Có thể mường tượng Thiên văn học ra đời khi loài người bắt đầu nhận thức được ngày và đêm, xuất phát từ việc quan sát chu trình mọc lặn của mặt trời. Trong khi đó toán học bắt đầu ra đời khi loài người thu thập số lượng sự vật xung quanh mình: một người, hai người; một con thú, hai con thú săn bắt được… Các số đếm phát triển từ năm ngón tay trên một bàn tay, rồi đến mười ngón tay trên hai bàn tay. Cũng không loại trừ người ta đếm cả ngón chân nữa. Tuy nhiên nó không thuận tiện bằng việc đếm các đốt ngón tay. Sự trùng hợp ngẫu nhiên và kỳ lạ là tháng trăng 28 ngày đúng bằng số đốt ngón tay. Ngày đầu tháng hoặc cuối tháng không trăng của tuần trăng, tùy theo cách gọi của các nền văn minh khác nhau, nằm ngoài các đốt ngón tay ở cả hai bàn tay chúng ta.

Chúng tôi tin rằng nhận thức ngày đêm của con người có trước nhu cầu đếm số, nghĩa là thiên văn ra đời trước toán học, sau đó chúng sẽ cùng vận động phát triển và hỗ trợ cho nhau.

Khi phát sinh nhu cầu số đếm lớn hơn 28, người cổ đại Á Đông đã kết thằng, tức là bện dây thừng rồi thắt các nút tái tạo hình dạng đốt ngón tay của họ. Bộ số thập phân ra đời. Nhu cầu liên quan đến thiên văn của nó chính là số ngày trong một năm gấp nhiều lần tháng trăng 28 ngày.

Quá trình quan trắc, hệ thống hóa quy luật chuyển động tương đối của mặt trời với trái đất, như đã nói ở các phần trên, vừa giúp con người xác định số ngày trong năm và chia một ngày thành nhiều khoảng thời gian bằng nhau, ngày nay chúng ta gọi là giờ. Để tính giờ chính xác người Ai Cập cổ đại sử dụng định vị thiên văn đông tây (vĩ tuyến), người Trung Hoa dùng trục bắc nam (kinh tuyến). Nhìn vào hai cổ vật đo thời gian tối cổ của Ai Cập và Trung Hoa đặt cạnh nhau dưới đây, một người thành thạo các khái niệm thiên văn sẽ nhận ra ngay là phải đặt đường kính của miếng chỉ thị thời gian bên trái trùng vĩ tuyến người quan sát; đặt trung tuyến đi qua tâm và chia đôi nhật quỹ Tây Hán bên phải trùng với kinh tuyến người quan sát. Có như thế những chiếc đồng hồ cổ đại này mới chỉ đúng giờ.

 

Chính yêu cầu trên đây đã khiến những công trình hoàng cung xa xưa ở Ai Cập, Trung Quốc cần phải thiết lập trục chính đạo đông tây hoặc bắc nam. Các bức tường ngang hoặc dọc trùng với vĩ tuyến hoặc kinh tuyến nhằm tạo chỉ thị đông tây hoặc bắc nam chuẩn giúp cư dân thuận theo đó mà đặt đồng hồ xem giờ giấc. Nhu cầu giản dị này sau đấy được khoác lên vẻ thần thánh, linh thiêng và thấm sâu vào các nền văn hóa. Người Trung Hoa gọi đoạn trục này trong hoàng thành hoặc ở khu vực đàn tế trời là ngự đạo, trong hầm mộ hoàng đế là thần đạo (đường lên trời cho thiên tử sau khi băng hà).

Người Mỹ xây thủ đô Washington ở thời điểm đồng hồ cơ khí đã rất chính xác, các đồng hồ mặt trời chỉ để nhìn ngắm cho vui, nhưng họ vẫn thiết lập trục thần đạo đông tây, đó chính là đoạn đường từ Lincoln Memorial đến Capital Hill.

Untitled

Trên đây chúng tôi tạm gọi trục chỉ thị phương hướng ở cả hai nền văn minh Đông và Tây là thần đạo. Như vậy trục thần đạo ban đầu chỉ là định vị thiên văn hướng bắc nam hoặc đông tây chính xác mà thôi. Ở Trung Hoa nó còn liên quan đến khái niệm địa trung, nơi gặp nhau giữa trời và đất. Do đó ngai vàng và quan tài  hoàng đế cũng như bàn thờ trời tại đàn tế trời phải nằm trên trục bắc nam đi giữa các khối kiến trúc, tuy các trục này không cùng ở trên một kinh tuyến. Lão Giáo thu nạp Hoàng Đế, ông vua thần thoại đầu tiên, làm ngọc hoàng trên trời. Tín ngưỡng chính trị Á Đông khẳng định vua là con trời. Cả hai hình thức tôn giáo này có thể đều có xuất phát điểm là tục thờ mặt trời cổ xưa và đã đồng hành với thiên văn ở giai đoạn đầu, cho đến khi các khái niệm Cửu Nghi, Cửu Dương và Cửu Chân được kiểm chứng trên mặt đất thời Tây Hán.

Dưới nhãn quan toán học, trục thần đạo nam bắc Trung Hoa hay đông tây Ai Cập chính là cách nhìn và tính toán của con người cổ đại bằng trục tung hay trục hoành của hệ tọa độ Descartes ở thế kỷ 17.

Các nền văn minh nằm dưới chí tuyến bắc không có khả năng hệ thống hóa qui luật chuyển động của mặt trời vì thuật toán phải áp dụng rất phức tạp, thường có đến 4 ngày khác nhau trong năm nhưng có cùng tham số là chiều dài bóng nắng của cột thổ khuê chính ngọ bằng nhau. Ở vùng nhiệt đới, tùy vĩ độ, bóng nắng giữa trưa theo mùa chia ra hai phần không đều nhau ở phía bắc và nam. Nó chỉ đều nhau tại đường xích đạo. Mỗi phía trong năm lại có hai ngày khác nhau nhưng chiều dài của bóng nắng bằng nhau. Người Ai Cập cổ đại và người Trung Hoa chỉ phải đối mặt với phương trình có hai tham số mà thôi, vì bóng nắng luôn nằm phía bắc. Ngoài ra việc lấy mốc hạ chí hay đông chí, phương trình thành tuyến tính và trở nên rất đơn giản, chỉ có một tham số và một nghiệm.

Nằm trên trục thần đạo, cửa nam hoàng cung nhiều triều đại Trung Hoa được xem là cửa chính, có tên riêng là Ngọ Môn午門. Ngọ nghĩa là buổi trưa, giữa ngày. Về mặt thiên văn, chính ngọ là thời điểm mặt trời nằm trên kinh tuyến người quan sát (meridian). Do đó tiếng Anh dịch Ngọ Môn thành Meridian Gate.

Hoàng cung Huế cũng có Ngọ Môn tương tự như thành nhà Hồ xây tại Thanh Hóa đầu thế kỷ 15, trục thần đạo cả hai đều lệch khoảng 45 độ về phía đông. Do đó ánh nắng mặt trời chiếu thẳng vào cổng thành rất sớm, khoảng 9h sáng. Về bản chất, đấy là Tỵ Môn chứ không phải Ngọ Môn.

Thoạt tiên chúng tôi nghĩ người Việt Nam xưa cứ mại theo thế núi hướng sông mà xây thành, không quan tâm lắm đến trục thần đạo. Tuy nhiên nếu cửa nam thành nhà Hồ ở hướng chính nam thì lại hợp lý hơn khi kết hợp với sông Mã trước mặt. Khả năng là các vua Việt tôn sùng Nho Giáo, tuân thủ Nho luật dành riêng thần đạo cho thiên tử Trung Hoa. Sử dụng thần đạo, ở Á Đông còn mang nghĩa thách thức bắc triều. Hoàng cung cũ của Triều Tiên cũng xây lệch về phía tây khoảng năm độ. Chỉ riêng người Nhật sống tách biệt, thành cổ Kyoto tự cho mình bình đẳng với Trường An của Đại Đường, ít nhất là ở trục thần đạo rất chính xác.

Một mảng lịch sử được chiếu rọi bởi thiên văn ở trên đã gây ra vài tranh cãi tại tài khoản mạng xã hội facebook của chúng tôi. Một vị tiến sĩ vật lý đã cố gắng thử hiểu trục thần đạo theo nghĩa thuần Việt, hoặc ít nhất là phi Hán. Ông khẳng định mình tìm được ngự đạo thành Huế và thành nhà Hồ là hướng mặt trời chính ngọ tiết Thu phân.

Như đã nói ở trên, nếu kết quả này đúng, đây chỉ là một trong bốn nghiệm số của những bài toán thiên văn mặt trời vùng nhiệt đới. Phương pháp này không khác nào dùng một cái đồng hồ cơ học đã đứt dây cót: mỗi ngày nó hai lần chỉ đúng giờ hơn bất cứ chiếc đồng hồ nào có sai số nhỏ nhất!

Nếu cho rằng có một loại trục thần đạo thuần Việt thì ít nhất chúng ta phải chứng minh thời nhà Hồ toán học Việt Nam đứng đầu nhân loại. Họ đã dễ dàng giải được những phương trình có 4 nghiệm số trước các nhà toán học và thiên văn học hậu Phục Hưng phương Tây vài trăm năm.