Từ thời thượng cổ, vòm trời bao la đã được nhân loại trên Trái đất nhỏ bé chiêm ngưỡng. Tuy nhiên Vũ trụ hầu như vẫn giữ nguyên vẹn tính chất bí hiểm bởi trình độ khoa học chưa được tiến triển đến mức độ có thể thỏa mãn sự tò mò của con người trong hàng chục thế kỷ.

Một bản đồ thiên văn của Trung Hoa cổ

Thiên văn được coi là một ngành ưu tiên ở các nước phương Đông vì những sự kiện xảy ra trên trời có liên quan đến đời sống của dân gian, đặc biệt là khí hậu và mùa màng. Buổi tối mùa hè, ta thường nhìn thấy chòm sao Thần Nông mọc ở hướng đông nam trong đó có một ngôi sao sáng, sao Alpha Antares ở ngay ven giải Ngân Hà.

Chòm Thần Nông dường như đứng thẳng trên chân trời. Nếu ta nhìn lên vòm trời những buổi tối mùa thu, ta thấy Thần Nông cúi rạp về hướng chân trời tây nam trước khi lặn. Lúc đó là mùa gặt nên dân gian hình dung Thần Nông cúi xuống gặt lúa.

Đó là một phương tiện đơn giản, dựa trên sự thay đổi biểu kiến của các chòm sao, mà các nhà nông ngày xưa dùng để nhận định thời vụ. Sự chuyển động biểu kiến của các ngôi sao là do Trái đất tự quay chung quanh một trục xuyên qua cực bắc gần sao Bắc Đẩu. Vòm trời quay được một vòng trong 23 giờ 56 phút 4 giây, cho nên mỗi ngày 24 tiếng, các sao trên trời dường như chuyển động nhanh hơn gần 4 phút.

Ở một thời điểm xác định, mỗi ngày vị trí của sao thay đổi chút ít trên vòm trời. Một chòm sao ta nhìn thấy những buổi tối mùa hạ có thể không hiện trên vòm trời những buổi tối mùa đông vì đã lặn xuống chân trời.

Lịch triều Lê, Việt Nam

Các học thuyết của Nho giáo, Đạo giáo và Phật giáo về đạo lý con người và sự hài hòa với Vũ trụ có ảnh hưởng tới những lĩnh vực như thiên văn, địa lý và y dược. Chiêm tinh học dựa theo vị trí tinh tú để tiên đoán tương lai đã chiếm một địa vị quan trọng trong ngành thiên văn thời xưa. Bên Trung Quốc, những nhà thiên văn kiêm chiêm tinh học được liên hệ trực tiếp với triều đình và được tiếp đón ngay trong hoàng thành để chăm lo việc tế lễ. Tên và thứ bậc các vì sao trên vòm trời được ấn định theo mô hình thứ bậc trong triều đình. Sao Bắc Đẩu tượng trưng ngai Hoàng Đế và tất cả hệ thống sao quay chung quanh là các quan trong triều.

Quan sát Vũ trụ ngày xưa chủ yếu để phục vụ ngành chiêm tinh bằng cách phát hiện những sự kiện bất thường nhìn thấy bằng mắt trần trên vòm trời. Người Trung Quốc bắt đầu từ khoảng 1500 năm trước công nguyên, vào đời nhà Thương, đã khắc trên những mẩu xương những sự kiện thiên văn như nguyệt tực, nhật thực và sự xuất hiện đột ngột của những ngôi sao mới trên trời (hình 2). Mỗi khi sao chổi xuất hiện trên bầu trời, người ta cho rằng đó là điềm chẳng lành.

Người Hy Lạp và A Rập ngày xưa hình dung sao chổi như một mớ tóc hay một lưỡi kiếm lửa bay trên không trung, tượng trưng sự căm giận của Thượng đế, gieo những thiên tai và tang tóc. Năm 1910 khi sao chổi Halley trở lại gần Trái đất, dân chúng thành phố San Francisco rất kinh hoàng vì sợ hít phải hơi độc cyanur phát hiện thấy trong đuôi sao chổi. Có người dùng mặt nạ để chống khí độc!

Thật ra dù có chất cyanur trong sao chổi, nhưng vì khí rất loãng nên không có ảnh hưởng đến cơ thể. Tất cả những sự hiện diện của sao chổi Halley trên bầu trời với chu kỳ 76 năm, lần nào cũng được quan sát và ghi chép trong sử Trung Quốc từ 20 thế kỷ nay. Chu kỳ 76 năm là do nhà thiên văn người Anh tên là Halley ở thế kỷ thứ 18 xác định. Sự kiện sao chổi này đã được ghi vào nhiều bức tranh, đặc biệt là tấm thảm ở tỉnh Bayeux của Pháp vào năm 1066.

Tuy nhiên trong "Thiên luận" (bàn về trời), Tuân Tử (313-230 TCN) đã có những tư tưởng tiến bộ bác bỏ thuyết cho rằng sao chổi xuất hiện thì có điều chẳng lành.

Những sự kiện bất thường xảy ra trên trời được cho là có ảnh hưởng tới những nhân vật và tiền đồ của cả nước và phải được ghi và theo dõi tỉ mỉ. Đó cũng là nhiệm vụ của các nhà sử học đời nhà Chu (110 TCN tới 481 TCN).

Bắt đầu từ thời Tây Hán (năm 206 TCN tới năm thứ 9 công nguyên) vì công việc của nhà sử học có phần bận bịu, nên nhiệm vụ thiên văn được tách rời và giao phó cho các nhà chiêm tinh học. "Sao mới" hiện ra năm 185 (công nguyên) đã được coi là điềm xấu báo hiệu sự sụp đổ của triều Đông Hán.

Ai chểnh mảng trong công việc tiên đoán nhật thực và nguyệt thực đều có thể bị trừng trị. Để tránh sai lầm, những sự kiện phải quan sát thấy tại hai đài thiên văn mới được chấp nhận. Để xác định vị trí sao, vòm trời được chia thành 3 vòng và 28 "tú" như 28 múi cam. Sự chia vòm trời ra 28 tú có lẽ không phải là ngẫu nhiên mà để thuận tiện cho việc theo dõi vị trí của Mặt trăng. Vì tuần trăng vào khoảng 29 ngày và cứ vào khoảng 27 ngày thì Mặt trăng trở lại vị trí cũ trên trời.

Nhiều sách viết trong đời nhà Chu có thể cho là triều văn hiến nhất của Trung quốc ở thời đại thượng cổ, tiếc thay đã bị đốt theo lệnh của Tần Thủy Hoàng vào năm 213 TCN. Mục đích của vụ đốt kho tàng văn hóa quý báu này là để thủ tiêu những thành tựu có thể làm lu mờ công trình của đời nhà Tần. Các thi sĩ đời nhà Chu đã đặt những câu hỏi về Vũ trụ. Trong những bài thơ, Trời được coi là Cửu trùng (chín tầng).

Từ thời Chiến Quốc (thế kỷ thứ 5 tới thứ 3 TCN) tới thời Đông Hán (thế kỷ thứ 3 sau công nguyên) vấn đề Vũ trụ đã được đề cập. Trong "Sử ký" mục "Thiên quan" của Tư Mã Thiên, một nhà thiên văn và chiêm tinh đời Tây Hán, năm 90 TCN, có đề cập đến nhiều vấn đề thiên văn như quỹ đạo của các hành tinh, thiên thạch, nguyệt thực và nhật thực.

Hiện tượng "tuế sai của phân điểm" làm điểm xuân phân di chuyển từ từ (1 độ trong 72 năm) trong cung hoàng đạo, ngược chiều chuyển động biểu kiến Mặt trời đã được phát hiện từ thế kỷ thứ tư bởi nhà thiên văn Ngu Hỉ và ghi trong cuốn "An Thiên Luận". Điểm xuân phân là mốc của tọa độ trên vòm trời nên hiện tượng tuế sai có ảnh hưởng đến sự xác định vị trí của các thiên thể. Nguyên nhân của sự di chuyển của điểm xuân phân là vì trục quay của Trái đất bị đảo làm trái đất tự quay lắc lư như một con quay.

Đến đời nhà Tống (960-1278), vị trí sao đã được xác định bằng những vòng đo hình cầu gọi là "hồn nghi" và "hồn tượng" (dụng cụ định vị trí và dạng hình thiên thể). Trong bộ Thông Chí Lược (năm 1150) có mục lục của hàng trăm tên sách đề cập những vấn đề như cấu trúc Vũ trụ, sự phân bố bầu trời ra những chòm sao, kỹ thuật đo lường với những dụng cụ thiên văn.

Thời gian của ngày, tháng, năm và nói chung là vấn đề làm lịch cũng là một trong những công việc được coi là quan trọng của nhà thiên văn thời xưa. Những lịch đầu tiên làm ở đời nhà Chu rất thô sơ và chỉ nói tới thời tiết và những tuần trăng. Đến đời nhà Đường, thế kỷ thứ 7, với sự cộng tác của các nhà thiên văn Ấn Độ ngụ tại Trung Quốc, việc làm lịch có phần hoàn hảo hơn.

Vào thế kỷ 13-15, đời nhà Nguyên và nhà Minh có cả sự cộng tác của các nhà thiên văn A Rập để đo vị trí các sao và lập ra lịch.

Từ thế kỷ 16 đời nhà Minh đến thế kỷ 18 đời nhà Thanh, nhờ sự phát triển của ngành toán học do sự phát triển của khoa học tây phương, thiên văn vị trí và hệ thống lập ra lịch lại càng chính xác.

Năm 1618, kính viễn vọng làm ở Tây phương lần đầu được mang sang Trung Quốc, và nguyên tắc cùng phương pháp sử dụng kính được trình bày trong "Viễn kính thuyết" (626). Nhật thực ngày 25 tháng 10 năm 1631 đã được quan sát bằng hai kính viễn vọng.

Nguồn: Forum. TS Nguyễn Quang Riệu, Đài Thiên văn Paris