Κινεζική αστρονομία

Η αστρονομία στην Κίνα έχει μακρά ιστορία, που αρχίζει με την καταγραφή ηλιακών εκλείψεων πριν από 41 αιώνες. Κατά τη Δυναστεία Σανγκ οι Κινέζοι υποδιαίρεσαν την ουράνια σφαίρα κοντά στην εκλειπτική σε 28 σεληνιακούς οίκους.
Λεπτομερή αρχεία αστρονομικών παρατηρήσεων άρχισαν να δημιουργούνται από τον 4ο αιώνα π.Χ. και νέες καταγραφές συνεχίσθηκαν αδιαλείπτως. Η κινεζική αστρονομία βασιζόταν σε διαφορετικές αρχές από αυτές της παραδοσιακής Δυτικής αστρονομίας. Ο Νήνταμ έχει χαρακτηρίσει τους αρχαίους Κινέζους ως τους πλέον επίμονους και ακριβείς παρατηρητές των ουράνιων φαινομένων παγκοσμίως πριν την εποχή της ισλαμικής αστρονομίας.
Κάποια στοιχεία της ινδικής αστρονομίας έφθασαν στην Κίνα με την επέκταση του Βουδισμού περί το 220 μ.Χ., Ωστόσο, η πλέον λεπτομερής ενσωμάτωση της ινδικής αστρονομίας συνέβη κατά τη Δυναστεία των Τανγκ (618-907), όταν Κινέζοι σοφοί όπως ο Γι Σινγκ ήταν εξίσου εξοικειωμένοι με την κινεζική και την ινδική επιστήμη. Σύστημα ινδικής αστρονομίας συγγράφηκε στην Κίνα ως Jiuzhi-li το 718 από τον Ινδό Γκαουτάμα Σίντα, που υπήρξε ο διευθυντής του Εθνικού Αστεροσκοπείου της δυναστείας των Τανγκ. Αστρονόμοι του ισλαμικού κόσμου συνεργάσθηκαν στενά με τους Κινέζους συναδέλφους τους κατά τη Δυναστεία Γιουάν. Μετά από μία περίοδο σχετικής παρακμής κατά τη Δυναστεία των Μινγκ, η αστρονομία αναζωογονήθηκε στην Κίνα εξαιτίας και των ερεθισμάτων από την επαφή με τη Δυτική κοσμολογία και τα πρώτα τηλεσκόπια, που ήρθαν στην Κίνα τον 17ο αιώνα από Ιησουίτες ιεραποστόλους.
Σήμερα η Κίνα συνεχίζει να είναι δραστήρια στο πεδίο της αστρονομίας, με πολλά νέα αστεροσκοπεία και το δικό της διαστημικό πρόγραμμα.

Οι απαρχές: οι κινεζικοί αστερισμοί

Μία πρώτη εικόνα, αν όχι πρωτόγονη χαρτογράφηση του έναστρου ουρανού θεωρείται απαραίτητη για την παρακολούθηση των κινήσεων των πλανητών σε αυτόν και τη συνακόλουθη ανακάλυψη των κανονικοτήτων των κινήσεων αυτών. Ωστόσο, οκτώ αιώνες πριν τον καθορισμό των κινεζικών αστερισμών, περί το 2000 π.Χ., οι Κινέζοι διεπίστωσαν ότι ο πλανήτης Δίας χρειάζεται 12 χρόνια προκειμένου να ολοκληρώσει μία περιφορά του και να φθάσει στο ίδιο μέρος της ουράνιας σφαίρας (μία ακριβέστερη τιμή είναι 11,86 έτη). Περί το 1400 π.Χ. οι Κινέζοι αστρονόμοι ανεκάλυψαν τη χρονική κανονικότητα των εκλείψεων Ηλίου και Σελήνης, ενώ μόνο μετά το 1200 π.Χ. υποδιαίρεσαν τον ουρανό σε τμήματα για την ευκολότερη αναγνώριση και καταγραφή των άστρων και των ουράνιων φαινομένων, κάποια από τα οποία είναι μοναδικά και δεν επαναλαμβάνονται, όπως η έκρηξη ενός υπερκαινοφανούς (σουπερνόβα) ή η εμφάνιση ενός μη περιοδικού κομήτη.
Οι κινεζικές αυτές υποδιαιρέσεις δεν αντιστοιχούν στους «δικούς μας» αστερισμούς. Η «Δυτική» παράδοση, η οποία υπήρξε στην πραγματικότητα αρχικώς μεσοποταμιακή, μετά ελληνορωμαϊκή και στη συνέχεια ευρωπαϊκή, σχημάτισε στην περί την εκλειπτική (δηλαδή το επίπεδο της τροχιάς της Γης γύρω από τον Ηλιο) ζώνη του ουρανού τους 12 ζωδιακούς αστερισμούς. Αντίθετα, ο κινεζικός πολιτισμός σχημάτισε 28 σεληνιακούς οίκους κατά μήκος της τροχιάς της Σελήνης γύρω από τη Γη, η οποία σχηματίζει μια μικρή γωνία, 5,145 μοιρών, με την εκλειπτική: Ο κάθε οίκος καλύπτει το διάστημα που διατρέχει η Σελήνη σε ένα εικοσιτετράωρο καθώς περιφέρεται γύρω από τη Γη μία φορά κάθε αστρικό μήνα, ένα χρονικό διάστημα 27 ημερών, 7 ωρών και 43 λεπτών. Οι σεληνιακοί οίκοι χωρίζονται σε 4 ομάδες ή «σύμβολα», των 7 οίκων το καθένα: Τον Γαλάζιο Δράκοντα της Ανατολής, που αντιστοιχούσε στους ανοιξιάτικους αστερισμούς, τη Μαύρη Χελώνα του Βορρά, που αντιστοιχούσε στους χειμερινούς αστερισμούς (τον χειμώνα η πανσέληνος φαίνεται βορειότερα στον ουρανό), τη Λευκή Τίγρη της Δύσης, που αντιστοιχούσε στους φθινοπωρινούς αστερισμούς, και το Πορφυρό Πουλί του Νότου, που αντιστοιχούσε στους θερινούς αστερισμούς. Ο Γαλάζιος Δράκοντας δεν πρέπει να συγχέεται με το (γνωστότερο) κινεζικό ζώδιο του Δράκου. Τα κινεζικά ζώδια συνδέονται περισσότερο με την κινεζική αστρολογία και με το κινεζικό ημερολόγιο, και όχι τόσο με την αστρονομία. Εξάλλου, είναι ετήσια και όχι μηνιαία. Η αρχαιότερη αναγραφή των ονομάτων των σεληνιακών οίκων προέρχεται από κουτί που ανακαλύφθηκε το 1977 στον τάφο ενός φεουδάρχη στην επαρχία Χουπέι και χρονολογείται από το 433 π.Χ.. Οι σημασίες των ονομασιών των 28 οίκων έχουν καταστεί δυσκολονόητες με την πάροδο των αιώνων και συζητούνται ακόμα, καθώς η κάθε ονομασία αποτελείται από ένα μόνο κινεζικό ιδεόγραμμα, η σημασία του οποίου μπορεί να αλλάζει στις διάφορες ιστορικές περιόδους.
Πέρα από τη ζώνη της εκλειπτικής, οι αστέρες της ουράνιας σφαίρας ομαδοποιήθηκαν από τους Κινέζους αστρονόμους σε τρεις μεγάλες περιοχές ή «Περιτειχίσματα»: Το «Πορφυρό Απαγορευμένο Περιτείχισμα» περιελάμβανε τη βορειότερη περιοχή, που στη δυτική αστρονομία καλύπτεται από τους λεγόμενους αειφανείς αστερισμούς Μικρή και Μεγάλη Αρκτο, Δράκοντα, Καμηλοπάρδαλη, Κηφέα, Κασσιόπη, καθώς και τμήματα άλλων αστερισμών. Το «Περιτείχισμα του Ανώτατου Ανακτόρου» περιελάμβανε κυρίως τους σημερινούς εαρινούς αστερισμούς Παρθένο, Λέοντα, Κόμη Βερενίκης, Μικρό Λέοντα, Θηρευτικούς Κύνες και τμήμα της Μεγάλης Αρκτου. Τέλος, το «Περιτείχισμα της Ουράνιας Αγοράς» περιελάμβανε τον Ηρακλή, τον Βοώτη, τον Οφι και τον Οφιούχο, τον Αετό και τμήματα άλλων σύγχρονων αστερισμών. Εδώ πρέπει να διευκρινίσουμε ότι κανένας από αυτούς τους αστερισμούς δεν ήταν γνωστός στην Κίνα πριν από τον 15ο αιώνα και στη θέση τους υπήρχαν μικρότεροι αστερισμοί με τελείως διαφορετικά ονόματα και όρια, ουσιαστικά ομάδες λίγων αστέρων με ασαφή τα μεταξύ τους όρια. Θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε τον όρο «συναστρώσεις», ώστε να αποφεύγουμε τη σύγχυση με τους σύγχρονους αστερισμούς. Π.χ. στη θέση του Λέοντα αντιστοιχούν οι «Θρόνοι των Πέντε Αυτοκρατόρων» (5 αστέρες), ο «Πρίγκιπας και η Συνοδεία του», η «Αίθουσα της Δόξας», το «Αστεροσκοπείο» (3 αστέρες), η «Αυτοκρατορική Φρουρά» (μόλις 1 αστέρας), κλπ.. Από τους γνωστούς σε εμάς αστερισμούς μόνο η Μεγάλη Αρκτος και ο Ωρίων έχουν κάποιο παραπλήσιο αντίστοιχο στην κινεζική αστρονομία. Ας σημειωθεί ότι για τους αρχαίους Κινέζους το «Πορφυρό Απαγορευμένο Περιτείχισμα» βρισκόταν στο κέντρο του ουρανού, και όλοι οι άλλοι αστέρες γύρω του.

Αστρικοί κατάλογοι και χάρτες

Ωστόσο, οι ονομασίες μεμονωμένων άστρων από τους Κινέζους είναι κατά πολύ αρχαιότερες: έχουν ανακαλυφθεί «χρησμικά οστά» με ονόματα αστέρων χαραγμένα επάνω τους που χρονολογούνται από την κινεζική Εποχή του Ορείχαλκου, περί το 2000 π.Χ., και πανάρχαιοι χονδροειδείς αστρικοί χάρτες απεικονίζονται σε κεραμικά, στους τοίχους σπηλαίων ή χαραγμένοι πάνω σε πέτρες. Στην ιστορική εποχή, τον 4ο αιώνα π.Χ., συντάσσονται οι δύο πρώτοι κατάλογοι αστέρων, από τους Κινέζους αστρονόμους Καν Τε και Σι Σεν, ο δεύτερος με 138 συναστρώσεις και τα ονόματα 810 άστρων. Τα βιβλία αυτά φαίνεται ότι σώζονταν μέχρι τον έκτο αιώνα μ.Χ., αλλά στη συνέχεια χάθηκαν. Γράφτηκαν όμως τουλάχιστον 6 άλλα έργα ή τμήματα έργων με παρόμοιους τίτλους, που διασώζουν αποσπάσματά τους, όπως το Τιαν Κουάν Σου («Βιβλίο των ουράνιων υπηρεσιών»), κεφάλαιο του ογκώδους ιστορικού έργου Αρχεία του Μεγάλου Ιστορικού του λόγιου και αξιωματούχου του 2ου αιώνα π.Χ. Σι Μα Τσιάν. Τον ίδιο αιώνα ο αστρονόμος και εφευρέτης Τζανγκ Χενγκ (78-139 μ.Χ.) καταγράφει περί τα 2.500 αστέρες και πάνω από 100 αστερισμούς-συναστρώσεις. Τον επόμενο αιώνα, κατά τη λεγόμενη εποχή των Τριών Βασιλείων, ο Τσεν Τζούο συνδυάζει το έργο των προηγούμενων συντάσσοντας έναν ακόμα αστρικό κατάλογο, με 283 αστερισμούς και 1.464 αστέρες. Αυτοί οι κατάλογοι όμως έχουν χαθεί.
Ως προς τους ουράνιους χάρτες, ίσως ο πρώτος τυπωμένος άτλαντας του ουρανού είναι αυτός του Σου Σουνγκ το 1092, με πάνω από 1.350 αστέρες, που ενσωματώθηκε στην πραγματεία του περί χρονομετρίας και ωρολογίων. Γνωστότερος όμως είναι μάλλον ο χάρτης του Τουν Χουάνγκ, που ανακαλύφθηκε από τον Βρετανό αρχαιολόγο Marc Aurel Stein το 1907 και για τον λόγο αυτό φυλάσσεται στο Βρετανικό Μουσείο. Απεικονίζει ολόκληρο τον ουρανό σε 12 τμήματα των 30 μοιρών το καθένα και περιέχει 1.339 αστέρες σε 257 συναστρώσεις. Πρόσφατες μελέτες υποδεικνύουν ότι ανάγεται πιθανότατα στο 705-710 μ.Χ.. Κατασκευάσθηκε με τη χρήση μαθηματικών μεθόδων ακριβείας από τον αστρονόμο και μαθηματικό Λι Τσουόν Φενγκ. Είναι σημαντικό το ότι σώζεται ένας τόσο παλαιός χάρτης του ουρανού, καθώς κανένας τέτοιος χάρτης του πραγματικού ουρανού δεν διασώζεται από την ελληνορωμαϊκή ή τη μεσοποταμιακή αρχαιότητα, ενώ ο μεγάλος κατάλογος του Ιππάρχου του 130 π.Χ., που χρησιμοποίησε αργότερα ο Πτολεμαίος, έχει 1.022 αστέρες.
Ως προς τους καταλόγους άλλων ουράνιων σωμάτων, το έργο «Διαγράμματα κομητών [της Δυναστείας] των Χαν» καταγράφει, το 193 π.Χ., 29 διαφορετικούς τύπους κομητών, όπως και ακριβείς καταγραφές και προβλέψεις των θέσεων της Αφροδίτης, του Δία και του Κρόνου από το 246 ως το 177 π.Χ..

Σημαντικές αστρονομικές παρατηρήσεις

Εξοπλισμένοι με την παραπάνω ισχυρή ουρανογραφία, οι Κινέζοι παρατηρησιακοί αστρονόμοι κατέγραψαν κατά τους επόμενους αιώνες σημαντικά ουράνια φαινόμενα που διέλαθαν της προσοχής των άλλων πολιτισμών και συνιστούν μία πολύτιμη παρακαταθήκη, αφού χρησιμοποιούνται κάποιες φορές και από τη σύγχρονη αστρονομική έρευνα για τον χρονικό προσδιορισμό, για παράδειγμα, των αστρικών εκρήξεων που γέννησαν νεφελώματα-υπολείμματα και συνεπώς της ηλικίας των τελευταίων. Αλλά και οι καταγραφές εκλείψεων είναι χρήσιμες. Σε ένα «χρησμοδοτικό οστό» πριν από χιλιάδες χρόνια ένας μάντης έγραψε: «Τρεις φλόγες έφαγαν τον ήλιο και φωτεινά άστρα φάνηκαν.» Περιγράφεται εδώ αναμφίβολα μία ολική έκλειψη Ηλίου: οι «φλόγες» ήταν το στέμμα, η εξωτερική ηλιακή ατμόσφαιρα που παρατηρείται από τη Γη μόνο στις ολικές εκλείψεις, ενώ οι φωτεινότεροι αστέρες γίνονται ορατοί εξαιτίας του σκότους κατά την ολική φάση. Η χρησιμότητα οφείλεται στην ακριβή καταγραφή της ημερομηνίας του γεγονότος από τον μάντη: την πεντηκοστή δεύτερη ημέρα του 60 ημερών διπλού σεληνιακού μήνα. Το 1989 ερευνητές της NASA υπολόγισαν πότε μία ολική έκλειψη Ηλίου θα ήταν ορατή από οποιοδήποτε μέρος της Κίνας την 52η ημέρα οποιουδήποτε μήνα. Η μοναδική ημερομηνία που ταιριάζει είναι η 5η Ιουνίου 1302 π.Χ., κάτι που αποκαλύπτει νέα δεδομένα για την περιστροφή της ίδιας της Γης γύρω από τον άξονά της. Είναι γνωστό ότι η περιστροφή αυτή επιβραδύνεται συνεχώς εξαιτίας των παλιρροϊκών δυνάμεων που ασκεί η Σελήνη. Γνωρίζοντας τον τόπο από τον οποίο έγιναν ορατές αρχαίες εκλείψεις, οι αστρονόμοι μπορούν να εξαγάγουν χρήσιμα συμπεράσματα για το πόσο μεγάλη είναι αυτή η επιβράδυνση (περίπου 1,5 χιλιοστό του δευτερολέπτου κάθε αιώνα) και για το εάν ο ρυθμός της μεταβάλλεται και πόσο.
Παραδείγματα αξιόλογων αστρονομικών παρατηρήσεων αποτελούν ο κομήτης που εμφανίσθηκε τον Ιούλιο του 620 π.Χ. στη Μεγάλη `Αρκτο και πιθανότατα ήταν ο γνωστός μας Κομήτης του Χάλεϋ (με βεβαιότητα ο Κομήτης του Halley καταγράφηκε από τους Κινέζους το 240 π.Χ. και με μεγαλύτερη ακρίβεια το 530 μ.Χ.), ένας καινοφανής αστέρας (νόβα) το 532 π.Χ. και η αρχαιότερη καταγραφή υπερκαινοφανούς στην ιστορία, αυτή του 185 μ.Χ., που αντιστοιχεί σχεδόν με βεβαιότητα στο σημερινό υπόλειμμα υπερκαινοφανούς RCW 86. Η τελευταία πάντως υποστηρίχθηκε από τον Richard Stothers το 1977 ότι έχει καταγραφεί και στην αρχαία ρωμαϊκή γραμματεία, παρότι σημειώθηκε εξαιρετικά νότια, στον αστερισμό Διαβήτη. Στο μεταξύ πραγματοποιήθηκε και η πρώτη καταγεγραμμένη παρατήρηση ηλιακών κηλίδων, που πρέπει να έγινε το 364 π.Χ. από τον Καν Τε. Ωστόσο η πρώτη παρατήρηση ηλιακών κηλίδων με αδιαμφισβήτητη ημερομηνία έγινε στις 10 Μαΐου του 28 π.Χ. και καταγράφηκε στο αυτοκρατορικό βιβλίο ιστορίας, το Βιβλίο των Χαν. Από τότε άρχισαν οι συστηματικές κινεζικές παρατηρήσεις ηλιακών κηλίδων.
Περνώντας στα μεταχριστιανικά χρόνια, ξεχωρίζει η πρώτη καταγραφή βροχής μετεώρων στην Ιστορία, το 687 μ.Χ., και η περίφημη παρατήρηση του «επισκέπτη αστέρα» τον Ιούλιο του 1054 στον Ταύρο, που ταυτίσθηκε με τον υπερκαινοφανή SN 1054, τον δημιουργό τού πάλσαρ και του εντυπωσιακού νεφελώματος Μ1. Αυτή η αστρική έκρηξη είναι ένας από τους οκτώ «ιστορικούς» υπερκαινοφανείς που μπορούν να ταυτοποιηθούν χάρη στη διάσωση γραπτών καταγραφών τους από παλαιότερους πολιτισμούς. Το ενδιαφέρον των νεότερων αστρονόμων για τις ιστορικές καταγραφές παρατηρήσεων χρονολογείται από τον προπερασμένο αιώνα, ως μέρος της έρευνάς τους για κομήτες και αστρικές εκρήξεις. Ως προς τα κινεζικά έργα, το 1843 ο σινολόγος Εντουάρ Μπιο μετέφρασε για λογαριασμό του πατέρα του, του Ζαν-Μπατίστ Μπιό (φυσικού, αστρονόμου και μαθηματικού, γνωστού στους μαθητές από τον νόμο Biot-Savart στον ηλεκτρομαγνητισμό), αποσπάσματα από την αστρονομική πραγματεία που εμπεριέχεται στην 348 τόμων κινεζική εγκυκλοπαίδεια Γουενσιάν Τονγκ Κάο (1317). Το 1942 ο αστρονόμος Γιαν Όορτ, πεπεισμένος ότι το Μ1 είναι το υπόλειμμα του «επισκέπτη αστέρα» των Κινέζων του 1054, ζήτησε από τον σινολόγο J.J.L. Duyvendak να τον βοηθήσει να συγκεντρώσει νέα στοιχεία για την παρατήρηση του γεγονότος. Η αναφορά της εγκυκλοπαίδειας στον SN 1054 είναι σχετικώς σύντομη, αλλά υπάρχουν σχετικές αναφορές σε άλλα 4 κινεζικά έργα. Η συγκεκριμένη περίπτωση δεν αποτελεί πάντως κάποιο ιδιαίτερο επίτευγμα της κινεζικής αστρονομίας, αφού υπάρχουν τρεις καταγραφές της και από την Ιαπωνία και άλλη μία στο αραβικό Uyun al-Anba, ένα βιβλίο του Ibn Abi Usaybi’a. Το αραβικό κείμενο περιέχει μία μαρτυρία από τον Νεστοριανό Χριστιανό ιατρό Ibn Butlan, η οποία ανακαλύφθηκε το 1978. Από την άλλη πλευρά, κάποιες υποτιθέμενες αναφορές στον SN 1054 από την Ευρώπη και τους Ινδιάνους της Αμερικής αμφισβητούνται έντονα και δικαιολογημένα. Η έλλειψη περισσότερων μαρτυριών συνιστά μία πραγματικά παράδοξη πραγματικότητα, δεδομένου ότι η έκρηξη ήταν τόσο φωτεινή στους γήινους ουρανούς ώστε ήταν ορατή ακόμα και κατά τη διάρκεια της ημέρας επί τρεις ολόκληρες εβδομάδες.
Εδώ θα πρέπει να σημειωθεί ότι κάθε απροσδόκητο γεγονός στον ουρανό, όπως ένα νέο άστρο (καινοφανής ή υπερκαινοφανής) ή ένας μη περιοδικός κομήτης, καταγραφόταν με προσοχή και λεπτομέρεια από τους Κινέζους εξαιτίας της ισχυρότατης αστρολογικής του σημασίας για αυτούς: Τα ουράνια ήταν κάτι σαν καθρέφτης της Γης, οπότε κάθε φορά που ένα μη αναμενόμενο γεγονός συνέβαινε στον ουρανό, κάτι αντίστοιχο θα συνέβαινε και στη Γη, επομένως έπρεπε να λαμβάνονται προληπτικά μέτρα. Για παράδειγμα, στην περίπτωση του υπερκαινοφανούς του 185 μ.Χ., οι Κινέζοι αστρονόμοι παρατήρησαν το «νέο άστρο» στις 7 Δεκεμβρίου του έτους εκείνου και ανέφεραν: «ένας επισκέπτης αστέρας εμφανίσθηκε στη Νότια Πύλη. Μεγάλος σαν μισή ψάθα (;), επεδείκνυε τα πέντε χρώματα και σπινθήριζε.» Ο Αυτοκρατορικός Αστρονόμος ειδοποίησε τον Αυτοκράτορα, ο οποίος διέταξε αποφασιστική δράση στην επαρχία που αντιστοιχούσε στη Νότια Πύλη του ουρανού: «Ο κυβερνήτης της μητροπολιτικής περιοχής Γιουάν Σάο τιμώρησε και εξάλειψε τους μεσαίους αξιωματούχους... χιλιάδες άνθρωποι σκοτώθηκαν». Οι επίσημες παρατηρήσεις για τέτοια ουράνια σημάδια γίνονταν από 5 παρατηρητές, που παρατηρούσαν τον ουρανό όλη τη νύχτα από μία υπερυψωμένη εξέδρα: οι 4 ήταν στραμμένοι προς τον βορρά, τον νότο, την ανατολή και τη δύση, ενώ ο πέμπτος ήταν ξαπλωμένος ύπτια και παρατηρούσε την περιοχή γύρω από το ζενίθ. Το επόμενο πρωί παρέδιδαν την αναφορά τους στο «Αστρονομικό Γραφείο», το οποίο κρατούσε αρχεία από το 206 π.Χ. μέχρι το 1912 μ.Χ.: η μακροβιότερη γραφειοκρατία πάνω στη Γη. Δύο ακόμα υπερκαινοφανείς που έχουν ταυτοποιηθεί με νεφελώματα-υπολείμματα παρατηρήθηκαν από τους Κινέζους τα έτη 386 και 1181. Συνολικά από το 1523 π.Χ. ως το 1911 μ.Χ. καταγράφηκαν 4.000 εμφανίσεις κομητών και πάνω από χίλιες εκλείψεις Ηλίου.
Πέρα από αυτά, το 1088 στο έργο του Δοκίμια της λιμνούλας των ονείρων ο πολυμαθής Κινέζος επιστήμονας Σεν Κούο (1031-1095) αναφέρει τη βελτιωμένη μέτρηση της γωνίας ανάμεσα στον Πολικό Αστέρα και τον αληθινό βορρά (τον Βόρειο Ουράνιο Πόλο), μία πολύτιμη συνεισφορά στη ναυσιπλοΐα με τη χρήση μαγνητικής πυξίδας. Η γωνία αυτή είναι σήμερα πολύ μικρή, 41 λεπτά της μοίρας, αλλά κατά το έτος 1088 ήταν σημαντική, 5 μοίρες και 43 λεπτά, μία διαφορά που οφείλεται στη μετάπτωση του γήινου άξονα. Ο Σεν υπεστήριξε επίσης ότι τα ουράνια σώματα είναι σφαιρικά, χρησιμοποιώντας επιχειρήματα από τις εκλείψεις Ηλίου και Σελήνης, κάτι που με τη σειρά του προήγαγε τη θεωρία ότι και η Γη είναι σφαιρική, σε μία εποχή που όλοι οι Ευρωπαίοι πίστευαν ότι η Γη είναι επίπεδη.

Η ενσωμάτωση ξένων επιρροών: Ινδοί, Άραβες, Ευρωπαίοι

Η μετάφραση ινδικών αστρονομικών έργων ξεκίνησε στην Κίνα κατά την εποχή των Τριών Βασιλείων (220-265 μ.Χ.), ακολουθώντας την εισαγωγή του βουδισμού στη χώρα. Ωστόσο, η πιο ισχυρή ενσωμάτωση της ινδικής αστρονομίας συνέβη επί Δυναστείας των Τανγκ (618-907), οπότε διευθυντής στο Εθνικό Αστεροσκοπείο της Κίνας έφθασε να είναι ένας Ινδός, ο Τσιουτάν Σίτα (μια μετάφραση του ινδικού ονόματος Devanagari Gautama Siddha), αστρονόμος και αστρολόγος, συγγραφέας του βιβλίου Τσιουτζί Λι (718 μ.Χ.), ενός συστήματος ινδικής αστρονομίας. Το ίδιο έτος ο αστρονομικός πίνακας των ημιτόνων του Ινδού αστρονόμου και μαθηματικού Αριαμπάτα περιλήφθηκε σε κινεζικό βιβλίο αστρονομίας και μαθηματικών, με συγγραφέα επίσης τον Σίτα.
Οι πρώτοι Μουσουλμάνοι αστρονόμοι προσκλήθηκαν στην Κίνα προκειμένου να εργασθούν στην επεξεργασία ημερολογίου και στην αστρονομία, όταν η χώρα είχε κατακτηθεί από τους Μογγόλους: Η «κινεζική» δυναστεία των Γιουάν που επακολούθησε ιδρύθηκε από τον Κουμπλάι Χαν και ήταν στην ουσία μία δυναστεία Μογγόλων αυτοκρατόρων. Το 1210 ο Κινέζος σοφός Γιε-λου Τσουτσάι συνόδευσε τον Τζένγκις Χαν στην Περσία και μελέτησε το τοπικό ημερολόγιο για χρήση στην Κίνα. Η σύνταξη ημερολογίων ήταν ανέκαθεν ένας τομέας της αστρονομίας σε όλους τους πολιτισμούς. Αλλά οι Κινέζοι, παρότι από την αρχαιότητα είχαν αναπτύξει ένα αρκετά καλό σεληνοηλιακό ημερολόγιο (τα πρώτα ημερολόγια που χρησιμοποίησε η ανθρωπότητα ήταν σεληνιακά, βασιζόμενα δηλαδή στις φάσεις της Σελήνης, και εξελίχθηκαν στα σύγχρονα ηλιακά, όπως το Γρηγοριανό, μέσα από τα σεληνοηλιακά), είχαν την «κακή συνήθεια» να το αλλάζουν κάθε φορά που άλλαζε η αυτοκρατορική δυναστεία τους, και κάποτε ακόμα συχνότερα, ώστε να έχει καταγραφεί ένα σύνολο 102 διαφορετικών ημερολογίων στην ιστορία της Κίνας. Ο ίδιος ο Κουμπλάι Χαν έφερε Ιρανούς στο Πεκίνο για να κατασκευάσουν ένα αστεροσκοπείο και ένα ίδρυμα αστρονομικών μελετών. Συμπληρωματικά, Κινέζοι αστρονόμοι εργάσθηκαν στην Περσία. Το 1267 ο Πέρσης αστρονόμος Τζαμάλ αντ-Ντιν δώρισε στον Κουμπλάι Χαν επτά περσικά αστρονομικά όργανα και εξοπλισμό, μεταξύ των οποίων έναν σφαιρικό αστρολάβο και ένα αστρονομικό αλμανάκ, το οποίο αργότερα έγινε γνωστό στην Κίνα ως το «Ημερολόγιο των 10.000 ετών» ή «Αιώνιο Ημερολόγιο». Συνακόλουθα, ο Τζαμάλ αντ-Ντιν διορίσθηκε από τον Χαν ως ο πρώτος διευθυντής του «Ισλαμικού Αστρονομικού Γραφείου» στο Πεκίνο, που λειτούργησε παράλληλα προς το Κινεζικό επί 4 αιώνες. Η ισλαμική αστρονομία απέκτησε καλή φήμη στην Κίνα χάρη στη θεωρία της για τα πλανητικά πλάτη, που δεν υπήρχε στην κινεζική αστρονομία, και για τις ακριβείς προβλέψεις των εκλείψεων. Η εργασία του μεγάλου αστρονόμου και κατασκευαστή αστρονομικών οργάνων Κούο Σου-τσινγκ (1231-1316) στη σφαιρική τριγωνομετρία έχει ίσως επηρεασθεί από τα ισλαμικά μαθηματικά, όπως διαφαίνεται στην περίπτωση μιας ψευδογεωμετρικής μεθόδου για τη μετατροπή ισημερινών σε εκλειπτικές συντεταγμένες και αντιστρόφως, ή στην εφαρμογή κυβικής προσαρμογής στον υπολογισμό ανωμαλιών στις κινήσεις των πλανητών.
Μετά τη μογγολική περίοδο, κατά τη Δυναστεία των Μινγκ, ο αυτοκράτορας Ταϊντσού στο πρώτο έτος της βασιλείας του (1368) επεστράτευσε ειδικούς από τα αστρονομικά ιδρύματα του Πεκίνου για να εργασθούν στο νεοϊδρυθέν εθνικό αστεροσκοπείο, στην πόλη Νανκίν. Ο ίδιος αυτοκράτορας, για να ενισχύσει την ακρίβεια στις παρατηρησιακές και υπολογιστικές μεθόδους, ενίσχυσε την υιοθέτηση δύο παράλληλων ημερολογίων, των Χαν και των Χούι. Παρατηρείται δηλαδή ότι, αντί οι Κινέζοι αυτοκράτορες να προσπαθήσουν να εκριζώσουν τα ισλαμικά πολιτιστικά στοιχεία ως συνδεδεμένα με τους Μογγόλους κατακτητές, διατηρούν κάποια από αυτά παράλληλα, ενώ κάποια άλλα τα ενσωματώνουν ομαλά στη δική τους πολιτιστική παράδοση. Πραγματικά, τα επόμενα χρόνια η αυλή των Μινγκ διόρισε αρκετούς Χούι (Μουσουλμάνους) αστρονόμους σε υψηλές θέσεις στο Αυτοκρατορικό Αστεροσκοπείο. Αυτοί συνέγραψαν αρκετά εγχειρίδια ισλαμικής αστρονομίας και κατασκεύασαν αστρονομικό εξοπλισμό βασισμένο στο ισλαμικό πρότυπο. Η επόμενη δυναστεία πάντως, οι Τσινγκ, εγκατέλειψαν επισήμως την παράδοση της ισλαμο-σινικής αστρονομίας το 1659. Είχε έρθει η ώρα των Ευρωπαίων.
Η εισαγωγή της ευρωπαϊκής επιστήμης στην Κίνα, από Ιησουίτες ιεραποστόλους, υπήρξε μία θετική και αρνητική ταυτόχρονα επίδραση στην παραδοσιακή κινεζική επιστήμη, που άρχισε από τα τέλη του 16ου αιώνα. Το τηλεσκόπιο εισάχθηκε στην Κίνα σχεδόν ταυτόχρονα με την πρώτη αστρονομική του χρήση από τον Γαλιλαίο, αφού αναφέρεται για πρώτη φορά σε κινεζικό κείμενο από τον Emanuel Diaz (Γιανγκ Μα-νούο) το 1615. Το 1626 εκδίδεται η πρώτη κινεζική πραγματεία για το τηλεσκόπιο, η «Γουάν Τσινγκ Σούο» («το γυαλί που βλέπει μακριά»), από τον Γερμανό Ιησουίτη Γιόχαν Άνταμ Σαλ φον Μπελ (κινεζικό όνομα: Τανγκ Ζούο-γουάνγκ). Η μεγαλύτερη επιτυχία των Ιησουιτών υπήρξε η συμβολή τους στη σύνταξη ενός νέου, βελτιωμένου ημερολογίου, καθώς το παλαιό είχε παρουσιάσει προβλήματα που έγιναν εμφανή με την αποτυχία στην πρόβλεψη δύο εκλείψεων, κατά σύμπτωση τα χρόνια μετά την πρώτη εμφάνιση των ιεραποστόλων. Οι Ιησουίτες εκμεταλλεύθηκαν αμέσως την ευκαιρία για να αποκτήσουν πρόσβαση στο αυτοκρατορικό Αστρονομικό Γραφείο, που βρισκόταν μέσα στην Απαγορευμένη Πόλη. Η εγγύτητα με τον αυτοκράτορα θα τους έδινε τη δυνατότητα να τον προσηλυτίσουν στον Χριστιανισμό. Ο τελευταίος αυτοκράτορας της Δυναστείας των Μινγκ αναγνώρισε τελικά την ανωτερότητα της δυτικής αστρονομίας και ανακήρυξε την υιοθέτηση του νέου τους ημερολογίου το 1643. Ωστόσο, το επόμενο έτος η Δυναστεία ανατράπηκε. Απτόητος, ο Σαλ φον Μπελ πλησίασε τον νέο αυτοκράτορα, του ζήτησε την άδεια να κατασκευάσει νέα όργανα για την πρόβλεψη των εκλείψεων και ένα μήνα αργότερα του προσέφερε ένα τηλεσκόπιο, ένα ουράνιο χάρτη, ένα ηλιακό ωρολόγιο και έναν σφαιρικό αστρολάβο. Τότε, στα τέλη του 1644, ο αυτοκράτορας τον διόρισε επικεφαλής του Αστρονομικού Γραφείου, ενώ αργότερα, το 1669, ο Φλαμανδός Ιησουίτης Φέρντιναντ Βέρμπιστ έγινε διευθυντής του Αστεροσκοπείου του Πεκίνου!
Οι Ιησουίτες ιεραπόστολοι όμως εισήγαγαν τη δυτική αστρονομία στην Κίνα την εποχή που η ίδια η ευρωπαϊκή αστρονομία συνταρασσόταν από τη δική της επανάσταση. Μετά τη δίκη του Γαλιλαίου στις αρχές του 17ου αιώνα οι Ιησουίτες διατάχθηκαν από τη Ρωμαιοκαθολική Εκκλησία να μείνουν προσηλωμένοι στο γεωκεντρικό σύστημα και να αγνοήσουν την ηλιοκεντρική αστρονομία των ακολούθων του Κοπέρνικου, παρότι αυτή άρχιζε να γίνεται αποδεκτή στην Ευρώπη. Συνεπώς οι Ιησουίτες μοιράσθηκαν αρχικώς μία γεωκεντρική αστρονομία με τους Κινέζους οικοδεσπότες τους, η οποία κατά μεγάλο μέρος βασιζόταν στα έργα του Πτολεμαίου και του Αριστοτέλη. Αργότερα, κάποιοι Ιησουίτες όπως ο Giacomo Rho (1593-1638) εισήγαγαν το μικτό μοντέλο του Τύχωνος. Οι Κινέζοι συχνά αντιδρούσαν στον γεωκεντρισμό, καθώς ήταν επηρεασμένοι από το αρχαίο δόγμα του Σουάν Γε ότι τα ουράνια σώματα έπλεαν στο κενό ενός άπειρου χώρου και δεν ήταν προσκολλημένα σε ομόκεντρες κρυστάλλινες (στερεές) σφαίρες με αέρα και όχι κενό μεταξύ τους, όπως δίδασκε ο Αριστοτέλης.
Ο κινεζικός πολιτισμός είχε αναπτύξει τρία διαφορετικά κοσμολογικά πρότυπα: Το πρώτο, το Κάι Ταν, θεωρούσε τα ουράνια ως έναν στερεό ημισφαιρικό θόλο, όπως ακριβώς περιγράφονται στα ομηρικά έπη. Το δεύτερο, συνδεδεμένο με τη φιλοσοφική σχολή Χουν Τιαν, είναι το πρότυπο της ουράνιας σφαίρας, που θυμίζει την ύστερη κλασική αρχαιοελληνική και ελληνιστική παράδοση. Και το τρίτο ήταν το μοντέλο της σχολής Σουάν Γε, κατά το οποίο «η ταχύτητα των αστέρων εξαρτάται από τη φύση του καθενός ξεχωριστά, πράγμα που δείχνει ότι δεν είναι στερεωμένοι επάνω σε τίποτα». Κατά τα άλλα, η κοσμολογία και η θεωρητική αστρονομία ως θεωρίες που δεν σχετίζονται με παρατηρήσεις, ελάχιστα ενδιέφεραν τους Κινέζους.
Παρά τις αντιδράσεις της επίσημης Δυτικής Εκκλησίας, οι ηλιοκεντρικές ιδέες διέρρευσαν σιγά-σιγά και στην Κίνα. Από το 1627 ήδη ο Πολωνός Ιησουίτης Μίχαλ Μπόυμ (κινεζικό όνομα Που Μικέ) εισήγαγε τους Ροδόλφειους Πίνακες του Κέπλερ με μεγάλο ενθουσιασμό στην αυλή των Μινγκ. Με την πραγματεία δυτικής αστρονομίας που συνέγραψε στην κινεζική γλώσσα ο Σαλ φον Μπελ το 1640 εισάχθηκαν στην Κίνα τα ονόματα των Κοπέρνικου (Κε-πάι-νι), Γαλιλαίου (Τσια-λι-λύε) και Τύχωνος (Τι-κου). Υπήρχαν και κάποιοι φωτισμένοι Ιησουίτες στην Κίνα που υπεστήριζαν καθαρά την ηλιοκεντρική θεωρία, όπως ο N. Smogulecki και ο W. Kirwitzer. Πάντως η θεωρία αυτή δεν διαδόθηκε ευρύτερα, ούτε έγινε αποδεκτή επισήμως στη χώρα εκείνη την περίοδο. Ο Ιησουίτης Φέρντιναντ Α. Χάλερσταϊν (Ferdinand Augustin Hallerstein, κινεζικό όνομα Λιου Σονγκ-λινγκ, 1703-1774) διορίσθηκε επικεφαλής του Αυτοκρατορικού Αστρονομικού Γραφείου από το 1739, παρέμεινε σε αυτή τη θέση μέχρι τον θάνατό του και κατασκεύασε εκεί σφαιρικό αστρολάβο, που σήμερα εκτίθεται στο μουσείο του παλαιού Αστεροσκοπείου του Πεκίνου. Η ηλιοκεντρική θεωρία επεκράτησε στην Κίνα μετά την άφιξη Προτεσταντών ιεραποστόλων, όπως οι Τζόζεφ Έντκινς (Joseph Edkins) και Τζων Φράυερ (John Fryer), στις αρχές του 19ου αιώνα.
Η μακραίωνη συνεισφορά των Κινέζων αστρονόμων χαρακτηρίζεται από την εμμονή στην παρατηρησιακή αστρονομία, η οποία εκτός των άλλων ήταν χρήσιμη για την αστρολογική μαντεία, καθώς και από την έλλειψη των θεωρητικών ερωτημάτων τα οποία έθεσαν εξαρχής για τον κόσμο οι αρχαίοι Ελληνες φυσικοί φιλόσοφοι. Είναι ωστόσο αξιοσημείωτη η ευκολία με την οποία αποδέχθηκαν και ενσωμάτωσαν οργανικά τις επιστημονικές γνώσεις και δεδομένα των άλλων πολιτισμών με τους οποίους ήρθαν σε επαφή ανά τους αιώνες.