托勒密

——古天文学的集大成者

地球是圆的还是平的？

地球是运动的还是静止的？

地球是悬挂在空中还是被一只乌龟托着？

太阳月亮地球到底谁围绕着谁转？

这些疑问在今天看来都不是什么问题，但曾经困扰了人类很长很长时间，对这些问题的思考与探索形成了一门学问——天文学。今天，我们要介绍的就是古天文学的集大成者——托勒密。

Part01.生平简介

克罗狄斯·托勒密（ClaudiusPtolemaeus），约公元90年生于埃及的托勒马达伊，是一名数学家、天文学家、地理学家，也是当时流行的占星术爱好者，公元年去世。关于托勒密的生平，至今所知甚少，最主要的资料来自他传世著作中的有关记载。从托勒密留下的观测记录来看，他的所有天文观测都是在埃及（当时在罗马帝国统治之下）的亚历山大城进行的，最早的日期为公元年3月26日，最晚的日期为公元年2月2日。据此推测，托勒密年到亚历山大城求学，在那里，他阅读了不少的书籍，学会了天文测量和大地测量，后来长期在亚历山大城居住和工作。

托勒密居住的亚历山大港

Part02.著作与成就

托勒密一生著述甚多，他集古希腊天文学之大成，是“地心说”的主要代表。

一、《天文学大成》（13卷）。此书是西方古典天文学的百科全书，主要论述宇宙的地心体系，认为地球居于中心，日、月、行星和恒星围绕着它运行。这本书在中世纪被尊为天文学的标准著作，直到16世纪中哥白尼的“日心说”发表，“地心说”才被推翻。

（托勒密的地心体系）

托勒密的天体模型之所以能够在西方流行上千年的时间，是因为该学说具有一定的历史合理性，在特定的历史阶段符合人们对宇宙的认知水平。其主要特点是：

◆绕着某一中心的匀角速运动，符合当时占主导思想的柏拉图的假设，也适合于亚里士多德的物理学，易于被接受。

◆用几种圆周轨道不同的组合预言了行星的运动位置，与实际相差很小，相比以前的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。

◆地球不动的说法，对当时人们的生活是令人安慰的假设，也符合基督教信仰。

（托勒密的行星运动模型）

二、《地理学指南》（8卷）。此书是古希腊有关数理地理知识的总结。第1卷为一般理论概述，阐述了他的地理学体系，修正了马里努斯的制图方法。第2卷至第7卷列有欧、亚、非三大洲处地点位置的一览表，并采用喜帕恰斯所建立的纬度和经度网，把圆周分为份，给每个地点都注明经纬度坐标。第8卷由27幅世界地图和26幅局部区域图组成，以后曾多次刊印，称为《托勒密地图》。

（托勒密的地球）

（托勒密绘制的世界地图）

托勒密在地理学上也做出了出色的成就。他制造了测量经纬度用的仪器星盘和角距测量仪。托勒密采用了波昔东尼斯测定的地球周长的较小数值，这使得他所有用弧度表现的陆向距离都夸大了。托勒密对世界情况比他的前辈熟悉得多，埃拉托斯特尼的地图东面只到印度的恒河，托勒密还知道有马来半岛和“蚕丝之国”，即中国。

三、《光学》（5卷）。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。

四、在数学方面，托勒密用圆周运动组合解释了天体视动，这在当时被认为是绝对准确的。他还论证了四边形的特性，即有名的托勒密定理。

Part03.贡献与评价

关于托勒密“地心说”的评价问题，似乎早已定论。人们的普遍印象是，“地心说”是一个荒谬而又繁杂的唯心主义体系，是中世纪宗教神学的理论支柱。在一些书刊中，它只是作为哥白尼日心说的反面陪衬而被提到。这样看待托勒密的学说是不恰当的。“地心说”是人类历史上第一个完整的科学的宇宙学说，它不仅在很长时期里对人们的生产实践有着直接的实用价值，而且对于唯物论宇宙观和科学方法论的建立和发展也有重要的意义。

长期以来，在如何评价托勒密的历史功绩及影响上，存在着两种成见。第一种成见，是将托勒密看成只是一些古代科学文献的编辑者，认为《天文学大成》不过是抄袭自希帕恰斯、《地理学》只是马里努斯著作的翻版。第二种成见，是将托勒密与亚里士多德两人不同的宇宙体系混为一谈，认为是阻碍天文学发展的历史罪人。这种说法明显违背了历史事实，托勒密的著作翻译到西方后，在13世纪大大提高了西方天文学的水准，也促进了人类大航海时代的开启。

托勒密是古天文学的集大成者，他的地心说虽然是错的，但在他那个时代是比较完善、能够解释肉眼看到的天文现象的最佳理论体系。

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作者I高一1班物理研究小组