Kalendarz Shixian i reforma XVII wieku

Kalendarz z 1645 r.

Kalendarz Shixian (时宪历) wszedł do oficjalnego użytku w 1645 r., na początku panowania dynastii Qing. Nowe procedury astronomiczne zmieniły sposób obliczania zjawisk niebieskich, a kalendarz zachował księżycowo-słoneczną strukturę miesięcy księżycowych uzgadnianych z porami roku. Reforma nie wprowadziła gregoriańskiego datowania cywilnego.

Znaczna część prac przygotowawczych przypadała na poprzednią dynastię Ming. Zaćmienie Słońca z 21 czerwca 1629 r., obserwowane w Pekinie, stało się ważnym sprawdzianem konkurencyjnych przewidywań i przyczyniło się do rozpoczęcia nowego programu reform. Odpowiedzialność za prace powierzono w tym samym roku Xu Guangqi. Chińscy uczeni i urzędnicy współpracowali ze specjalistami jezuickimi nad tłumaczeniem dzieł astronomicznych, porównywaniem metod i opracowywaniem tabel odpowiednich do oficjalnego użytku.

Johann Adam Schall von Bell, znany po chińsku jako Tang Ruowang, odegrał następnie czołową rolę we wprowadzeniu tych prac do służby dynastii Qing. Zmiana dynastii nadała projektowi nowy kontekst polityczny, ale opierał się on na wieloletnich pracach translatorskich i obliczeniowych z późnego okresu Ming. Przyjęcie kalendarza przez dwór Qing zapewniło oficjalne poparcie metodom, które wcześniej już opracowywano i poddawano debacie.

Dzieła astronomiczne i okresy solarne

Zbiór zwany Chongzhen Lishu, czyli traktaty kalendarzowe z ery Chongzhen, gromadził wiedzę roboczą reformy. Obejmował wyjaśnienia teorii astronomicznych i instrumentów, metody obserwacyjne oraz tabele dotyczące Słońca, Księżyca, planet i zaćmień. Materiał ten pozwalał specjalistom prześledzić obliczenia prowadzące do przewidywania, zamiast jedynie sprawdzać listę dat.

Wczesna redakcja z okresu Qing, Xiyang Xinfa Lishu, porządkowała ten materiał na nowo. Wydanie z 1645 r. wykorzystywało wcześniejsze klocki drukarskie z okresu Ming z uzupełnieniami wprowadzonymi przez Qintianjian, cesarski urząd astronomiczny. Te dzieła techniczne dostarczały procedur zarówno do przygotowywania rocznych kalendarzy, jak i do przewidywania zjawisk niebieskich. Obliczenia Shixian nadal poprawiano w okresie Qing w miarę pojawiania się nowych tabel i modeli astronomicznych.

Jedna z doniosłych zmian dotyczyła okresów solarnych. Wcześniejsze kalendarze powszechnie wyznaczały je metodą pingqi (平气), dzieląc przyjęty rok wyznaczany przez pory roku na równe odcinki czasu. Tradycja Shixian stosowała dingqi (定气), wyznaczając okresy według obliczonego położenia Słońca wzdłuż ekliptyki, czyli jego pozornej rocznej drogi na tle gwiazd. Kolejne okresy ustalano co 15 stopni długości ekliptycznej.

Pozorny roczny ruch Słońca jest nierównomierny. Pokonanie 15 stopni zajmuje zatem różną ilość czasu w różnych częściach roku. Równonoce i przesilenia przypadają na określone pozycje w tym ciągu. Dwanaście głównych okresów solarnych, występujących naprzemiennie z pozostałymi dwunastoma, pomaga także przyporządkować miesiące księżycowe do roku wyznaczanego przez pory roku.

Miesiące księżycowe i miesiące przestępne

Miesiące księżycowe nadal rozpoczynały się w dniu cywilnym zawierającym obliczony nów. Każdy miesiąc liczy 29 lub 30 dni. Okresy solarne mają własne obliczone chwile początku, dlatego ich miejsce w obrębie miesiąca księżycowego zmienia się z roku na rok.

Przejście od równych odcinków czasu do równych odcinków kątowych wpłynęło na numerowanie miesięcy i interkalację. Przy okresach wyznaczanych według położenia Słońca jeden miesiąc księżycowy może zawierać dwa główne okresy solarne, a więcej niż jeden miesiąc w danym ciągu może nie zawierać żadnego. Miesiąc bez głównego okresu solarnego nie staje się więc automatycznie miesiącem przestępnym.

Chińska reguła wywodząca się z Shixian daje pierwszeństwo przesileniu zimowemu: miesiąc księżycowy zawierający jego datę jest miesiącem 11. Należy policzyć miesiące księżycowe od początku jednego takiego miesiąca 11 do początku następnego, uwzględniając pierwszy, ale nie następny. Jeśli jest dwanaście miesięcy, w tym przedziale nie potrzeba miesiąca przestępnego. Jeśli jest ich trzynaście, pierwszy miesiąc w przedziale bez głównego okresu solarnego zostaje oznaczony jako przestępny. Przyjmuje numer poprzedniego miesiąca z oznaczeniem przestępności, po czym zwykła numeracja miesięcy jest kontynuowana.

Reguły te działają na dniach kalendarzowych. Gdy główny okres solarny rozpoczyna się w pierwszym dniu miesiąca księżycowego, należy do tego miesiąca, nawet jeśli jego dokładna chwila poprzedza nów przypadający tego samego dnia. Obliczenia muszą więc ustalić zarówno zdarzenia astronomiczne, jak i zawierające je daty cywilne. Daty nowiów, miesiąc zawierający przesilenie zimowe i reguła miesiąca przestępnego wspólnie utrzymują powiązanie ciągu księżycowego z porami roku.