중국의 천문학
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1. 개요
중국의 천문학은 고대부터 발전하여 독자적인 우주론과 관측 기술을 발전시켰다. 개천설, 혼천설, 현야설 등 다양한 우주관이 존재했으며, 수력 혼천의, 자침 나침반, 대형 천문 시계탑과 같은 혁신적인 발명품들이 등장했다. 당나라 시대에는 인도 천문학이 수용되었고, 원나라 시대에는 이슬람 천문학자들이 중국에 초빙되어 달력 제작과 천문 연구에 기여했다. 명나라 시대에는 서양 천문학이 예수회 선교사들을 통해 유입되었고, 청나라 시대에는 서양식 천문 기법이 도입되었다. 중국 천문학은 별자리, 일식과 월식 예측, 다양한 관측 기기 개발 등 여러 분야에서 발전했으며, 간덕, 장형, 심괄, 곽수경 등 뛰어난 천문학자들이 배출되었다. 또한, 이슬람 및 서양 천문학과의 교류를 통해 상호 영향을 주고받았다.
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| 중국의 천문학 | |
|---|---|
| 지도 정보 | |
| 개요 | |
| 분야 | 천문학 |
| 문화적 맥락 | 중국 문화 |
| 역사적 맥락 | 중국사 |
| 특징 | |
| 천문 기관 | 천문대 관상대 |
| 천문학자 | 중국의 천문학자 목록 참조 |
| 별자리 | 중국 별자리 |
| 천문학적 기록 | 혜성, 유성, 태양 및 달의 일식에 대한 기록 |
| 역사 | |
| 기원 | 신석기 시대 |
| 전개 | 상나라 주나라 진나라 한나라 삼국 시대 진나라 수나라 당나라 송나라 원나라 명나라 청나라 |
| 서양 천문학의 영향 | 예수회 선교사를 통해 유입 |
| 주요 개념 | |
| 천체 | 별 해 달 행성 혜성 |
| 역법 | 중국력 |
| 도구 | 혼천의 간의 규표 누각 지남차 |
| 이론 | 선대설 혼천설 우주알 이론 기학 오행 음양 기 |
| 영향 | |
| 분야 | 점성술 풍수지리 항해술 |
| 관련 항목 | |
| 기타 | 중국 과학기술사 한국의 천문학 일본의 천문학 베트남의 천문학 |
2. 중국 천문학의 역사
중국은 서구의 영향이 있기 전, 여러 우주론적 모형을 개발했다.[5]
- ''개천설''(蓋天說)은 하늘은 반구이고, 지구는 바닥에 있는 원반이며, 물로 둘러싸여 있고, 하루에 한 번 북극 주위를 돈다는 이론이다. 태양은 반구에서 원을 그리며, 그 크기는 계절에 따라 달라진다. ''주비산경''에 설명되어 있다.
- ''혼천설''(渾天說)은 ''개천설''과 유사하지만, 하늘은 완전한 구체라는 이론이다. 계절은 북극이 머리 위에서 직접 움직이는 대신 이동함으로써 설명된다.
- ''현야설''(''懸夜說'') 또는 ''선야''(''玄夜'')는[6] 하늘은 무한히 넓고, 천체는 드문 간격으로 스스로 떠다니며[6], "발광체의 속도는 개별 특성에 따라 다르며, 이는 어떤 것에도 부착되어 있지 않음을 보여준다."는[7] 이론이다. 이 학파에 대해서는 알려진 정보가 거의 없다.[6]
수력으로 작동하는 혼천의는 후한 시대의 장형이 발명하였다. 장형은 기계식 톱니바퀴를 훌륭하게 활용한 것으로 유명하며, 이는 그의 가장 인상적인 발명품 중 하나였다.[25]
당나라 시대에는 인도 천문학이 가장 상세하게 수용되었는데, 이행과 같은 많은 중국 학자들이 두 종류의 천문학에 정통했다. 인도 천문학 체계는 《구지력(九執曆)》(718 CE)으로 중국에 기록되었으며, 저자는 구탄 시다라는 인도인이었다.[25] 인도 천문학자이자 인도 수학자인 아리아바타의 사인 천문 표는 당나라 시대인 718 CE에 편찬된 중국 천문 및 수학 서적인 《개원점경》(《개원점경》)으로 번역되었다.[15] 《개원점경》은 장안에서 태어났으며 원래 인도 출신인 천문학자이자 점성가인 구담 실달에 의해 편찬되었다. 그는 또한 나바그라하 달력을 중국어로 번역한 것으로도 유명하다.
송나라 시대의 다재다능한 과학자 심괄(1031–1095 CE)은 역사상 최초로 자침 나침반을 설명했을 뿐만 아니라, 항해에 사용될 수 있는 극성과 진북 사이의 거리를 보다 정확하게 측정했다. 심괄은 동료 위보와 함께 매일 밤 천문 관측을 수행하여 이를 달성했는데, 위보는 심괄이 개선한 더 넓은 조준경을 사용하여 극성을 무기한 관찰할 수 있었다. 심괄과 위보는 극성과 함께 5년 연속으로 매일 밤 천문 관측 프로젝트를 진행했는데, 이는 나중에 유럽의 티코 브라헤의 연구와도 필적할 만한 집중적인 작업이었다.
소송(蘇頌)과 그의 동료들이 1086 CE에 시작하여 1092 CE에 완성한 대형 천문 시계탑은 혼천의, 혼상(渾象), 그리고 기계식 시계 장치를 갖추고 있었다. 이 탑은 탈진기 메커니즘과 현존하는 가장 초기의 체인 드라이브에 의해 작동되었다. 그러나 35년 후, 침략한 금나라(1115–1234) 군대가 1127 CE에 개봉을 점령하면서 이 탑을 해체했다. 다행히, 소송이 그의 시계탑에 관해 작성한 두 개의 논문이 지금까지 전해져 내려오고 있어, 중세 텍스트를 통해 그의 천문 시계탑을 연구하는 것이 가능하다.
원나라 시대에는 이슬람 천문학자들의 달력 제작과 천문학 연구를 위해 중국으로 데려와졌다.[29][28] 중국 학자 예율초재는 1210년 칭기즈 칸을 따라 페르시아로 가서 몽골 제국에서 사용하기 위한 달력을 연구했다.[28] 쿠빌라이 칸은 천문 연구를 위한 베이징 고대 천문대와 연구소를 건설하기 위해 이란인들을 데려왔다.[29]
여러 중국 천문학자들이 페르시아의 훌라구 칸의 후원하에 1259년 나시르 알딘 알투시가 설립한 마라게 천문대에서 일했다.[30] 1267년, 이전에 마라가 천문대에서 일했던 페르시아 천문학자 자말 앗딘은 쿠빌라이 칸에게 지구 구형(지구본)과 혼천의를 포함한 일곱 개의 페르시아 천문 기구를[32] 천문 달력과 함께 바쳤다. 그는 중국에서 "자마 루딩"으로 알려졌는데, 1271년에[31] 그는 칸에 의해 베이징에 있는 이슬람 천문대의 초대 국장으로 임명되었다.
유명한 중국 천문학자 궈서우징이 얼마 후에 건설한 천문 기구 중 일부는 마라게에서 건설된 기구의 스타일과 유사하다.[30] 특히, "간소화된 기구"(''지안이'')와 가오청 천문대의 큰 규형은 이슬람의 흔적을 보여준다.[33] 1281년에 수시력을 공식화하는 동안, 궈서우징의 구면 삼각법 연구는 이슬람 수학의 영향을 부분적으로 받았을 수 있다.[34]
명나라의 태조 (1368–1398년 재위)는 그의 통치 첫 해 (1368년)에 몽골 원나라의 베이징에 있는 천문 기관에서 한족과 비한족 천문학 전문가들을 난징으로 징집하여 새로 설립된 국립 천문대의 관리가 되게 했다. 관측 및 계산 방법의 정확성을 높이기 위해 태조는 한족과 후이족의 병렬 달력 시스템을 채택했다. 다음 몇 년 동안 명 조정은 여러 후이족 점성가들을 황실 천문대의 고위직에 임명했다.
명나라 시대에는 천문학자들의 직업이 세습되었고, 천문국은 예부와 긴밀히 협력하며 황제에게 천문 현상을 보고했다.[46][47] 천문학자들은 역법 제작, 길일 결정, 침략 예측 등의 역할을 수행했다.[46][47] 그러나 천문 관측 결과의 정확성에 대한 의문과 부패 문제도 존재했다.[56][57]
16세기 말과 17세기 초, 예수회 선교사들은 서양 천문학을 중국에 소개했다. 마누엘 디아스 더 영거와 요한 아담 샬 폰 벨은 망원경에 대한 저술을 출판했고,[37][38] 숭정제는 요한 슈레크의 망원경을 얻었지만, 중국 천문학에 미치는 영향은 제한적이었다.[37]
예수회는 지구중심설을 고수하고 태양중심설을 무시해야 했기 때문에, 초기에 중국에는 프톨레마이오스의 지구중심설 천문학을 전파했다.[39] 하지만, 자코모 로와 같은 예수회 선교사들은 티코 브라헤의 지구-태양 중심 모델을 도입하기도 했다.[40] 당시 중국인들은 천체가 무한한 공간에 떠다닌다고 믿었기 때문에, 천체가 고체 결정 구체에 속해 있다는 아리스토텔레스의 견해와는 모순이 있었다.[39]
미하엘 보이엠은 요하네스 케플러의 루돌프 표를 소개했고,[37] 요한 아담 샬 폰 벨의 논문에서 코페르니쿠스, 갈릴레오, 티코 브라헤의 이름이 공식적으로 소개되었지만,[41] 코페르니쿠스적 견해는 널리 퍼지지 않았다.
청나라 시대에 페르디난트 아우구스틴 할러슈타인은 최초의 구형 아스트롤라베를 제작했으며,[42] 옛 베이징 천문대에는 그가 제작한 회전 링이 있는 환구의가 있다. 에도 시대 일본에서는 네덜란드의 도움으로 코페르니쿠스적 견해가 완전히 받아들여졌지만,[42] 19세기 초까지 중국에서는 개신교 선교사들을 통해 코페르니쿠스적 견해가 알려지기 시작했다.[42]
명나라 시대의 천문기구로는 혼천의, 간략화된 기구, 규표, 물시계 등이 있었다.[53][54][55]
2. 1. 고대
중국은 서구의 영향이 있기 전, 여러 우주론적 모형을 개발했다.[5]
- ''개천설''(蓋天說)은 하늘은 반구이고, 지구는 바닥에 있는 원반이며, 물로 둘러싸여 있고, 하루에 한 번 북극 주위를 돈다는 이론이다. 태양은 반구에서 원을 그리며, 그 크기는 계절에 따라 달라진다. ''주비산경''에 설명되어 있다.
- ''혼천설''(渾天說)은 ''개천설''과 유사하지만, 하늘은 완전한 구체라는 이론이다. 계절은 북극이 머리 위에서 직접 움직이는 대신 이동함으로써 설명된다.
- ''현야설''(''懸夜說'') 또는 ''선야''(''玄夜'')는[6] 하늘은 무한히 넓고, 천체는 드문 간격으로 스스로 떠다니며[6], "발광체의 속도는 개별 특성에 따라 다르며, 이는 어떤 것에도 부착되어 있지 않음을 보여준다."는[7] 이론이다. 이 학파에 대해서는 알려진 정보가 거의 없다.[6]
2. 2. 중세
수력으로 작동하는 혼천의는 후한 시대의 장형이 발명하였다. 장형은 기계식 톱니바퀴를 훌륭하게 활용한 것으로 유명하며, 이는 그의 가장 인상적인 발명품 중 하나였다.[25]당나라 시대에는 인도 천문학이 가장 상세하게 수용되었는데, 이행과 같은 많은 중국 학자들이 두 종류의 천문학에 정통했다. 인도 천문학 체계는 《구지력(九執曆)》(718 CE)으로 중국에 기록되었으며, 저자는 구탄 시다라는 인도인이었다.[25] 인도 천문학자이자 인도 수학자인 아리아바타의 사인 천문 표는 당나라 시대인 718 CE에 편찬된 중국 천문 및 수학 서적인 《개원점경》(《개원점경》)으로 번역되었다.[15] 《개원점경》은 장안에서 태어났으며 원래 인도 출신인 천문학자이자 점성가인 구담 실달에 의해 편찬되었다. 그는 또한 나바그라하 달력을 중국어로 번역한 것으로도 유명하다.
송나라 시대의 다재다능한 과학자 심괄(1031–1095 CE)은 역사상 최초로 자침 나침반을 설명했을 뿐만 아니라, 항해에 사용될 수 있는 극성과 진북 사이의 거리를 보다 정확하게 측정했다. 심괄은 동료 위보와 함께 매일 밤 천문 관측을 수행하여 이를 달성했는데, 위보는 심괄이 개선한 더 넓은 조준경을 사용하여 극성을 무기한 관찰할 수 있었다. 심괄과 위보는 극성과 함께 5년 연속으로 매일 밤 천문 관측 프로젝트를 진행했는데, 이는 나중에 유럽의 티코 브라헤의 연구와도 필적할 만한 집중적인 작업이었다.
소송(蘇頌)과 그의 동료들이 1086 CE에 시작하여 1092 CE에 완성한 대형 천문 시계탑은 혼천의, 혼상(渾象), 그리고 기계식 시계 장치를 갖추고 있었다. 이 탑은 탈진기 메커니즘과 현존하는 가장 초기의 체인 드라이브에 의해 작동되었다. 그러나 35년 후, 침략한 금나라(1115–1234) 군대가 1127 CE에 개봉을 점령하면서 이 탑을 해체했다. 다행히, 소송이 그의 시계탑에 관해 작성한 두 개의 논문이 지금까지 전해져 내려오고 있어, 중세 텍스트를 통해 그의 천문 시계탑을 연구하는 것이 가능하다.
원나라 시대에는 이슬람 천문학자들의 달력 제작과 천문학 연구를 위해 중국으로 데려와졌다.[29][28] 중국 학자 예율초재는 1210년 칭기즈 칸을 따라 페르시아로 가서 몽골 제국에서 사용하기 위한 달력을 연구했다.[28] 쿠빌라이 칸은 천문 연구를 위한 베이징 고대 천문대와 연구소를 건설하기 위해 이란인들을 데려왔다.[29]
여러 중국 천문학자들이 페르시아의 훌라구 칸의 후원하에 1259년 나시르 알딘 알투시가 설립한 마라게 천문대에서 일했다.[30] 1267년, 이전에 마라가 천문대에서 일했던 페르시아 천문학자 자말 앗딘은 쿠빌라이 칸에게 지구 구형(지구본)과 혼천의를 포함한 일곱 개의 페르시아 천문 기구를[32] 천문 달력과 함께 바쳤다. 그는 중국에서 "자마 루딩"으로 알려졌는데, 1271년에[31] 그는 칸에 의해 베이징에 있는 이슬람 천문대의 초대 국장으로 임명되었다.
유명한 중국 천문학자 궈서우징이 얼마 후에 건설한 천문 기구 중 일부는 마라게에서 건설된 기구의 스타일과 유사하다.[30] 특히, "간소화된 기구"(''지안이'')와 가오청 천문대의 큰 규형은 이슬람의 흔적을 보여준다.[33] 1281년에 수시력을 공식화하는 동안, 궈서우징의 구면 삼각법 연구는 이슬람 수학의 영향을 부분적으로 받았을 수 있다.[34]
명나라의 태조 (1368–1398년 재위)는 그의 통치 첫 해 (1368년)에 몽골 원나라의 베이징에 있는 천문 기관에서 한족과 비한족 천문학 전문가들을 난징으로 징집하여 새로 설립된 국립 천문대의 관리가 되게 했다. 관측 및 계산 방법의 정확성을 높이기 위해 태조는 한족과 후이족의 병렬 달력 시스템을 채택했다. 다음 몇 년 동안 명 조정은 여러 후이족 점성가들을 황실 천문대의 고위직에 임명했다.
2. 3. 근세
명나라 시대에는 천문학자들의 직업이 세습되었고, 천문국은 예부와 긴밀히 협력하며 황제에게 천문 현상을 보고했다.[46][47] 천문학자들은 역법 제작, 길일 결정, 침략 예측 등의 역할을 수행했다.[46][47] 그러나 천문 관측 결과의 정확성에 대한 의문과 부패 문제도 존재했다.[56][57]16세기 말과 17세기 초, 예수회 선교사들은 서양 천문학을 중국에 소개했다. 마누엘 디아스 더 영거와 요한 아담 샬 폰 벨은 망원경에 대한 저술을 출판했고,[37][38] 숭정제는 요한 슈레크의 망원경을 얻었지만, 중국 천문학에 미치는 영향은 제한적이었다.[37]
예수회는 지구중심설을 고수하고 태양중심설을 무시해야 했기 때문에, 초기에 중국에는 프톨레마이오스의 지구중심설 천문학을 전파했다.[39] 하지만, 자코모 로와 같은 예수회 선교사들은 티코 브라헤의 지구-태양 중심 모델을 도입하기도 했다.[40] 당시 중국인들은 천체가 무한한 공간에 떠다닌다고 믿었기 때문에, 천체가 고체 결정 구체에 속해 있다는 아리스토텔레스의 견해와는 모순이 있었다.[39]
미하엘 보이엠은 요하네스 케플러의 루돌프 표를 소개했고,[37] 요한 아담 샬 폰 벨의 논문에서 코페르니쿠스, 갈릴레오, 티코 브라헤의 이름이 공식적으로 소개되었지만,[41] 코페르니쿠스적 견해는 널리 퍼지지 않았다.
청나라 시대에 페르디난트 아우구스틴 할러슈타인은 최초의 구형 아스트롤라베를 제작했으며,[42] 옛 베이징 천문대에는 그가 제작한 회전 링이 있는 환구의가 있다. 에도 시대 일본에서는 네덜란드의 도움으로 코페르니쿠스적 견해가 완전히 받아들여졌지만,[42] 19세기 초까지 중국에서는 개신교 선교사들을 통해 코페르니쿠스적 견해가 알려지기 시작했다.[42]
명나라 시대의 천문기구로는 혼천의, 간략화된 기구, 규표, 물시계 등이 있었다.[53][54][55]
2. 4. 현대
3. 주요 개념 및 관측 도구
3. 1. 별자리 및 성도
하늘의 구분은 북두칠성과 이십팔수로 시작되었다.[8] 1977년, 후베이성 수이셴에 있는 증후이의 무덤에서 칠기 상자가 발굴되었다. 28수 이름이 상자 뚜껑에서 발견되어, 이 분류 체계가 기원전 433년 이전에 사용되었음을 증명했다.[8]음력의 별자리는 매우 오래된 기원을 가지고 있기 때문에, 그 이름의 대부분의 의미는 불분명해졌다. 이름의 의미는 여전히 논의 중이다.[8]
이십팔수 외에도 대부분의 별자리는 석신과 간덕의 저작을 기반으로 하는데, 이들은 중국 전국 시대 (기원전 481–221년)의 점성가였다. 서한 시대의 역사가 사마천 (기원전 145–86년)은 그의 사기에서 90개의 별자리가 포함된 성표를 제공했다.[9] 후한 시대의 박식한 과학자이자 발명가인 장형 (78–139년)은 120년에 124개의 기록된 별자리를 특징으로 하는 성표를 발표했다.[10]
명나라 말기에, 농업 과학자이자 수학자인 서광계 (1562–1633년)는 그의 동료인 이탈리아 예수회 소속 마테오 리치가 소개한 서양의 성표를 기반으로 천구 남극 근처에 23개의 별자리를 추가했다.
기원전 4세기, 별 목록에 관한 가장 초기의 정보를 제공한 두 명의 중국 천문학자는 전국 시대의 사신과 간덕이었다.[11]
이 책들은 6세기까지는 존재했던 것으로 보이지만, 그 이후 소실되었다.[11] 많은 책들이 비슷한 이름을 공유하며, 종종 인용되고 그들의 이름을 따서 명명되었다. 이러한 텍스트들은 그들이 저술한 원본 목록과 혼동되어서는 안 된다. 내용을 보존하는 데 도움이 된 주목할 만한 작품들은 다음과 같다.
| 저자 | 번역된 이름 | 중국어 이름 | 핀인 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 사마천 | 천관서 | 天官書 | Tianguan shu | 이것은 한나라 시대의 학자이자 관료인 사마천이 기원전 2세기 후반에 편찬한 방대한 역사서인 사기의 천문학 부분이다. 이 장은 별 목록을 제공하고 간덕과 사신의 학파에 대해 논의한다.[12] |
| 마현(馬顯) | 간석성경 | 甘石星經 | Gan Shi Xingjing | 사신과 간덕의 이름을 따서 명명되었지만, 소실되었고, 이후 약 579년경에 개원점경의 천문학 논문에 부록으로 편집되었으며, 군재독서지에 요약되어 있다.[13] |
| 진서 | 晉書 | Jin shu | 텍스트의 천문학 부분[11] | |
| 수서 | 隋書 | Sui shu | [11] | |
| 구다마 싯다 | 개원점경 | 開元占經 | Kaiyuan Zhanjing | 당나라 현종 (712–756 CE) 통치 기간. 간덕과 사신의 연구를 분석하고 요약한 후, 당나라 천문학자들은 발견된 800개 이상의 별의 이름을 언급했으며,[11] 그 중 121개는 위치가 표시되었다.[14] 인도 천문학자이자 인도 수학자인 아리아바타의 천문학적 사인 사인도 개원점경으로 번역되었다.[15] |
| 통점대상력성경 | 通占大象曆星經 | Tongzhan taxiangli xingjing | 이 개명된 별 목록은 도교 서적인 도장에 포함되어 있다.[11] |
오함 (巫咸)은 논쟁의 대상이 된 천문학자 중 한 명이다. 그는 종종 간덕, 사신과 함께 "세 학파 천문 전통" 중 하나로 묘사된다.[16]
한나라의 천문학자이자 발명가인 장형 (78–139 CE)은 약 2500개의 서로 다른 별을 목록화했을 뿐만 아니라 100개 이상의 서로 다른 별자리를 인식했다. 장형은 또한 당시 중국의 다양한 천문 이론을 요약한 자신의 작품 ''영헌''을 출판했다. 그 다음 삼국 시대 (220–280 CE)에 진탁 (陳卓)은 그의 선배들의 연구를 결합하여 또 다른 별 목록을 만들었다. 이번에는 283개의 별자리와 1464개의 별이 나열되었다. 원나라 (1279–1368 CE)의 천문학자 곽수경은 새로운 목록을 만들었는데, 수천 개의 별이 포함되어 있었다고 믿어진다.
중국은 과거 수세기 동안 많은 별 지도를 그렸다. 어떤 것이 가장 오래된 별 지도인지에 대해서는 논쟁의 여지가 있는데, 중국 도자기와 오래된 유물도 별 지도로 간주될 수 있기 때문이다. 인쇄된 형태로 된 가장 오래된 성도 중 하나는 소송(蘇頌, 1020–1101 CE)의 천문도로, 1092 CE에 제작되었으며, 그의 시계탑에 대한 시계학 논문에 포함되었다. 아마도 가장 유명한 것은 간쑤성 둔황에서 발견된 둔황 성도일 것이다. 1907년 영국 고고학자 마르크 아우렐 스타인에 의해 발굴된 이 성도는 런던의 대영 박물관으로 옮겨졌다. 이 지도는 종이에 그려졌으며 1,350개 이상의 별이 있는 하늘 전체를 나타낸다. 고대 바빌로니아인과 그리스인도 하늘을 관찰하고 별을 목록화했지만, 이러한 완전한 별 기록은 존재하지 않거나 남아있지 않다. 따라서 이것은 현재 가장 오래된 하늘의 차트이다.
최근 연구에 따르면 이 지도의 필사본은 7세기 CE(당나라) 초로 거슬러 올라갈 수 있다. 학자들은 이 성도가 당 중종의 통치 기간인 705년부터 710 CE 사이에 제작된 것으로 믿고 있다. 당시 관측을 기반으로 하지 않은, 매달 하늘을 따라 태양의 움직임을 묘사한 텍스트(월령, 月令)가 있다.
3. 2. 일식과 월식
고대 중국에서는 기원전 750년부터 1,600건의 일식과 월식 관측 기록이 남아있다.[17] 기원전 4세기 시선은 달과 태양의 상대적 위치를 이용해 일식을 예측하는 방법을 제시했다.[18] 경방(기원전 78–37년)은 달이 태양빛을 반사하여 빛난다는 이론을 주장했다.[19] 그는 달과 행성이 음(陰)이며 형체는 있지만 빛은 없고, 태양이 비출 때만 빛을 받는다고 설명했다. 또한 달에서 태양이 비추는 부분만 밝게 보이고, 그렇지 않은 부분은 어둡게 남는다고 하였다.[20] 왕충(27–97년)은 경방의 이론이 새로운 것이 아니라고 비판했다.[19]장형(78–139년)은 ''영헌(靈憲)''에서 태양은 불, 달은 물과 같다고 비유하며, 달의 밝기는 태양 복사에서 비롯되고, 달의 어둠은 태양 빛이 가려져서 생긴다고 설명했다. 그는 월식은 태양 빛이 지구에 가려 달에 도달하지 못해 발생하는 '안쉬'(an-hsü)라고 불렀고, 일식은 달이 태양의 경로를 가로지를 때 발생한다고 기록했다.[21]
송나라의 과학자 심괄(1031–1095년)은 몽계필담에서 월식과 일식 모델을 사용하여 천체가 구형임을 증명했다. 그는 달이 은구슬처럼 빛을 반사하며, 태양 빛이 비치는 각도에 따라 초승달, 보름달 등 다양한 모양으로 보인다고 설명했다. 또한, 황도와 달의 경로가 약간 기울어져 있어 합과 충일 때 항상 일식과 월식이 발생하지 않는다고 덧붙였다.[22]
3. 3. 천문 관측 기기
중국에서 혼천의의 가장 초기 발전은 기원전 1세기로 거슬러 올라가며,[23] 원시적인 단일 링 혼천의 기기를 갖추고 있었다. 이를 통해 북극 거리를 측정할 수 있었으며(去極度, 중국식 적위), '수'(入宿度, 중국식 적경)에서의 위치를 측정할 수 있었다.[24] 서한 시대(기원전 202년~기원 9년) 동안, 천문학자 낙하굉(落下閎), 선우망인(鮮于妄人), 경수창(耿壽昌)의 추가적인 개발은 혼천의의 초기 발전 단계를 진전시켰다. 기원전 52년, 천문학자 경수창은 혼천의에 고정된 적도 링을 도입했다.[24] 그 후 동한 시대(23~220년)에는 천문학자 부안과 가규가 서기 84년에 타원형 링을 추가했다.[24] 혼천의는 장형에 의해 125년에 지평선 및 자오선 링을 갖추면서 완전히 완성되었다.[24] 수력으로 작동하는 혼천의는 후한 시대의 인물인 장형(78–139 CE)이 발명하였다. 장형은 기계식 톱니바퀴를 훌륭하게 활용했는데, 이는 그의 가장 인상적인 발명품 중 하나였다.[53]
소송(蘇頌)과 그의 동료들이 1086 CE에 시작하여 1092 CE에 완성한 대형 천문 시계탑은 혼천의, 혼상(渾象), 그리고 기계식 시계 장치를 갖추고 있었다. 이 탑은 탈진기 메커니즘과 현존하는 가장 초기의 체인 드라이브에 의해 작동되었다. 그러나 35년 후, 침략한 금나라(1115–1234) 군대가 1127 CE에 개봉을 점령하면서 이 탑을 해체했다. 혼천의 부분은 베이징으로 옮겨졌지만, 소송의 아들조차 탑을 성공적으로 재건하지 못했다.
혼천의는 천구를 나타내는 세 개의 고리 세트를 가지고 있다. 첫 번째 그룹은 고정된 자오환, 지평환 및 적도환을 포함한다. 두 번째 그룹은 하나의 단위로 회전하는 황도환, 지점환 및 춘분환을 포함한다. 내부 그룹에는 천극 주위를 움직이는 하나의 자오환이 있다. 이를 통해 천문학자는 시야 내에 천체를 설정하고 거리를 판단할 수 있다.[53]
1276년 유명한 천문학자 곽수경에 의해 설계된 간의(簡儀)는 당시 혼천의(渾天儀)에서 발견된 대부분의 문제를 해결했다. 간의의 주요 구조는 서로 수직인 두 개의 큰 고리로 구성되어 있는데, 그중 하나는 적도 평면에 평행하며 이에 따라 "적도환"이라고 불리고, 다른 하나는 금속 샤프트를 중심으로 회전하며 적도환의 중심에 수직인 이중 고리이며 "적경 이중환"이라고 불린다. 이중환은 십자선이 있는 시준관을 내부에 가지고 있다. 관측 시 천문학자들은 시준관으로 별을 조준하고, 적도환과 적경 이중환의 눈금을 관찰하여 별의 위치를 해독할 수 있었다. 단 두 세트의 좌표만으로 이 기구는 혼천의보다 더 넓은 범위와 시야를 가지고 있다.[53]
1715년 한 외국인 선교사가 이 기기를 녹였다. 현존하는 것은 1437년에 제작되었으며 현재의 독일로 옮겨졌다. 이후 8개국 연합 중 1900년에 프랑스 대사관에 보관되었다. 국제적인 여론의 압박으로 독일은 이 기기를 중국에 반환했다. 1933년, 이 기기는 자금산 천문대에 배치되어 중일 전쟁에서 파괴되는 것을 막았다. 1980년대에 심각하게 부식되고 녹슬어 거의 파괴될 뻔했다. 기기를 복원하기 위해 난징 정부는 11개월을 들여 수리했다.
중국인들은 성도 외에도 별들의 위치를 별 지도처럼 보여주고 특정 시간의 하늘을 나타낼 수 있는 혼천구를 만들었다. 중국어 이름 때문에 혼천구는 중국어에서 한 글자만 다른 (혼상(渾象) vs. 혼의(渾儀)) 혼천의와 자주 혼동된다. 기록에 따르면 최초의 혼천구는 기원전 70년에서 기원전 50년 사이에 경수창(耿壽昌)에 의해 제작되었다. 명나라 시대의 혼천구는 거대한 구형으로, 28수, 천구 적도, 황도를 보여주었다. 현재까지 남아있는 것은 없다.
청나라 시대의 천구는 天體儀(천체의)라고 불렸다. 베이징 고천문대에 있는 천구는 1673년에 벨기에 선교사 페르디난트 페르비스트(남회인)가 제작했다. 다른 중국의 천구와 달리, 고대 중국의 표준인 365.24도가 아닌 360도를 사용한다. 또한 천구 남극 근처의 별자리를 보여주는 최초의 중국 천구이기도 하다.
원(元) 규표는 태양의 위치를 측정하는 데 사용되는 그림자 투영 기구이다. 그러나 정확도가 높지는 않은 것으로 보인다. 이 기구의 중요한 측면은 북-남 자오선에 맞춰져 있어 현지 정오를 나타낼 수 있다는 것이다. 1392년의 공식 기기 목록에는 포함되지 않았지만, 1437년 황보충화는 그것을 포함시켰는데, 이는 실용성보다는 그 뒤에 숨겨진 독창성 때문이었을 것이다.[54]
물시계, 즉 클렙시드라는 천문학자들이 가장 널리 사용한 시간 측정 장치였다. 클렙시드라는 또한 공식적인 국가 시간 측정 장치로 사용되었다. 천문국은 3개의 챔버로 된 유입형 클렙시드라를 사용했지만, 난징에는 물시계에 대한 기록이 없다. 천문국이 베이징으로 이전한 후에야 공식적인 물시계 관측소가 설치되었다.[55]
4. 주요 천문학자
간더와 시선은 기원전 4세기에 활동한 천문학자다. 장형(78-139)은 혼천의와 지진계를 발명했다. 우시(307-345)는 세차 운동을 발견했다. 심괄(1031-1095)은 북극성의 정확한 위치를 측정하고 천문 관측 기구를 개선했다. 소송(1020-1101)은 수운의상대를 제작하고 천문도를 만들었다. 곽수경(1231-1316)은 간의와 수시력을 개발했다. 서광계(1562-1633)는 마테오 리치와 함께 천문학 서적을 번역하고 역법 개혁에 참여했다. 왕석찬(1628-1682)은 서양 천문학을 연구하고 독자적인 천문학 이론을 제시했다.
5. 이슬람 및 서양 천문학과의 교류
송나라 때 후이족 무슬림 천문학자인 마이저가 주 7일 개념을 도입하는 등 중국 천문학에 이슬람의 영향이 처음 기록되었다.[27] 원나라 시대에는 이슬람 천문학자들이 달력 제작과 천문학 연구를 위해 중국으로 초빙되었다.[29][28] 중국 학자 예율초재는 1210년 칭기즈 칸을 따라 페르시아로 가서 몽골 제국에서 사용하기 위한 달력을 연구했다.[28] 쿠빌라이 칸은 천문 연구를 위한 베이징 고대 천문대와 연구소를 건설하기 위해 이란인들을 데려왔다.[29]
1267년, 페르시아 천문학자 자말 앗딘은 쿠빌라이 칸에게 지구 구형(지구본)과 혼천의를 포함한 일곱 개의 페르시아 천문 기구를[32] 천문 달력과 함께 바쳤다. 그는 중국에서 "자마 루딩"으로 알려졌으며, 1271년에[31] 칸에 의해 베이징에 있는 이슬람 천문대의 초대 국장으로 임명되었다.[31] 유명한 중국 천문학자 궈서우징이 얼마 후에 건설한 천문 기구 중 일부는 마라게에서 건설된 기구의 스타일과 유사하다.[30] 특히, "간소화된 기구"(''지안이'')와 가오청 천문대의 큰 규형은 이슬람의 흔적을 보여준다.[33] 1281년에 수시력을 공식화하는 동안, 궈서우징의 구면 삼각법 연구는 이슬람 수학의 영향을 부분적으로 받았을 수 있다.[34]
명나라 시대, 주원장 황제는 중국어로 이슬람 천문 표를 번역하고 편집하도록 명령했는데, 이 작업은 무슬림 천문학자 마샤이헤이와 중국 학자 관료 우보종에 의해 수행되었다. 이 표들은 "회회 율법"(''이슬람력 천문학 시스템'')으로 알려지게 되었고, 18세기 초까지 여러 번 중국에서 출판되었다.[35]
근대 초 유럽의 과학은 16세기 말과 17세기 초에 예수회 선교사들에 의해 중국에 소개되었다. 망원경은 17세기 초에 중국에 도입되었다. 1626년, 요한 아담 샬 폰 벨(탕 뤄왕)은 망원경에 관한 중국어 논문인 '원경설(遠鏡說)'(The Far-Seeing Optic Glass)을 출판했다.[38] 16세기와 17세기의 예수회 중국 선교는 서양 천문학을 중국에 가져왔고, 조선에도 전파되었다.
17세기 초 갈릴레오 사건 이후, 로마 가톨릭 예수회는 지구 중심설을 고수하고 태양 중심설을 무시해야 했다.[39] 따라서 예수회는 초기에 지구 중심적이고 대체로 코페르니쿠스 혁명 이전의 천문학을 공유했다.[39] 중국인들은 천체들이 무한한 공간의 공허함 속에서 떠다닌다고 믿었기 때문에, 예수회의 주장에 근본적으로 반대했다.[39]
페르디난트 아우구스틴 할러슈타인(류 송링)은 1739년부터 1774년까지 제국 천문국 국장으로 최초의 구형 아스트롤라베를 제작했다. 현재 박물관으로 사용되고 있는 옛 베이징 천문대에는 할러슈타인의 지도 아래 제작된 회전 링이 있는 환구의가 있는데, 이는 가장 뛰어난 천문 기구로 여겨진다.
에도 시대의 일본에서는 네덜란드가 1725년 나카네 겐케이가 이끄는 일본 최초의 현대 천문대를 일본인들을 도왔고, 이 천문대의 천문학자들은 코페르니쿠스적 견해를 완전히 받아들였다.[42] 반면 코페르니쿠스적 견해는 조셉 에드킨스, 알렉산더 와일리, 존 프라이어와 같은 개신교 선교사들이 활동하던 19세기 초까지 중국 주류에서 받아들여지지 않았다.[42]
6. 한국 천문학에 미친 영향
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