托勒密是古代天文学的权威，为什么这样说？

克罗狄斯·托勒密（古希腊语：ΚλαύδιοςΠτολεμαῖος；拉丁语：ClaudiusPtolemaeus，约90年—168年），又译托勒玫或多禄某，相传他生于埃及的一个希腊化城市赫勒热斯蒂克。罗马帝国统治下的著名的天文学家、地理学家、占星学家和光学家。

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托勒密的介绍

克罗狄斯·托勒密（古希腊语：ΚλαύδιοςΠτολεμαῖος；拉丁语：ClaudiusPtolemaeus，约90年—168年），又译托勒玫或多禄某，相传他生于埃及的一个希腊化城市赫勒热斯蒂克。古希腊天文学家、地理学家、占星学家和光学家。
克罗狄斯·托勒密（Claudius Ptolemaeus,）“地心说”的集大成者，生于埃及，父母都是希腊人。公元127年， 年轻的托勒密被送到亚历山大去求学。
克罗狄斯·托勒密
在那里，他阅读了不少的书籍，并且学会了天文测量和大地测量。他曾长期住在亚历山大城，直到151年。有关他的生平，史书上少有记载。

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心理作用

托勒密在天文方面有哪些贡献？

托勒密总结了希腊古天文学的成就，写成《天文学大成》十三卷。其中确定了一年的持续时间，编制了星表，说明旋进、折射引起的修正，给出日月食的计算方法等。他利用希腊天文学家们特别是喜帕恰斯的大量观测与研究成果，把各种用偏心圆或小轮体系解释天体运动的地心学说给以系统化的论证，后世遂把这种地心体系冠以他的名字，称为托勒密地心体系。

巨著《天文学大成》十三卷是当时天文学的百科全书，直到开普勒的时代，都是天文学家的必读书籍。《地理学指南》八卷，是他所绘的世界地图的说明书，其中也讨论到天文学原则。他还著有《光学》五卷，其中第一卷讲述眼与光的关系，第二卷说明可见条件、双眼效应，第三卷讲平面镜与曲面镜的反射及太阳中午与早晚的视径大小问题，第五卷试图找出折射定律，并描述了他的实验，讨论了大气折射现象。此外，尚有年代学和占星学方面的著作等。

在古老的宇宙观中，人们把天看成是一个盖子，地是一块平板，平板就由柱子支撑着。

在公元前四到三世纪，对于天体的运动，希腊人有两种不同的看法：一种以欧多克斯为代表，他从几何的角度解释天体的运动，把天上复杂的周期现象，分解为若干个简单的周期运动；他又给每一种简单的周期运动指定一个圆周轨道，或者是一个球形的壳层，他认为天体都在以地球为中心的圆周上做匀速圆周运动，并且用二十七个球层来解释天体的运动，到了亚里士多德时，又将球层增加到五十六个。

另一种以阿利斯塔克为代表，他认为地球每天在自己的轴上自转，每年沿圆周轨道饶日一周，太阳和恒星都是不动的，而行星则以太阳为中心沿圆周运动。但阿利斯塔克的见解当时没有人表示理解或接受，因为这与人们肉眼看到的表观景象不同。

托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“地心说”。其实，地心说是亚里士多德的首创，他认为宇宙的运动是由上帝推动的。他说，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层，地球位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。

地球之外有9个等距天层，由里到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天，此外空无一物。各个天层自己不会动，上帝推动了恒星天层，恒星天层才带动了所有的天层运动。人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。

托勒密全面继承了亚里士多德的地心说，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的《伟大论》。在书中，他把亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。

托勒密设想，各行星都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以地球为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设地球并不恰好在均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些偏心圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与众恒星一起，每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景，却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。

在讨论托勒密的历史功绩及影响时，不能不先谈到一些很容易使人误入歧途的成见。这些成见并非学术研究所得出的成果，而是与某些特定时期的宣传活动密切结合在一起。因而广泛流传，其中比较重要的有如下两种。

托勒密的《至大论》，在他身后不久就成为古代西方世界学习天文学的标准教材。公元4世纪就出现了帕普斯的评注本文学和亚历山大城的塞翁的评注本。约在公元800年出现阿拉伯文译本。随后出现更完善的译本，它们与阿拔斯王朝的哈里发阿尔马蒙对天文学的大力赞助密切联系在一起。1175年，出现了克雷莫纳的杰拉尔德从阿拉伯文译的拉丁文译本，《至大论》开始重新为西欧学者所了解。

在此之前不久，1160年左右还有一个从希腊文本译出的拉丁文译本出现在西西里，但可能不太为人所知。这些译本，连同来自阿拉伯一些以《至大论》为基础的新论著，在13世纪大大提高了西方天文学的水准，而在此前漫长的中世纪时期，西方世界的天文学进展主要出现在阿拉伯世界；然而阿拉伯天文学家更是大大受益于托勒密的天文学著作。

托勒密的天文学著作经阿拉伯学者之手而重为欧洲所知之后，又在欧洲保持了长时间的影响力，至少延续到16世纪。在此之前，没有任何西方的星历表不是按托勒密理论推算出来的。

虽然星历表的精确程度不断有所提高，但由于托勒密所使用的古希腊本轮–均轮系统具有类似级数展开的功能，即为了增加推算的精确度，可以在本轮上再加一个小轮，让此小轮之心在本轮上绕行，而让天体在小轮上绕行。只要适当调诸轮的半径、绕行方向和速度，即可达到要求。

从理论上说，小轮可以不断增加，以求得更高的精度，有些天文学家正是这样做的，关于小轮体系的繁琐，是许多宣传性读物中经常谈到的话题，这也成为托勒密的罪状之一，但这在很大程度上是错误的。以哥白尼体系为例，在《天体运行论》中，哥白尼仍使用小轮和偏心圆达34个之多（地球3个，月球4个，水星7个，金星、火星、木星和土星各5个）。

托勒密地理学对后世的巨大影响。《地理学》一书在9世纪初叶便有了阿拉伯译本，书中关于伊斯兰帝国疆域内各地记载中的不准确这处，很快被发现并代之以更准确的记述，原初的阿拉伯文译本已经佚失，但此书在伊斯兰地理学中的直接与间接影响是值得注意的。

《地理学》约在1406年出现由J.安杰勒斯从希腊文本译出的拉丁文译本。因为此书即使在当时（在它问世后1200年！）仍是对已知世界总的地理情况的最佳指南，所以很快流行起来。直到16世纪，许多制图学在16世纪的进展提供了强大的刺激。托勒密的投影方受到非议，由此导致各种新投影法的问世。

《地理学》中的第一种投影法在墨卡托1554年的欧洲地图中受到非议，第二种投影法从1511年起受到更多的批评。然而无论如何，托勒密的《地理学》为后人提供了世上最早的有数学依据的地图投影法。

现代学者认为，哥伦布(1451～1506)在开始他那改变人类历史的远航之前，至少曾细心阅读过5本书，其中一本就是托勒密的《地理学》，而其余4本与此不是同类著作，哥伦布相信通过一条较短的渡海航线，就可以到达亚洲**的东海岸，结果他在他设想的亚洲东岸位置上发现了美洲新**——尽管他本人直到去世时仍认为他发现的正是托勒密地图上所绘的亚洲**。

由此可见，托勒密的《地理学》著作影响之大。

如何认识托勒密天文体系在自然科学发展中的作用

托勒密是古代西方天文学之集大成者，其《至大论》在相当长的时间内被视为天文学领域的圣经。托勒密天文学既继承了希腊古典科学的特征，也带有了明显的实用与纯粹科学相结合的希腊化色彩。
天文学是科学进程中较早出现起来的学科之一，其发展对人类社会的进步起到了重要的作用。而在天文史上，托勒密的影响如此深远以至我们无法将其排除在外。
“对于托勒密的生平我们所知甚少。他在《至大论》中所报告的天文观测，年代从公元127年到141年，因此他的出生不可能比公元2世纪的开始晚的太多；他在《至大论》之后又写过几本重要著作，因此他的去世大约在公元165-170年之间。”
托勒密最富盛名的著作是《至大论》，共13卷。“书中对希腊人的宇宙模型给出了完整的数学描述，并包括有太阳、月亮和行星的各种运动参数。《数学大全》一书是古希腊天文学的光辉顶点，就像欧几里德的《原本》一样，它取代了这一课题的所有早期的著作。
一、托勒密天文学的历史来源和基本内容
托勒密天文学是建立在许多前人工作的基础之上的，比如柏拉图、欧多克斯、阿波罗尼奥斯、希帕恰斯等人。
柏拉图认为，“天文学研究只在于自由发明天体运动的数学模型，不去考察实际的天体运动。”
他关于天体做匀速圆周运动的观点完全出自他的基本理念，充分体现了希腊科学纯粹、自由的特点。然而行星的“留和逆行”现象给柏拉图造成了极大的困扰，“引用他的一句著名的话：他责备天文学家们用圆“拯救这些现象‟。
首先提出方案的是欧多克斯。“他提出的一个天体模型由27个嵌套（同心）的天球组成，每一个天球都围绕着位于中心的地球作不同的旋转。”这种同心球层模型可以较好的模拟天体的运行。此后，亚里士多德又将欧多克斯的27个天球层发展到了55个以期更好的反映天体的行动规律。然而，这个模型依然难以解释许多问题，比如四季天数为什么不相同，金星为什么有亮度变化，金星、水星和太阳为什么总是靠的很近等等。为了解决这些问题，使圆周运动更有适应性，阿波罗尼奥斯“研究出两种强有力的数学工具，天文学家可以借助它们来构造模型，模拟所看到的天体运动，这两种数学工具就是本轮和偏心圆。”“事后看来，本轮和均轮的引入，使希腊天文学走上了康庄大道。本轮和均轮这两个圆的组合，可以对五大行星的运动提供一个令人鼓舞的一级近似。”
随后的希帕恰斯和托勒密的工作则是“希腊天文学的顶点”。希帕恰斯将巴比伦传统和希腊传统相结合，“运用来自巴比伦的天文学记录和参数，来改进关于太阳和月亮的定量的几何模型。”更为重要的是，他独立的发现了春分岁差点现象。通过对在他之前的学者所做工作的总结分析再加之自己的思考，托勒密运用本轮和均轮、偏心圆和偏心匀速点等概念构造出了一个严密的“托勒密体系”。这一体系“不是一个定性的、描述性的体系，而是一个定量的、可以预报行星未来位置的体系。”人们可以根据新获得的观测数据来对进行不断的修正和调整，使它更加符合实际。
托勒密天文学的要点是：“地球位于宇宙中央静止不动，行星、太阳、月亮和恒星每天绕地球自东向西转一周。离地球最近的第一圈轨道上是月亮，然后依次是水星、金星、太阳、火星、木星和土星。在外的一层是恒星天。太阳、月亮和恒星天直接绕地球运动。”
这一体系可以较为精确的描述天体的运动并进行星相预测，在相当长的一段时间内一直被视为天文学领域的圣经。即使是到了哥白尼时代，日心学说也没有完全排除托勒密地心学说的理论缺陷。“哥白尼的日心学说在实际应用中并不比托勒密的地心说更为精确，两者都有百分
之一的误差。”
以上便是托勒密天文学的历史来源和主要内容。当我们仔细对它进行探究的时候，便
不难发现其与希腊古典科学思想一脉相承，而且其中体现出了明显的希腊化色彩。
二、托勒密天文学中体现出的希腊化特征
托勒密天文学诞生于希腊化的巅峰时代，其学说中自然也显现出了希腊化科学追求实
用的新特征。
1、托勒密天文学对希腊古典科学的继承“希腊化科学是希腊自然哲学传统和源自东方王国得到国家支持的科学模式的历史性融合或杂交。”它将注重实用的东方科学和追求自由、不愿受约束的希腊科学两种全然不同的传统捏合在一起，形成了一种全新的科学模式。正因如此，希腊化科学中仍然又不少的希腊科学的特征。
托勒密并没有完全放弃用圆周运动来解决天体运行的思路，只是对其进行一定程度的改进来更好的符合实际观测。他在《至大论》一书的前言中就曾经说道“关于天体运动的神因说或者对事物的物质本性的沉思只能导致„臆测‟，而且，如果目的是获得确定性，数学就是唯一的途径。”“他在著作的好几处地方说过：天文模型的选取应以数学上的简单性为基础——显然，不关心物理上的可行性。”这段话充分说明托勒密天文学本质上仍然是一种纯粹的理性科学，并不关心其在实际中的意义。
此外，单从托勒密提出偏心匀速点这一概念我们也可以看到希腊古典思想的遗留。
托勒密没有拘束于柏拉图对于严格匀速圆周运动的要求，
而是提出新的理论来追求真理，这一行为体现出了他身上所具有的自由、理性的古希腊学者的特质。托勒密对于自由的、无拘无束的希腊古典科学仍然持一种推崇的态度。从根本上看，托勒密天文学是依据古希腊“拯救现象”的观念，通过对大量数据的分析而建立起来的一个可以进行定量描述的几何模型。他并没有过多的考虑这一模型在实际中如何实现，仅仅是为了得到一个最简单的数学模型而已。
2、托勒密天文学中的希腊化特征
上面已经说过，托勒密继承了希腊科学的特质，但我们也要看到，他的研究中已经有了许多不同于希腊科学的特征，这些特征是偏于实用、希腊化式的。
从历史上看，托勒密真正的将天文学引上了实用化的道路。“借助于《至大论》，数理天文学家（和星占学家）可以精确的计算出未来任何时刻的行星星历表，在表中给出行星位置的黄经和黄纬值。”
这一点在实际生活中无疑有着十分重要的作用，人们可以据此安排祭祀、进行占星等。而且当我们仔细审视托勒密天文学时便会发现他的分析中也有非数学的考虑。“
托勒密为地球的中心性和固定性提供了物理证据——这对于他不仅是个数学的假定，更一个重要的物理信仰。”而一个纯粹的古希腊学者是不会对他的模型的物理意义进行思考的。至于托勒密后期所写的《占星四书》，更是一本实用味颇重的天文著作。
在托勒密的研究过程中，我们也可以看到明显的希腊化色彩。比如他十分重视观测数据在理论研究中的作用，他首先通过对已有的大量数据的分析抽象出一个几何模型，然后将从模型中演绎出来的数据与实际数据进行比对。观测是一种实用手段，如此看重观测在希腊时代是不可能发生的。从这一点来看，托勒密实际上已经受到了东方实用主义很大的影响。除此之外，希腊化科学中国家支持理论科学研究的特点也得到了体现。为了更好的治理国家，罗马不惜投入巨资来支持亚历山大图书馆的建设，积攒了数量庞大的各类珍贵的图书和文献，这些书籍对于促进科学发展起到了至关重要的作用。托勒密在亚历山大城的观测和研究也得益于对于科学发展的重视和支持。
综上所述，我们可以发现托勒密天文学反映出了希腊化时代个人主义让位与世界主义，希腊古典时期自由的学术精神和东方实用主义相结合的特征。
三、总结
从上面的论述中可以看到，托勒密天文学源于希腊数理天文学，在许多前人工作的基础上发展和建立起来。这一学说既继承了希腊古典科学的自由与理性，又在许多方面体现出希腊化的特征。
其实有时一个错误的理论可能比正确的理论更为可贵。
虽然现在看来勒密天文学是一个荒谬的学说，但它在历史上的重要地位并不会因此而被掩盖。