Китайская астрономия была в высшей степени однородна: спаянная единством языка и письма, она по праву считается порождением единой национальной общности. Время от времени, как принято считать, она обогащалась благодаря контактам с астрономами из стран, находящихся к западу от Китая, и достигла Японии между VI и VIII вв. с отдельными заимствованиями из корейской астрономии. Можно предположить, что на ранних стадиях она контактировала с Вавилоном, поскольку в середине первого тысячелетия до н. э. китайцы ввели в употребление счет дней, кратный шестидесяти. Персидские астрономы, несомненно, посещали Китай в VIII и IX вв. н. э. и принесли с собой вавилонские и греческие методы вычислений. В это время произошли масштабные политические изменения, которые в итоге подточили многовековую пирамиду власти с императором на вершине и родовыми кланами аристократов-землевладельцев непосредственно под ним. Несмотря на всю сложность системы сдачи экзаменов, элитные государственные должности были, на деле, доступны только высшим слоям общества, и система не поощряла высокой предприимчивости. В течение трех столетий династия Тан постепенно приходила в упадок, пока не превратилась в несколько враждующих царств. С появлением северной Империи Сун (960–1126) возникло что-то очень близкое к новому «единому государству». Налогообложение ослабило старые родовые кланы; центр экономической власти переместился с севера (из древнего центра цивилизации народа Хань) к низовьям долины Янцзы; и общество стало более открытым для нововведений.

Эта ситуация отразилась и на астрономическом наследии. У второго императора Империи Су, как известно, имелась большая астрономическая библиотека, и одна из содержащихся в ней работ, дошедшая до наших дней, заслуживает особого интереса, поскольку она, по всей видимости, синхронно воспроизводила греческую и арабскую традицию имитации космоса с помощью водонапорных механизмов. Эти «астрономические часы» описаны в работе «Сиисян Фаяо» («Новая конструкция армиллярной сферы и небесного глобуса, 1092 г.»), принадлежащей Су Суну (1020–1101). Он был первым членом тайного совета во время сложного политического периода и являлся ответственным за реализацию широкого имперского плана по собиранию медицинских сочинений и опубликованию классиков древней медицинской литературы. Между 1088 и 1095 гг. в городе Кайфын в провинции Хэнань, ставшем затем столицей империи, под его руководством построили часы (ил. 75) с регулятором хода, в которых использовалась техника опрокидывающегося ковша на цепной передаче. Кроме прочего, описание механизма включало звездную карту, составленную на основе нового обзора неба (уместно отметить, что это самая древняя из всех сохранившихся печатных карт). Поскольку большое количество китайских учений распространялось через книги, отпечатанные с помощью деревянных форм, нет ничего удивительного в том, что этот носитель информации сохранил доказательства существования в том числе и звездных карт. На ил. 76 изображен экземпляр, относящийся к концу XI в.

Ученым с еще более весомой репутацией, служившим тому же императору и ставшим его поверенным, но умершим в опале, был Шэнь Ко (1031–1095). Он считался хорошим математиком, умевшим применять математические методы к решению многих физических проблем – например, в музыке и гармонике – и сделавшим многое для применения математики в астрономии. Особого интереса заслуживает то, что в отличие от китайских астрономов раннего периода, которые, подобно древним вавилонянам, использовали для объяснения попятного движения планет преимущественно арифметические методы, Шэнь Ко предложил геометрическую модель. Если судить по греческим меркам, можно было бы усмотреть в этом попытку создания примитивной теории, но данный пример служит, скорее, напоминанием о том, что выбор кругового движения в качестве единственно возможного отнюдь не являлся общеобязательным для всех народов. Как полагал Шэнь Ко, каждая планета движется по кругу до тех пор, пока не достигнет «ивового листа» своей траектории, который может быть как внутри, так и снаружи главной орбиты, а затем она начинает двигаться окружным путем, пока снова не вернется на главную траекторию (ил. 77).

Когда-то одной из обязанностей Шэнь Ко при дворе было слежение за улучшением инструментов, включая гномон (предназначавшийся для проведения измерений во время солнцестояний) и армиллярную сферу. Для юстировки полярной оси последней использовали слабую звезду, расположенную рядом с небесным Полюсом мира. Поскольку ее положение не совпадало в точности с полюсом, то каждую ночь она описывала небольшую круговую дугу. Для наблюдения этой тусклой звезды Шэнь Ко изготовил трубу такого размера, чтобы видимый через нее участок неба, при фиксированном ее положении, имел такой же размер, как дуга траектории, описываемая звездой. Это была одна из звезд, использовавшихся в качестве «полярных». Медленное изменение положений звезд в результате прецессии, без сомнения, вынуждало людей время от времени отказываться от одной звезды и выбирать другую. Примечательно следующее: очень многие звезды имеют в китайском языке названия, свидетельствующие об их использовании когда-то в качестве полярных; начало этой традиции восходит по меньшей мере к третьему тысячелетию до н. э. Во времена Шэнь Ко этой звездой (по современной номенклатуре) была 4339 Жирафа. В V в. она отстояла от истинного полюса чуть больше, чем на один градус, но Шэнь Ко в свое время определил это расстояние как превышающее три китайских градуса (каждый из которых, как упоминалось ранее, равнялся 360°∕365,25), и это вряд ли можно считать удовлетворительным результатом.

Другое нововведение Шэнь Ко – удаление из армиллярной сферы кольца, отображающего лунную траекторию, поскольку невозможно было изготовить его таким образом, чтобы оно воспроизводило обратное движение лунных узлов. Такие изменения не являлись революционными, но они позволили упростить систему, истощенную многовековой традицией. То же самое можно сказать и о запланированной им реформе календаря (если бы она состоялась). Вместо практиковавшегося с давних времен лунно-солнечного календаря он предложил использовать только солнечный. Ученый проявил проницательность, полагая, что это может быть воспринято как святотатство, и радикальная реформа календаря так и не была осуществлена вплоть до середины XIX в. И даже тогда, будучи введенной после восстания тайпинов, она оказалась недолговечной. В итоге в 1912 г. Китай принял западный (григорианский) календарь, но в основном для общественных нужд.

Период монгольского нашествия, называемый в Китае временем правления династии Юань, длился с 1260 по 1368 г. и стал свидетелем обновления астрономических норм в результате персидского и арабского влияний. Величайшим китайским астрономом этого периода был Го Шоу-цзин (1231–1316) – прекрасный математик и, кроме того, разработчик конструкции сложно устроенных водяных часов. Мы уже упоминали его имя в связи с теорией затмений и его важным трактатом «Шоуши ли», легшим в основу календаря, принятого новой династией. Восхитительная армиллярная сфера, изготовленная под его руководством для широты Пиньяна в Шаньси около 1276 г., дошла до наших дней, хотя и не в оригинальной форме, а в виде копии, датируемой 1437 г. Сохранилась также башня Джоу-гун – строение, возведенное Го Шоу-цзином около 1276 г. (реставрирована в эпоху династии Мин). Она предназначалась для измерения длины тени, отбрасываемой Солнцем от 12‐метрового гномона, посредством чего можно определять моменты солнцестояний. Этот величественный инструмент был снабжен 36‐метровой каменной шкалой, по всей длине которой тянулся желоб с водой для контроля правильного уровня. Как обычно, приоритетным направлением исследований являлись систематические наблюдения, а потребность в создании новых или усовершенствовании старых теорий была невелика.

В течение периода, называемого в Европе поздним Средневековьем, когда западная астрономия быстро набирала силу, положение дел в Китае отчетливо демонстрировало признаки упадка. Изделие отменного качества, свидетельствующее о высокой квалификации китайских мастеров – большая армиллярная сфера, изготовленная из бронзы и украшенная львами, драконами и другими символическими изображениями – стала высшим достижением китайской астрономии, пришедшимся на время правления династии Сун в XI в. Падение столицы под натиском чжурчжэней положило конец этому периоду высокого практического мастерства. Для общего пользования изготавливались инструменты разных типов. Например, водяные часы разнообразных инженерных конструкций, и даже благовонные часы, в которых время измерялось по выгоранию благовоний, забитых в спиральные пазы или в желобок, имеющий форму сложного лабиринта, но привлечение астрономических знаний для определения времени осталось на уровне примитивных солнечных часов. Династия Мин (1368–1644), сделавшая так много в области искусства, не оставила бы ничего памятного с точки зрения серьезной астрономии, если бы не один замечательный исторический эпизод – посещение Китая иезуитами. Это станет предметом нашего рассмотрения в последних разделах.