고대 인도와 중국의 천문학

고대 인도의 천문학

고대 이집트의 황도대,메소포타미아인의 황도대  그리고 28수는 서로 영향을 받지 않은 독자적인 천문학 체계이다. 이중  '28수'란 달이 밤하늘에 운행하는 과정에서 차지하는  27개 또는 28개 위치를 말하며 인도와 고대 중국에서 각각별자리와 성수의 형태로 거의 동시에 출현했다. 인도와 중국의 28수가 독자적으로 발전했다는 명확한 증거는 초기에는 발견되지 않았다. 천문학을  전문적으로 논한 최초의 문헌은 아마도 고대 인도 성전인 <베다>의'조티샤(천문학)'일 것이다. 27개별자리에 위치한 초승달과 보름달의 위치를 계산하는 규칙은 물론 한 번씩 1년을 366일로 규정한 세차를 계산하는 규칙도 나온다. 5태양년(태양이 춘분점을 지나 황도를 경유하여 다시 춘분점에 돌아올 때까지 걸리는 시간)마다 태양월은(태양년의 1/12시간)은 모두 67개이므로, 이를 62삭망월 (태양에  대해 달이 한 바퀴 도는 데 걸리는 시간,즉 초승달에서 다시 초승달이 될 때까지 시간)'로 보고 매 순환에서 31번째,62번째 달을 제외하기만 하면 '1년 =12개월'을 얻는다.

 

고대 인도의 우주론은 일반적으로 '입체설'에 토대를 두고 있다. 이런  초기 '묘고산 우주론'과 연관되는 것이 바로 일련의 숫자이다. 가열 정사각형 또는 직사각형을 세분하면 4 ,12,28,60을 얻을 수 있다. 이런 체계는 천문학보다는 오히려 수학의 필요성 때문에 도입했다. 따라서 28의 한 '정사각형' 궤도는, 이 정사각형의 주위를 도는 변이 6개인 단위 정사각형을 사용하여 나타낼 수 있다. 각각의 모서리에 단위 정사각형을 하나씩 더하면 (4*6)+4=28이고 달이 위치한 지점을 나타내는 기하학 도형이다. 굽타왕조 시대에 인도가 자랑하는 가장 훌륭한 천문학자이자 수학자 두 명이 탄생했다. 아리아바타는  인도의 천문학자이자 수학자로 파탈리푸트라 부근에서 태어났다. 그의  저서 <아리아바티야>는 인도의 수학과 천문학을 집대성한 가장 오래된 문헌이다. 지구가 구 모양이라고 말한 최초의 인도 천문학자인 그는" 하늘이 회전하는 것처럼 보이는 이유는 지구가 자신의 축을 중심으로 자전하기 때문이다"라고 말했다. 그는  또한 일식과 월식도 언급했는데 월식은 지구의 그림자가 달을 가리기 때문이라고 설명했다. 아리아바타는 수학 분야에서도 탁월한 업적을 남겼다. 그는  제곱과 세제곱 부피를 증명했고 대수의 항등식은 물론 1차 부정방정식도 논했다. 또 원주율의 근삿값을 소수점 아래 4자리인 3.1416까지 계산했다. 또 한명의 천문학자이자 수학자는 바라하미히라이다.(505-587) 그의 주요 저서인 <천문학 논문 다섯 편>은 당시 인도 천문학의 거의 모든 핵심적 성과를  집대성했다.

고대 중국의 천문학

 

중국은 천문학이 가장 먼저 발달한 국가 중에 하나로,천문학의  많은 분야에서 다른 나라보다 앞섰다. 천문 기구와 역법 등에서 많은 발전을 이뤘을 뿐 아니라 이 중 일부는 현대 천문학에서도 사용되고 있다. 이는 세계가 인정하는 사실이다. 또 많은 천문학자가 배출되었는데 업적은 오늘날에도 큰 영향을 끼치고 있다. 다른 고대 문명국과 비교할 때 중국 천문학의 특징은 다음과 같다.

 

첫째 천문학은 역법 제정을 매우 중요시했는데 이는 농경 민족의 특징을 잘 보여준다. 일반적으로 중국의 역법에는 날짜 계산은 물론 태양,달,행성의 운행도 포함되어 있다. 또 일식과 월식의 계산,24절기 때  태양 그림자의 길이 등도 담고 있으므로 서양 역법에 비해 내용이 훨씬 풍부하다. 둘째 위치를 계산하고 각종 천문학 자료를 처리할 때, 중국 천문학자들은 서양 천문학자가 즐겨 사용한 기하학적 방법 (도형을 이용하여 문제를 해결하는 방법)이 아닌 대수학적 방법(사칙연산이나 제곱근 풀기 등 연산을 이용하여 해결하는 방법)을 사용했다. 셋째 '음양오행','천인감응'(천문과 인문의 질서 원리를 일치시키려는 사상.전한 시대 동중서가 집대성했다.)등 중국의 점성술은 철학을 토대로 한 학설로 주로 국가의 흥망성쇠 ,정치적 변혁 등 국가와 관련한 내용도 있었지만 대부분 개인의 운명을 점치는 데 사용했으므로 주로 민간에서 유행했다. 넷째 천문학은 기록을 중요시했다. 그 결과 중국 천문학자들이 남긴 관측기록은 전  세계에서 가장 체계적이고 풍부하다.

 

중국의 천문학 이론은 고대의 우주 구조 이론인 '개천설','선야 설','혼천설'로 거슬러 올라간다.' 개천설'이란 우주의 구조를 탐구하는 중국의 가장 오래된 학설이다. 초기  개천설은 우주를 '천원지방'이라고 묘사했다. 즉 모양이고 땅은 바둑판처럼 네모난 모양이다. 하지만 후대의 개천설에서는 하늘을 삿갓 모양으로, 땅을 거꾸로 뒤집힌 판 모양으로 비유했으며 이들은 서로 평행한 아치 모양을 띤다.' 선언설'이란 중국 고대의 단순한 '무한 우주' 학설이다. 전국 시대의 책인 <장자> 에 따르면 유형질 하늘은 원래부터 존재하지 않고  하늘은 짙푸른 색이라고 한다. 왜냐하면 해와 달과 별들은 '높고 멀고 끝이 없으며 색깔이 있는 층이 존재하지 않기 때문이다. 해와 달과 별들은 자연그럽게 무한한  우주 공간에 떠돌아다니며 속도도 서로 다르다. 선언설은 나중에 해와 달과 별이 공기,구체적으로는 빛을 내는 공기로 이루어져 있다는 학설로 발견했다. 이 학설이 어느 정도 진일보한 것은 사실이지만,천체의  좌표나 운동을 계산하는 독자적인 방식은 제시하지 않았으며 사용한 자료 역시 '혼천설'에서 차용했다.' 혼천설'의 일부 이론은 전국 시대의 이미 형성되어 있었고 천문학자 장형이 저술한 <혼천의> 는 이 학설을 상세하게 기록한 최초의 책이다 .그는하늘이 마치 달걀 껍데기와 비슷하고 땅은 달걀 노른자와 닮았다고 생각했다.또 하늘은 크고 땅은 작으며,하늘과 땅은 공기를 타고 서 있으며 물을 채우면 떠오른다고 여겼다. 하늘에는 딱딱한 껍데기가 있는데 이는 결코 우주의 경계선은 아니며, 바깥의 우주는 시간적,공간적으로 무한하다고 믿었다. 혼천설은 중국에서 광범위하게 퍼졌으며 천문학자와 역법 학자는 천체의 겉보기운동 (지구에서 바라본 태양계 내 천체의 운동)을 관측하고 측정할 때 언제나 혼천설을 근거로 삼았다. 이처럼 혼천설은 하나의 우주론자이자 천체의 운동을 관측하는 계산법이기도 했다.