Космос. Иллюстрированная история астрономии и космологии - Джон Норт

был Лю Хун (ок. 135–210 гг. н. э.); его выдающийся предшественник Лю Синь (ок. 50 г. до н. э. – 23 г. н. э.) создал систему математической астрономии и космологии, известную как Саньтун ли; а Сюй Юэ – автор, столь лестно отозвавшийся о Лю Хуне, – сам являлся заслуженным математиком и астрономом.

Лю Хун – первый китайский астроном, оставивший после себя законченную теорию движения Солнца и Луны: ее можно обнаружить в, по-видимому, полностью сохранившемся тексте, известном как «Цянь Сян ли». В нем этот астроном рассматривает движение Луны по широте и некую «неодинаковость», посредством которой надлежит корректировать ее движение по долготе. В данном случае для того, чтобы провести сравнение между Китаем и Западом, мы должны быть очень внимательны в терминологии. Начиная с Птолемея вплоть до относительно недавнего времени солнечное, лунное и планетное движения рассматривались преимущественно по отношению к эклиптике. Именно так обстояли дела к западу от Китая. Таким образом, неравенство (или аномалия, или уравнение) служило средством подгонки под равномерное движение вдоль эклиптики. Однако китайцы начали соотносить почти все небесные явления с экватором, поэтому они считали вполне естественным применять все корректировки к экваториальному движению. Лю Хун мыслил по-своему и ввел моду на рассмотрение движения Солнца и Луны относительно эклиптики. При этом предполагалось, что Солнце движется с постоянной скоростью, а Луна – нет.

В трактате Лю Хуна предлагается ряд вычислительных правил, предназначенных для проведения требуемых расчетов, но не содержится ни доказательств справедливости этих правил, ни объяснений того, каким образом были получены вспомогательные данные. Он начинает с определения отправной точки – эпохи, в которую все элементы системы имели простые исходные значения. Затем он определяет набор констант, регулирующих изменения, происходящие с течением времени; он выбирает в качестве основной единицы времени день, определяемый по Солнцу, с началом в момент полуночи. (Безусловно, к тому времени уже существовали надежно отработанные календарные системы, учитывающие месяцы и годы; к ним легко было применить его параметры.) В двух случаях – для скорости Луны и для лунной широты – он прилагает таблицы, где соответствующие значения приводятся с суточным интервалом. Его движения основаны на определенных допущениях об их циклической природе, начиная с вычисленного им «Абсолютного Начала», которое он относит к дате, эквивалентной 21 января 7172 г. до н. э. В итоговой части книги он излагает свои не подкрепленные доказательствами правила для вычисления лунных положений по долготе и широте, а также лунных фаз и затмений. Если воспользоваться ими, то можно убедиться, что для широты они дают почти идеальную синусоидальную кривую, хотя он исходит из завышенного значения наклона лунной орбиты к эклиптике (6°).

В течение четырехсот лет своего существования династия Хань санкционировала множество различных астрономических систем. Во времена Лю Хуна была принята система, торжественно одобренная в 85 г. н. э. В помощь осуществлению календарной реформы, которая проводилась в этот год под наблюдением Чиа Куэя, организовали прения между астрономами и сконструировали новые инструменты – например, приспособление для измерения наклона эклиптики. Новая система просуществовала почти до конца Восточной династии Хань, когда Лю Хун написал свой «Цянь Сян ли». Как только династия Хань распалась на так называемые Три Царства, южное царство У (220–280 гг. н. э.) приняло эту систему и придерживалось ее до тех пор, пока, наконец, не было присоединено ко вновь объединившемуся (хотя и не надолго) Китаю под управлением Янь.

В начале IV в. н. э. астроном Юй Си (наиболее активный период деятельности которого пришелся на 307–338 гг.) открыл изменение долгот звезд (то самое «предварение равноденствий») и, похоже, сделал это независимо от западной традиции изучения этого явления, впервые обнаруженного Гиппархом. Однако в общем и целом китайская астрономия, и это было ее характерной чертой, продолжала оставаться лишь набором данных, а вопросы усовершенствования математической теории занимали в ней второстепенное место. Другими словами, Лю Хун являлся довольно нетипичным представителем этой профессии. В основном же приветствовалось накапливание простых закономерностей, и когда в каком-то частном случае они нарушались, наблюдалась тенденция рассматривать эту ситуацию как «необычную», и это помечалось соответствующим образом. (В этой связи можно поразмышлять о роли чудес в религии как способе объяснения того, что представляется иррациональным.) Многие китайские авторы искушали своих читателей верой в следующее: поскольку мир преисполнен всякого рода подобиями, то реальность настолько тонка и неуловима, что ее невозможно подчинить общим законам. Другие искали объяснение в астрологических умопостроениях или проявлениях императорской благодати.

Эти подходы имели как минимум одно очень благоприятное последствие. В западной астрономии к явлениям, не поддающимся быстрому объяснению в рамках существующих законов (таким, как кометы, вспышки новых звезд или необычный вид Солнца), относились с гораздо меньшим интересом, чем к объяснимым феноменам. С другой стороны, китайцы, с их историко-ориентированным сознанием, сохранили детальные и обширные отчеты о подобных явлениях, зачастую приукрашенные описаниями событий, на деле не происходивших. Будучи должным образом обработанными, эти отчеты впоследствии подтверждали – и продолжают подтверждать – важность источников, содержащих астрономическую информацию. Солнечные пятна, которые для европейцев стали одним из телескопических открытий XVII в., наблюдались в Китае уже во времена Лю Синя в 28 г. до н. э., а возможно и задолго до этого. Между указанным годом и 1638 г. н. э. в официальных историях сделано более ста записей с упоминанием о солнечных пятнах, а в местных протоколах – и того больше. Китайцы овладели искусством рассматривания Солнца сквозь закопченный кристалл или через нефрит; кроме того, это можно было делать во время легкого тумана и пылевых бурь. Интересно отметить, что когда Томас Хэрриот впервые направил свой телескоп на Солнце, он также использовал преимущества, предоставленные естественным туманом, ослабившим интенсивность солнечного света.

НАБЛЮДЕНИЕ И ПРЕДСКАЗАНИЕ ЗАТМЕНИЙ

Затмения – лунные и особенно солнечные – были очень важны для корректировки китайского календаря и, кроме того, рассматривались как предвестники земных событий. Нетрудно догадаться, почему те из них, которые не удалось предвидеть, считались более важными, чем предсказанные, и, по всей видимости, ошибочные прогнозы не обескураживали астрономов, стремившихся предсказать гораздо больше затмений, чем могло произойти на самом деле. Если объявленное затмение не наступало, то это объяснялось тем, что оно было предотвращено властью императора. Два трактата, являющиеся частью династических историй, – «Трактат о пяти элементах» и «Астрологический трактат» – содержат записи о сотнях солнечных затмений. Они, как правило, немногословны, и, вероятно, около четверти из них относятся к событиям, которые не могли произойти в принципе. Высказывалось предположение, что это последнее обстоятельство, равно как отсутствие описания затмений, которые должны были наблюдаться в столице Китая почти со стопроцентной вероятностью, могли быть частично обусловлены политическими мотивами. К III в. н. э. технические приемы предсказания затмений позволяли получать довольно надежные результаты, и к X в., похоже, их усовершенствовали настолько, насколько это вообще было возможно в то время. Наблюдения лунных затмений стали осуществляться относительно поздно, приблизительно около 400 г. н. э., и это вызывает определенное удивление ввиду сохранившихся несколько более ранних текстов, где приводятся методы их предсказания.

Наиболее ранние методы предсказания затмений основывались на анализе предыдущих наблюдательных данных, проводимом в надежде, будто таким образом могут быть обнаружены циклы затмений. У нас уже была возможность убедиться в том, что вавилоняне выявили один цикл, полезный для предсказания лунных затмений, сегодня обычно называемый саросом, – это 223 синодических месяца. Китайские астрономы предпочитали пользоваться циклом из 135 синодических месяцев. С другой стороны, к III в. н. э. уже обнаружили и другие технические приемы. Их применили в календаре «Цзинчу ли», составленном астрономом Яном Вэем. Он был принят династией Вэй в 237 г. н. э. и использовался вплоть до эпохи династии Лю Сун, которая начала править в 444 г. В нем предполагалось, что и солнечные, и лунные