Современные нам календари ? это календари трех типов: лунный, солнечный и лунно-солнечный. Лунный календарь основан на принципе смены фаз луны. Период обращения Луны вокруг Земли составляет 29 суток 12 часов 44 минуты и 3 секунды. Продолжительность лунного месяца определяется, таким образом, в 30 или 29 дней. Двенадцать лунных месяцев образуют год, соответственно в 355 или 354 дня. Продолжительность года по солнечному календарю ? так называемого тропического года — определяется периодом обращения Земли вокруг Солнца и исчисляется в 365 суток 5 часов 48 минут 46 секунд.
Старый китайский календарь был основан на лунно-солнечном счислении и сочетал оба периода ? 365,25 суток по солнечному календарю и 354 по лунному — путем прибавления к лунному календарю добавочного, 13-го месяца. Поясним это. Лунные месяцы старого китайского календаря, насчитывавшие 29 или 30 дней, находились в полной зависимости от фаз Луны. Но уже три тысячи лет назад к каждому третьему году прибавляли один добавочный месяц или каждые пять лет — два добавочных месяца, в результате чего число дней в году по лунному календарю примерно совпадало с периодом обращения Земли вокруг Солнца.
В середине эпохи Чуньцю (VIII–V века до н. э.) был принят период, состоящий из 19 лет (все месяцы распределялись по 19 годам круга, в котором считалось 12 лет по 12 лунных месяцев и 7 високосных — по 13 лунных месяцев.; Среднее число дней каждого 19-летнего периода (круга) было, таким образом, одинаковым, и число дней в году примерно совпадало с периодом обращения Земли вокруг Солнца. Эта система календарного счисления по 19-летнему циклу с семью високосными годами стала применяться в Китае на 160–170 лет раньше, чем она была впервые высказана древнегреческим астрономом Метоном — приблизительно за 600 лет до нашей эры, — и была значительно точнее греческих и римских лун но-солнечных календарей той эпохи.
В VII веке до н. э. в Китае научились определять времена года с помощью «тугуй» (отвесно поставленного шеста); по длине тени его в полдень устанавливали даты летнего и зимнего солнцестояния, весеннего и осеннего равноденствия, то есть в конечном счете ?даты смен времен года. В эпоху Чжаньго длительность тропического года вычислялась уже очень точно. Не лишне вспомнить, что в период, соответствующий концу Западной Ханьской династии в Китае, в 20 году до н. э., европейские календари были крайне путаными, и научный, вид они приобрели лишь после введения «юлианского календаря». «Юлианский календарь» был одного типа с китайскими календарями «Чжуаньсюй», широко применявшимися в эпоху династии Цинь (246–207 годы до н. э.), и календарем «Тайчу», введенным ханьским императором У-ди. Он также исчислял год в 365,25 дня, но введен был на 100–200 лет позднее.
Бурное развитие сельского хозяйства и особенно земледелия в Китае обусловило то большое внимание, которое уделялось, начиная еще с XI века до н. э., в эпоху Чжоу, развитию астрояомической науки. Чжоуский правитель У-ван основал в Гаочэнчжэне, на юго-восточной окраине города Лояна (провинция Хэнань), астрономическую башню, превращенную впоследствии, в XIII–XIV веках, в обсерваторию.
Значительными успехами китайской астрономии были отмечены VIII–III века до н. э. К этому периоду относится, например, восьмитомный труд астронома Гань Дэ из княжества Чу «Гадание по звездам» («Син чжань») и восьмитомное описание «Небесных явлений и светил» («Тянь вэнь») ученого Ши Шэня из княжества Вэй. На базе этих работ был составлен сводный звездный каталог, получивший — название «Гань Ши син цзин». Каталог указывал расположение по эклиптике 120 неподвижных звезд и их расстояние в градусах от Северного полюса. Лишь через два века подобное описание было составлено и в Евройе.
В старину люди считали, что звезды не меняют своего положения на звездном небе, и использовали при наблюдениях и изучении Луны и пяти планет ? Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна — в качестве фона именно «неподвижные» звезды. Движение Луны и пяти планет, положение Солнца в Китае отмечали по отношению к этим 28 созвездиям.
Как уже говорилось, в Китае времена года еще в VII веке до н. э. определяли с помощью прибора «тугуй» — своеобразных солнечных часов, по длине тени которых устанавливали даты весеннего и осеннего равноденствия и летнего и зимнего солнцестояния. В период между эпохой Цинь и Хань (между III веком до н. э. и III веком н. э.) сельскохозяйственный год был разделен в календаре на 24 сезона, точно определявшихся в течение года в зависимости от различного положения Солнца на эклиптике. Эти 24 сезона сельскохозяйственного года — особенность старого китайского календаря. Ни в одном из европейских солнечных календарей такого деления нет, и сельскохозяйственный год делится лишь на четыре сезона, границами которых является весеннее равноденствие, летнее солнцестояние, осеннее равноденствие, зимнее солнцестояние.