MesopotamienRediger
Oprindelsen af den vestlige astronomi kan findes i Mesopotamien, “landet mellem floderne” Tigris og Eufrat, hvor de gamle kongeriger Sumer, Assyrien og Babylonien var beliggende. En form for skrift, kendt som kileskrift, opstod blandt sumererne omkring 3500-3000 f.Kr. Vores viden om sumerisk astronomi er indirekte via de tidligste babyloniske stjernekataloger fra ca. 1200 f.Kr. Den kendsgerning, at mange stjernenavne optræder på sumerisk, tyder på en kontinuitet, der strækker sig ind i den tidlige bronzealder. Astralteologien, som gav planetariske guder en vigtig rolle i mesopotamisk mytologi og religion, begyndte med sumererne. De brugte også et sexagesimalt talsystem (base 60) med stedværdier, hvilket forenklede opgaven med at registrere meget store og meget små tal. Den moderne praksis med at opdele en cirkel i 360 grader eller en time i 60 minutter begyndte med sumererne. For mere information, se artiklerne om babyloniske tal og matematik.
Klassiske kilder bruger ofte betegnelsen kaldæere for astronomerne i Mesopotamien, som i virkeligheden var præste-skrivere med speciale i astrologi og andre former for spådomskunst.
Det første bevis for anerkendelse af, at astronomiske fænomener er periodiske, og for anvendelse af matematik til forudsigelse af dem, er babylonisk. Tavler, der går tilbage til den gamle babyloniske periode, dokumenterer anvendelsen af matematik på variationen i dagslysets længde i løbet af et solår. Århundreder af babyloniske observationer af himmelfænomener er nedfældet i en række kileskrifttavler, der er kendt som Enūma Anu Enlil. Den ældste betydningsfulde astronomiske tekst, som vi er i besiddelse af, er tavle 63 i Enūma Anu Enlil, Venus-tavlen af Ammi-saduqa, som opregner Venus’ første og sidste synlige opgang over en periode på ca. 21 år, og som er det tidligste bevis på, at en planets fænomener blev anerkendt som periodiske. MUL.APIN indeholder kataloger over stjerner og stjernebilleder samt skemaer til forudsigelse af heliakale opgange og planeternes indstillinger, længder af dagslys målt med et vandur, gnomon, skygger og interkalationer. Den babyloniske GU-tekst arrangerer stjerner i ‘strenge’, der ligger langs deklinationskredse og dermed måler retascension eller tidsintervaller, og anvender også zenitstjernerne, som også er adskilt af givne retascensionforskelle.
En betydelig stigning i kvaliteten og hyppigheden af babyloniske observationer viste sig under Nabonassars regeringstid (747-733 f.Kr.). De systematiske optegnelser af ildevarslende fænomener i babyloniske astronomiske dagbøger, der begyndte på dette tidspunkt, gjorde det muligt at opdage en gentagende 18-årig cyklus af måneformørkelser, for eksempel. Den græske astronom Ptolemæus brugte senere Nabonassars regeringstid til at fastsætte begyndelsen af en æra, da han mente, at de tidligste brugbare observationer begyndte på dette tidspunkt.
De sidste faser i udviklingen af den babyloniske astronomi fandt sted under det seleukidiske rige (323-60 f.Kr.). I det 3. århundrede f.Kr. begyndte astronomerne at bruge “målårstekster” til at forudsige planeternes bevægelser. I disse tekster blev der samlet optegnelser over tidligere observationer for at finde gentagne forekomster af ildevarslende fænomener for hver planet. Omkring samme tid eller kort tid derefter skabte astronomerne matematiske modeller, som gjorde det muligt for dem at forudsige disse fænomener direkte uden at konsultere tidligere optegnelser. En bemærkelsesværdig babylonisk astronom fra denne tid var Seleukos af Seleucia, som var tilhænger af den heliocentriske model.
Babylonisk astronomi var grundlaget for meget af det, der blev gjort i græsk og hellenistisk astronomi, i klassisk indisk astronomi, i det sassanidiske Iran, i Byzans, i Syrien, i islamisk astronomi, i Centralasien og i Vesteuropa.
IndienRediger
Astronomi på det indiske subkontinent går tilbage til perioden med Indus Valley Civilization i løbet af 3. årtusind f.Kr., hvor den blev brugt til at skabe kalendere. Da Indus-dalens civilisation ikke efterlod sig skriftlige dokumenter, er den ældste bevarede indiske astronomiske tekst Vedanga Jyotisha, der stammer fra den vediske periode. Vedanga Jyotisha beskriver regler for at følge solens og månens bevægelser i forbindelse med ritualer. I løbet af det 6. århundrede blev astronomien påvirket af de græske og byzantinske astronomiske traditioner.
Aryabhata (476-550) fremlagde i sit hovedværk Aryabhatiya (499) et beregningssystem baseret på en planetarisk model, hvor Jorden blev antaget at dreje rundt om sin akse, og hvor planeternes perioder blev angivet i forhold til Solen. Han beregnede nøjagtigt mange astronomiske konstanter som f.eks. planeternes perioder, tidspunkterne for sol- og måneformørkelser og Månens øjeblikkelige bevægelse. Tidlige tilhængere af Aryabhatas model omfattede Varahamihira, Brahmagupta og Bhaskara II.
Astronomien blev avanceret under Shunga imperiet, og mange stjernekataloger blev udarbejdet i denne periode. Shunga perioden er kendt som “astronomiens guldalder i Indien”, hvor man udviklede beregninger af de forskellige planeters bevægelser og placeringer, deres op- og nedgang, konjunktioner og beregning af formørkelser.
Indiske astronomer troede i det 6. århundrede, at kometer var himmellegemer, som dukkede op igen med jævne mellemrum. Dette var det synspunkt, som astronomerne Varahamihira og Bhadrabahu gav udtryk for i det 6. århundrede, og astronomen Bhattotpala fra det 10. århundrede opregnede navnene og de anslåede perioder for visse kometer, men det vides desværre ikke, hvordan disse tal blev beregnet, eller hvor nøjagtige de var.
Bhāskara II (1114-1185) var leder af det astronomiske observatorium i Ujjain og fortsatte den matematiske tradition fra Brahmagupta. Han skrev Siddhantasiromani, som består af to dele: Goladhyaya (kugle) og Grahaganita (planeternes matematik). Han beregnede også den tid, det tager Jorden at kredse om solen med 9 decimaler. Det buddhistiske universitet i Nalanda tilbød på det tidspunkt formelle kurser i astronomiske studier.
Andre vigtige astronomer fra Indien omfatter Madhava af Sangamagrama, Nilakantha Somayaji og Jyeshtadeva, som var medlemmer af Kerala-skolen for astronomi og matematik fra det 14. århundrede til det 16. århundrede. Nilakantha Somayaji udviklede i sin Aryabhatiyabhasya, en kommentar til Aryabhatas Aryabhatiya, sit eget beregningssystem for en delvist heliocentrisk planetarisk model, hvor Merkur, Venus, Mars, Jupiter og Saturn kredser om Solen, som igen kredser om Jorden, svarende til det tychoniske system, som senere blev foreslået af Tycho Brahe i slutningen af det 16. århundrede. Nilakanthas system var dog matematisk mere effektivt end det tychoniske system, fordi det korrekt tog højde for Merkurs og Venus’ centrumligning og breddebevægelse. De fleste astronomer fra den astronomiske og matematiske skole i Kerala, som fulgte ham, accepterede hans planetariske model.
Grækenland og den hellenistiske verdenRediger
De antikke grækere udviklede astronomien, som de behandlede som en gren af matematikken, til et meget sofistikeret niveau. De første geometriske, tredimensionelle modeller til at forklare planeternes tilsyneladende bevægelse blev udviklet i det 4. århundrede f.Kr. af Eudoxus af Cnidus og Callippus af Cyzicus. Deres modeller var baseret på indlejrede homocentriske kugler centreret om Jorden. Deres yngre samtidige Heraclides Ponticus foreslog, at Jorden roterer omkring sin akse.
En anden tilgang til himmelfænomenerne blev indtaget af naturfilosoffer som Platon og Aristoteles. De var mindre optaget af at udvikle matematiske forudsigelsesmodeller end af at udvikle en forklaring på årsagerne til kosmos’ bevægelser. I sin Timaios beskrev Platon universet som et sfærisk legeme opdelt i cirkler, der bærer planeterne, og som styres i harmoniske intervaller af en verdenssjæl. Aristoteles foreslog på grundlag af Eudoxus’ matematiske model, at universet bestod af et komplekst system af koncentriske kugler, hvis cirkulære bevægelser tilsammen bar planeterne rundt om jorden. Denne kosmologiske grundmodel var i forskellige former fremherskende indtil det 16. århundrede.
I det 3. århundrede f.Kr. var Aristarchos af Samos den første til at foreslå et heliocentrisk system, selv om der kun er fragmentariske beskrivelser af hans idé overlevet. Eratosthenes anslog Jordens omkreds med stor nøjagtighed.
Den græske geometriske astronomi udviklede sig væk fra modellen med koncentriske sfærer til at anvende mere komplekse modeller, hvor en excentrisk cirkel ville bære rundt på en mindre cirkel, kaldet en epicykel, som igen bar rundt på en planet. Den første model af denne art tilskrives Apollonius af Perga, og den blev videreudviklet i det 2. århundrede f.Kr. af Hipparchus af Nicea. Hipparchus leverede en række andre bidrag, herunder den første måling af præcession og udarbejdelsen af det første stjernekatalog, hvori han foreslog vores moderne system af tilsyneladende størrelser.
Antikythera-mekanismen, en gammel græsk astronomisk observationsanordning til beregning af solens og månens, muligvis planeternes, bevægelser, stammer fra ca. 150-100 f.Kr. og var den første forfader til en astronomisk computer. Den blev fundet i et gammelt skibsvrag ud for den græske ø Antikythera, mellem Kythera og Kreta. Apparatet blev berømt for sin brug af et differentiale gear, som tidligere blev anset for at være opfundet i det 16. århundrede, og for miniaturiseringen og kompleksiteten af dets dele, der kan sammenlignes med et ur fremstillet i det 18. århundrede. Den originale mekanisme er udstillet i bronzesamlingen på det nationale arkæologiske museum i Athen, ledsaget af en kopi.
Afhængigt af historikerens synspunkt ses højdepunktet eller fordærvelsen af den fysiske græske astronomi med Ptolemæus af Alexandria, der skrev den klassiske omfattende fremstilling af den geocentriske astronomi, Megale Syntaxis (den store syntese), bedre kendt under den arabiske titel Almagest, som havde en varig virkning på astronomien op til renæssancen. I sine planethypoteser vovede Ptolemæus sig ind på kosmologiens område og udviklede en fysisk model af sit geometriske system i et univers, der var mange gange mindre end den mere realistiske opfattelse af Aristarchos af Samos fire århundreder tidligere.
EgyptenRediger
Den præcise orientering af de egyptiske pyramider giver et varigt bevis på den høje grad af teknisk dygtighed i at betragte himlen, som man opnåede i det 3. årtusinde f.Kr. Det er blevet påvist, at pyramiderne var rettet mod polstjernen, som på grund af jævndøgnets præcession på daværende tidspunkt var Thuban, en svag stjerne i stjernebilledet Draco. En evaluering af Amon-Re-templets placering i Karnak, hvor der er taget hensyn til ændringen af ekliptikkens skævhed over tid, har vist, at det store tempel var rettet mod midvintersolens opgang. Længden af den korridor, som sollyset skulle bevæge sig ned ad, ville have begrænset belysningen på andre tider af året. Ægypterne fandt også positionen for Sirius (hundestjernen), som de troede var Anubis, deres sjakalhovedede gud, der bevægede sig gennem himlen. Dens position var afgørende for deres civilisation, da den, når den stod heliakal i øst før solopgang, forudsagde Nilens oversvømmelse. Det er også herfra, at vi har fået udtrykket “sommerens hundedage”.
Astronomi spillede en betydelig rolle i religiøse anliggender ved fastsættelsen af datoer for festivaler og bestemmelse af nattetimerne. Der er bevaret titler på flere tempelbøger, som beskriver solens, månens og stjernernes bevægelser og faser. Sirius’ (egyptisk: Sopdet, græsk: Sothis) opgang i begyndelsen af oversvømmelsen var et særligt vigtigt punkt at fastsætte i årskalenderen.
Klemens af Alexandria, der skrev i den romerske æra, giver en idé om betydningen af astronomiske observationer for de hellige ritualer:
Og efter sangeren kommer astrologen (ὡροσκόπος) med et horologium (ὡρολόγιον) i hånden og en palme (φοίνιξ), symbolerne for astrologi. Han skal kunne de hermetiske astrologiske bøger, som er fire i antal, udenad. Af disse handler en om arrangementet af de synlige faste stjerner; en om Solens og Månens og de fem planeters positioner; en om Solens og Månens konjunktioner og faser; og en om deres opgange.
Astrologens instrumenter (horologium og palme) er et lod og et sigtemiddel. De er blevet identificeret med to indskrevne genstande i Berlin-museet; et kort håndtag, hvorfra der blev hængt et lod, og en palmegren med en sigteslids i den bredeste ende. Sidstnævnte blev holdt tæt på øjet, mens førstnævnte blev holdt i den anden hånd, måske i armslængde. De “hermetiske” bøger, som Clemens henviser til, er de egyptiske teologiske tekster, som sandsynligvis ikke har noget at gøre med den hellenistiske hermetisme.
Fra stjernetabellerne på loftet i Ramses VI’s og Ramses IX’s grave ser det ud til, at for at fastsætte nattetiderne skulle en mand siddende på jorden stå over for astrologen i en sådan position, at observationslinjen for polstjernen gik over midten af hans hoved. På de forskellige dage i året blev hver time bestemt af en fast stjerne, der kulminerede eller næsten kulminerede i den, og disse stjerners position på det pågældende tidspunkt er angivet i tabellerne som i midten, på venstre øje, på højre skulder, osv. Ifølge teksterne blev den nordlige akse ved grundlæggelse eller genopbygning af templer bestemt ved hjælp af det samme apparat, og vi kan konkludere, at det var det sædvanlige apparat til astronomiske observationer. I omhyggelige hænder kunne det give resultater af en høj grad af nøjagtighed.
KinaRediger
Astronomien i Østasien begyndte i Kina. Solterminen blev afsluttet i Warring States-perioden. Kendskabet til kinesisk astronomi blev indført i Østasien.
Astronomi i Kina har en lang historie. Detaljerede optegnelser af astronomiske observationer blev ført fra omkring det 6. århundrede f.Kr. og frem til indførelsen af vestlig astronomi og teleskopet i det 17. århundrede. Kinesiske astronomer var i stand til præcist at forudsige formørkelser.
Meget af den tidlige kinesiske astronomi havde til formål at holde tiden. Kineserne brugte en lunisolar kalender, men da solens og månens cyklus er forskellig, udarbejdede astronomer ofte nye kalendere og foretog observationer til dette formål.
Astrologisk spådomskunst var også en vigtig del af astronomien. Astronomer noterede sig omhyggeligt “gæstestjerner” (kinesisk: 客星; pinyin: kèxīng; lit.: ‘gæstestjerne’), som pludselig dukkede op blandt de faste stjerner. De var de første til at registrere en supernova, i de astrologiske annaler fra Houhanshu i 185 e.Kr. Også den supernova, der skabte Krabbenæbelen i 1054, er et eksempel på en “gæstestjerne”, som blev observeret af kinesiske astronomer, selv om den ikke blev registreret af deres europæiske samtidige. Gamle astronomiske optegnelser af fænomener som supernovaer og kometer bruges nogle gange i moderne astronomiske studier.
Verdens første stjernekatalog blev lavet af Gan De, en kinesisk astronom, i det 4. århundrede f.Kr.
MesoamerikaRediger
Mayas astronomiske kodekser indeholder detaljerede tabeller til beregning af månens faser, gentagelsen af formørkelser og Venus’ fremkomst og forsvinden som morgen- og aftenstjerne. Mayaerne baserede deres kalendrik på de omhyggeligt beregnede cyklusser for Plejaderne, Solen, Månen, Venus, Jupiter, Saturn, Mars, og de havde også en præcis beskrivelse af formørkelserne som afbildet i Dresden Codex, samt ekliptika eller zodiak, og Mælkevejen var afgørende i deres kosmologi. En række vigtige Maya-strukturer menes at have været orienteret mod de ekstreme op- og nedgange af Venus. For de gamle mayaer var Venus krigens protektor, og mange registrerede slag menes at være blevet afstemt efter denne planets bevægelser. Mars nævnes også i bevarede astronomiske kodekser og tidlig mytologi.
Og selv om mayaernes kalender ikke var bundet til solen, har John Teeple foreslået, at mayaerne beregnede solåret med en noget større nøjagtighed end den gregorianske kalender. Både astronomi og et indviklet numerologisk skema til måling af tid var vitalt vigtige komponenter i mayaernes religion.