанкин, 1988; Чжунго тянь вэнь сюэ фа чжань ши (История развития астрономии в Китае). Пекин, 1996; Чэнь Цзунь-вэй. Чжунго тянь вэнь сюэ ши (История китайской астрономии). Т. 1–4. Шанхай, 1989; Ancient China’s Technology and Science: Compiled by the Institute of the History of Natural Science, Chinese Academy of Science. Beijing, 1983; Chatley H. Ancient Chinese Astronomy // Ocassional Notes of the Royal Astronomical Society. 1939, № 5; Cullen C. Astronomy and Mathematics in Ancient China. Cambridge, 1996; Forke A. The World-conception of the Chinese. L., 1925; Ho Peng Yoke. Astronomical Chapters of Jinshu. Paris, 1966; Ho Peng Yoke. Modern Scholarship on the History of Chinese Astronomy. Canberra, 1977; Needham J. Science and Civilization in China. Vol. 3. Cambridge, 1959; Libbrecht D.H. The Beginnings of Chinese Astronomy // Journal of American Oriental Society. 1958. Vol. 78, № 4; Ronan C.A. The Shorte Science and Civilisation in China: An Abr. of Joseph Needham’s Orig. Text. Vol. 2. Cambridge, 1981; Schlegel G. Uranographie chinoise. Laude, 1875; Sivin N. Cosmos and Computation in Early Chinese Mathematical Astronomy. Leiden, 1969; Temple R. The Genius of China: 3000 Years of Science, Discovery and Invention. N. Y., 1986. Автор: Еремеев В.Е. Источники: Древнекитайская философия. Эпоха Хань. М., 1990. Литература: Петровский. Китайский небесный атлас // ЖМНП, 1844, т. XLII, № VI, с. 22–25; Чжан Хун-чжао. Чжунго гудай кэсюэцзя (Древнекитайские ученые). Пекин, 1959; Чжунго гудай тяньсян цзилу цзунцзи (Общее собрание древнекитайских астрономических записей) / Гл. ред. Чжуан Вэй-фэн, Ван Ли-син. Нанкин, 1988; Чжунго да байкэ цюаньшу. Тяньвэньсюэ (Большая китайская энциклопедия. Астрономия) / Гл. ред. Чжан Юй-чжэ. Пекин, 1980; Чжунго тяньвэнь шиляо хуйбянь. I. Жэньу шилюэ (Собрание материалов по истории китайской астрономии. I. Биографические очерки). Пекин, 1989; Ябуути Киёси. Тюгоку но тэнмон-рэкихо (Китайский астрономический календарь). Токио, 1990; Eberhard W. The Political Function of Astronomy and Astronomers in Han China // Chinese Thought and Institutions / Ed. by J.R.Fairbank. Chic.-L., 1973, p. 33–70; Fung Kam-Wing. From the Han Mawang-dui Tomb to the Song Imperial Collection: A Comparative Study of Two Astro-nomical and Meterological Manuscripts // EAS, p. 443–456; Henderson J.B. The Development and Decline of Chinese Cosmology. N. Y., 1984; Ho Peng Yoke. Chinese Mathematical Astrology. L., N. Y., 2003; Konings P. Records of Extraor-dinary Phenomena in the Zuozhuan // EAS, p. 435–442; Maspero H. L`Astronomie chinoise avant les Han // T`oung Pао. Leide, 1929, p. 267–356; Saussure de, L. Les origins de l`astronomie chinoise // T`oung Pао. Leide, 1909, série II, vol. X, p. 121–305; Sun Xiaochun, Kistemaker J. The Ecliptic in Han Times and in Ptole-maic Science // EAS, p. 65–72; Teboul M. Sur quelques particulartiés de l`uranographie polaire chinoise // TP. Leiden, 1985, vol. 71, livr. 1–3. Сост. библ.: Кобзев А.И. Ст. опубл.: Духовнаякультура Китая : энциклопедия : в 5 т. / гл. ред. М.Л. Титаренко; Ин-т Дальнего Востока. — М. : Вост. лит., 2006–. Т. 5.Наука, техническая и военная мысль, здравоохранение и образование / ред. М.Л. Титаренко и др. — 2009. — 1055 с. С. 102-139. Автор: Еремеев В.Е. |
Новые публикации на Синологии.Ру Историограф Сыма ЦяньМеждународное обозрение от 27.04.2024 о Китае Час истины. Конфуций и конфуцианство Час истины. Россия и Китай. История отношений Император и его армия |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
