QUAN SÁT THIÊN VĂN Tác giả: Bùi Dương Hải 2. NHỮNG NHÀ THIÊN VĂN CỔ ĐẠI “Mỗi người nông dân đều là một nhà thiên văn nghiệp dư” – nhận xét đó không hẳn là quá đáng đối với những kiến thức thiên văn của cư dân Hoàng Hà. Tuy nhiên, để đạt đến trình độ mà thế giới phải ghi nhận, không thể không nhắc đến công lao của những nhà thiên văn chuyên nghiệp thực thụ, mà tác phẩm của họ còn đến ngày nay. Dưới đây giới thiệu một số người có nhiều thành quả nhất. Thạch Thị (350 TCN) Những nhà thiên văn học chuyên sâu đầu tiên được thực sự ghi nhận trong lịch sử Trung Hoa là từ thời Chiến quốc (400 - 200 TCN), trong đó nổi tiếng nhất là Thạch Thân. Trong Sử Ký rằng: Thạch Thân (khoảng 350 TCN) là nhà thiên văn lịch pháp của nước Vệ, đã viết các tác phẩm gồm: Thiên văn (8 chương), Thiên Văn Chiêm (8 quyển), Thạch thị Hỗn Thiên đồ (1 quyển), Thạch thị Kinh bạc Tinh chiêm (thường gọi là Thạch thị Tinh kinh bạc chiêm - 1 quyển). Tập bản đồ vẽ khoảng 800 ngôi sao chia theo 122 chòm, theo truyền thuyết thì 28 chòm đã được Vu Hàm đời nhà Thương phân định. Tuy nhiên, theo một số thuyết về sau, Thạch Thị là tên gọi chung cho một nhóm học giả thời đó chứ không phải chỉ 1 người. Thạch thị Tinh kinh bạc chiêm bị thất lạc trong những thế kỷ sau, chỉ còn một số đồ hình các vì sao của nó được sao chép lại trong các thư tịch khác, mà còn giữ đến nay là Khai nguyên Chiêm kinh (thời đại Khai Nguyên nhà Đường – 729). Một bản sao khác của cuốn sách hiện được dòng họ Wakasugi ở Tokyo – Nhật Bản gìn giữ. Cách giải thích các hiện tượng của Thạch thị không tránh khỏi những hạn chế, do chịu ảnh hưởng của tư tưởng Nho giáo, chẳng hạn như đoạn sau: “Khi thiên tử sáng suốt, mặt trăng sẽ đi theo đúng hướng, khi thiên tử không minh, đại thần chiếm quyền, mặt trăng sẽ đi chệch đường”. Cùng thời với Thạch Thân là Cam Đức cũng là nhà thiên văn học, đã quan sát rất kỹ về các hiện tượng trên mặt trời, từ vết đen, vết trắng. Ông mô tả vết đen như đồng xu trên mặt trời, và giải thích Nhật thực chính là do vết đen ăn từ một phía ra, chiếm hết mặt trời. Tư Mã Thiên (145 – 87 TCN) Trong tác phẩm Sử Ký đồ sộ, Tư Mã Thiên - sử gia vĩ đại, đồng thời là một nhà thiên văn, địa lý kì tài thời thời Hán Vũ đế - đã dành hẳn một quyển là Thiên Quan thư để ghi chép về thiên văn, tập hợp kiến thức từ tiền nhân cũng như của bản thân ông. Tư Mã Thiên đã liệt kê hơn 1000 ngôi sao, cũng như ghi lại các hiện tượng đặc biệt của bầu trời. Thiên quan thư của ông là tác phẩm hoàn chỉnh sớm nhất còn đến nay, hầu như kết quả thiên văn trước đó đều được hệ thống lại, thêm vào đó là các kiến thức của bản thân ông. Những quan sát đó cho thấy những gì đã xảy ra hơn 2000 năm trước. Có thể ông đã tham khảo các bản của Thạch thị, nhưng những nhận xét đánh giá riêng của ông về Thiên tượng cũng có giá trị rất lớn, chẳng hạn trong việc phân chia màu sắc các sao . Kế tục Tư Mã Thiên, thái sử Ban Cố, tác giả bộ Hán Sử, cũng là một nhà thiên văn. Chính ông là người đã tìm ra chu kỳ 76 năm của sao chổi Halley, cũng như viết về quĩ đạo của các hành tinh. Tiếp theo ông, Đổng Trọng Thư cũng để lại dấu ấn của mình qua việc đoán được hiện tượng Nguyệt thực, thông qua việc tính toán từ các văn bản giáp cốt. Cho đến cuối thời Tam Quốc (200), các nhà thiên văn đã hệ thống lại các tài liệu, ghi lại tổng cộng 1464 sao trong 283 chòm. Trương Hoành (78 – 139) Đỉnh cao nhân loại về Thiên văn học cổ đại là Trương Hoành, đồng thời cũng là nhà địa lý, toán học, làm việc tại kinh đô Lạc Dương của nhà Hán. Sau nhiều năm dành cho nghiên cứu thiên văn, ông đã tìm ra quĩ đạo chính xác của 5 hành tinh trong Hệ mặt trời, ghi lại vị trí các sao được nhìn thấy bằng mắt thường. Những nhận định chính xác của ông về Hệ mặt trời khiến người thời đó không thể hiểu được. Ông cho rằng trái đất phải có hình tròn chứ không phải phẳng dẹt, bầu trời bao bọc bên ngoài, ánh trăng là phản chiếu của mặt trời, Nguyệt thực là do mặt trăng đi vào bóng của trái đất, và hình dáng tròn khuyết của mặt trăng là do góc độ nhìn khác nhau từ mặt đất. . Trương Hoành viết hơn 20 tác phẩm, trong quyển Hỗn Thiên chú ông viết: “Trời tròn giống như quả trứng, mà Đất giống như lòng đỏ, nằm lơ lửng ở chính giữa, bầu trời lớn hơn bao bọc xung quanh” Tư Mã Trươ ng Hoàn Còn trong tác phẩm thiên văn Linh Hiến, ông đã vẽ vị trí các chòm sao và viết: “Trong bầu trời từ Bắc đến Nam có 124 chòm sao, gồm 2500 ngôi sao tỏa sáng, trong đó 320 ngôi đã được đặt tên; đó là chưa kể những sao mà những người đi biển nhìn thấy. Kể cả những sao rất bé thì tổng số là 11.520 ngôi”. Đặc biệt nhất là ông đã chế tạo một dụng cụ quan trắc thiên văn là Hỗn Thiên Nghi. Theo Hán Sử, Hỗn thiên nghi gồm những vòng đồng có chia khoảng, một Thiên cầu bằng đồng. Đường Hoàng đạo của Thiên cầu lệch với xích đạo một góc 24 độ ( chỉ sai 0,5 độ so với thực tế). Một chiếc ống thẳng để nhìn giúp ông xác định vị trí các sao theo hướng không sai lệch và không bị ánh sáng khác ảnh hưởng. Nhờ đó, các ngôi sao được đo đạc vị trí chính xác, điều mà chưa ai làm được trước đó. Sau đó, ông còn dùng sức nước đẩy quả cầu quay, mô tả chuyển động các sao, hiện tượng tròn khuyết của mặt trăng và Nguyệt thực được giải thích chính xác. Một phần ra ngoài đề một chút, là các phát minh của Trương Hoành. Cũng giống như các nhà Thiên Văn học phương Tây thông thường là nhà Vật lý – Toán học, Trương Hoành còn có các phát minh trong nhiều lĩnh vực khác. Một sáng chế đáng chú ý của ông là thiết bị đo động đất. Nó gồm một bình đồng, có những cơ cấu nhậy với độ rung ở trong, bên ngoài là 8 con rồng ngậm hờ một quả cầu ở miệng, bên dưới là 8 con cóc quay về 8 hướng. Nếu có chấn động, quả cầu sẽ rơi xuống, và tùy tiếng động to hay nhỏ mà đoán động đất mạnh hay yếu. Hậu Hán thư viết lại rằng: năm 138, khi thấy quả cầu ở phía tây rơi xuống, Trương Hoành đã vội yến kiến và trình với vua rằng có động đất ở phía tây Lạc Dương. Vào ngày hôm đó không có gì xảy ra ở kinh đô, khiến ông bị những quan lại khác chỉ trích. Nhưng 2 ngày sau thì có tin báo là có động đất mạnh ở 1000 dặm phía tây Lạc Dương. Sự kiện này gây xôn xao triều đình. Ông cũng là người đã nêu ra cách tính tỉ số pi ( π ) bằng căn bậc 2 của 10, sai số với thực tế là khoảng 0.02. Đáng tiếc là do nhiều nguyên nhân, chỉ còn rất ít trong số các công trình của ông còn lại đến nay. Tổ Xung Chi (429 – 501) Tổ Xung Chi là nhà toán học và Thiên văn – Lịch pháp thời Nam Bắc triều. Dụng Tranh cổ mô tả đồng hồ Tô Tống Ông là người đã tính toán chính xác các ngày Hạ chí, Đông chí hàng năm thông qua việc đo độ dài bóng của một cây gậy cắm thẳng đứng trên mặt đất. Từ đó hình thành cơ sở cho việc tính một loại lịch mới chính xác hơn Âm-dương lịch mà các vị vua đang dùng. Năm 462, ông đưa ra loại lịch mới, tính được độ dài năm giữa hai lần Xuân phân kế tiếp là 365,24281481 ngày (sai lệch 50 giây so với tính toán hiện đại), và độ dài của tháng mặt trăng là 27,21233 ngày (lệch 9 giây). Ông phát hiện thấy sự tiến động của ngày Xuân phân khiến cho năm nhiệt đới ngắn hơn so với năm mặt trời thực 21 phút, cũng như thấy rằng sau 7 chu kỳ 12 năm, Sao Mộc lại dôi ra khoảng 1 / 20 quỹ đạo của nó. Phát hiện đặc biệt quan trọng của ông trong Toán học là cách tính π bằng phân số 355 / 113 , chính xác đến 6 số thập phân, và khá giản tiện. Sau một đo đạc chính xác khác, ông tuyên bố một vòng tròn có đường kính 10 triệu trượng thì có chu vi lớn hơn 31.415.926 và nhỏ hơn 31.415.927 trượng (tức là 3,1412516 < π < 3,1415927). Tên của ông được đặt cho một ngọn núi trên Mặt trăng. Trong thời Đường, Nhất Hành là một hòa thượng, cũng được ghi nhận với kết quả tính toán độ dài một cung 1 độ trên kinh tuyến là 351,27 dặm (tương đương 123,7 km) Ông cũng dựng một thiên cầu ở Trường An, mô tả chuyển động các sao, và vẽ đường biểu kiến chuyển động các hành tinh và các ngôi sao rất xa một cách chính xác. Tô Tống Một nhà lịch pháp và thiên văn đời Tống là Tô Tống đã quan sát mặt trời, mặt trăng và các vì sao, tạo ra một chiếc đồng hồ thiên văn chạy bằng nước rất tinh xảo. Trong Tống sử, sau khi đi sứ sang phía Tây và nhận ra sự khác biệt giữa cách tính ngày rằm giữa Trung hoa và một nước khác, ông về kinh năm 1090 và chế tạo chiếc đồng hồ thiên văn ở kinh đô Biện Lương. Chiếc đồng hồ thiên văn này cao gần 10m, ở tầng trên cùng có khung Hỗn thiên nghi và thiên cầu chạy bằng sức nước, dựa trên một hệ thống cơ khí rất phức tạp bên trong, cứ mỗi giờ lại có các tượng đồng gõ chuông, thiên cầu quay theo sự vận động của mặt trời mặt trăng. Theo ghi chép thì có đến hàng chục tượng đồng, vận hành hoàn toàn bằng sức nước. Tổ Xung Chi (Phóng tác) Tiếc rằng khi triều đại sau nối tiếp, ông vua mới đã không hiểu được ý nghĩa của phát minh trên, chiếc đồng hồ bị phá dỡ để lấy đồng. Ngày nay, ở Đài Loan vẫn còn trưng bày một phiên bản nhỏ hơn của chiếc đồng hồ Tô Tống. Nhất Hành (683 – 722) Nhất Hành là pháp hiệu của một hòa thượng đời Đường. Tại kinh đô Trường An khi đó ông cùng các đồ đệ đã dựng lên một Thiên cầu lớn được vận hành và chuyển động cùng với các thiên thể ban đêm trên bầu trời. Ông đã vẽ đường chuyển động của các hành tinh so với các vì sao khác một cách chính xác. Cho đến trước công trình của Halley năm 1718, đây là quỹ đạo chính xác nhất mà con người tìm ra Còn nhiều nhà Thiên văn – Lịch pháp nữa trong các triều đại sau, mà mỗi người đều để lại dấu ấn nhất định cho nền công việc nghiên cứu Vũ trụ, thiên nhiên. Những đóng góp của họ trong thời gian dài đã đem lại những kết quả lớn, đặc biệt trong việc tính lịch pháp. Thạch Thân: Shi Shen Thạch thị: Shi shi Tư Mã Thiên: Sima Qian Trương Hoành: Zhang Heng Tổ Xung Chi: Zu Chongzhi Tô Tống: Su Song . 10 triệu trượng thì có chu vi lớn hơn 31. 415 .926 và nhỏ hơn 31. 415 .927 trượng (tức là 3 ,14 12 516 < π < 3 ,14 15927). Tên của ông được đặt cho một. TCN) là nhà thiên văn lịch pháp của nước Vệ, đã viết các tác phẩm gồm: Thiên văn (8 chương), Thiên Văn Chiêm (8 quyển), Thạch thị Hỗn Thiên đồ (1 quyển),