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克羅狄斯·托勒密
埃及天文學(xué)家托勒密
代表作《天文學(xué)大成》《地理學(xué)》
“地心說(shuō)”的集大成者
克羅狄斯·托勒密（古希臘語(yǔ)：Κλα?διο?Πτολεμα?ο?；拉丁語(yǔ)：Claudius Ptolemaeus，約90年—168年），是希臘數學(xué)家，天文學(xué)家，地理學(xué)家和占星家。他住在亞歷山大， 他有一個(gè)拉丁名，有幾個(gè)歷史學(xué)家認為這暗示他也是羅馬公民。他引用希臘哲學(xué)家的話(huà)，并使用巴比倫的觀(guān)測結果和巴比倫的月球理論。14世紀的天文學(xué)家西奧多·梅利特尼茨說(shuō)他的出生地是希臘城市托勒梅斯Hermiou（希臘語(yǔ)：Πτολεμα??“Ερμε?ου）在Thebaid（希臘語(yǔ)：Θηβα?δα[Θηβα??] ）。但是年代過(guò)于久遠，并且沒(méi)有其他證據可以證實(shí)或矛盾。他在公元168年左右死于亞歷山大。
托勒密寫(xiě)了幾篇科學(xué)論文，其中三篇對后來(lái)的拜占庭，伊斯蘭和西歐科學(xué)很重要。第一個(gè)是現在被稱(chēng)為Almagest的天文論文（即《天文學(xué)大成》），盡管它最初被稱(chēng)為《數學(xué)論文》（Mαθηματικ?Σ?νταξι?，MathēmatikēSyntaxis），然后又被稱(chēng)為《偉大論文》（?Μεγ?ληΣ?tτταξη?，HMegálē）又。第二個(gè)是地理，這是對希臘羅馬人地理知識的全面討論。第三是占星論論文，他試圖使他的宇宙模型適應當時(shí)的亞里士多德自然哲學(xué)。這有時(shí)被稱(chēng)為Apotelesmatika（?ποτελεσματικ?），但更多的俗稱(chēng)占星四書(shū)希臘語(yǔ)（Τετρ?βιβλο?）意為“四書(shū)”或拉丁語(yǔ)Quadripartitum。
人物簡(jiǎn)介
克羅狄斯·托勒密
約公元90年生于埃及的托勒馬達伊，曾在亞歷山大城居住和工作，168年去世。一生著(zhù)述甚多。其中《天文學(xué)大成》（13卷），是根據喜帕恰斯的研究成果寫(xiě)成的一部西方古典天文學(xué)百科全書(shū)，主要論述宇宙的地心體系，認為地球居于中心，日、月、行星和恒星圍繞著(zhù)它運行。此書(shū)在中世紀被尊為天文學(xué)的標準著(zhù)作，直到16世紀中哥白尼的日心說(shuō)發(fā)表，地心說(shuō)才被推翻。另一部重要著(zhù)作《地理學(xué)指南》（8卷）是古希臘有關(guān)數理地理知識的總結，主要以馬里努斯的工作為基礎，參考亞歷山大城圖書(shū)館的資料撰成。第1卷為一般理論概述，闡述了他的地理學(xué)體系，修正了馬里努斯的制圖方法。第2卷至第7卷列有歐、亞、非三大洲8100處地點(diǎn)位置的一覽表，并采用喜帕恰斯所建立的緯度和經(jīng)度網(wǎng)，把圓周分為360份，給每個(gè)地點(diǎn)都注明經(jīng)緯度坐標。第8卷由27幅世界地圖和26幅局部區域圖組成，以后曾多次刊印，稱(chēng)為《托勒密地圖》。
生平探究
克羅狄斯·托勒密
由托勒密留下的觀(guān)測記錄來(lái)看，他的所有天文觀(guān)測都是在埃及（當時(shí)在羅馬帝國統治之下）的亞歷山大城（Alexandria，今埃及亞歷山大省的省會(huì )）有一種說(shuō)法，認為他出生于上埃及的托勒密城（Ptolemais，今埃及的圖勒邁塞），這可能是正確的，然而此說(shuō)出于后世（晚至約1360年），且無(wú)旁證。
托勒密的姓名中，保存著(zhù)一些信息，可供推測。Ptolemaeus表明他是埃及居民，而祖上是希臘人或希臘化了的某族人；Claudius表明他擁有羅馬公民權，這很可能是羅馬皇帝克勞狄烏斯（Claudius，公元41—54年在位）或尼祿（Nero，公元54—68年在位）贈與他祖上的。
托勒密的著(zhù)作集古希臘天文學(xué)之大城，但是對于他個(gè)人的師承，迄今幾乎一無(wú)所知。《至大論》中曾使用了塞翁（Theon）的行星觀(guān)測資料，有人認為塞翁可能是他的老師，但這僅是猜測而已。托勒密的不少著(zhù)作題贈給一個(gè)不知誰(shuí)何的賽魯斯（Syrus）。還有人認為泰爾的馬里努斯（MarinusofTyre）是托勒密的老師，托勒密在《地理學(xué)》（Gography）一書(shū)中使用并修訂了馬里努斯的不少資料。所有這些情況都還不足以確定托勒密的師承
學(xué)術(shù)觀(guān)點(diǎn)
天文學(xué)
在古老的宇宙觀(guān)中，人們把天看成是一個(gè)蓋子，地是一塊平板，平板就由柱子支撐著(zhù)。
《托勒密地圖》
克羅狄斯·托勒密
托勒密的天體模型之所以能夠流行千年，是有它的優(yōu)點(diǎn)和歷史原因的。它的主要特點(diǎn)是：
2． 用幾種圓周軌道不同的組合預言了行星的運動(dòng)位置，與實(shí)際相差很小，相比以前的體系有所改進(jìn)，還能解釋行星的亮度變化。
3． 地球不動(dòng)的說(shuō)法，對當時(shí)人們的生活是令人安慰的假設，也符合基督教信仰。
在當時(shí)的歷史條件下，托勒密提出的行星體系學(xué)說(shuō)，是具有進(jìn)步意義的。首先，它肯定了大地是一個(gè)懸空著(zhù)的沒(méi)有支柱的球體。其次，從恒星天體上區分出行星和日月是離我們較近的一群天體，這是把太陽(yáng)系從眾星中識別出來(lái)的關(guān)鍵性一步。
托勒密本人聲稱(chēng)他的體系并不具有物理的真實(shí)性，而只是一個(gè)計算天體位置的數學(xué)方案。至于教會(huì )利用和維護地心說(shuō)，那是托勒密死后一千多年的事情了。教會(huì )之所以維護地心說(shuō)，只是想歪曲它以證明教義中描繪的天堂人間地獄的圖象，如果編纂教義時(shí)流行著(zhù)別的什么學(xué)說(shuō)，說(shuō)不定教會(huì )也會(huì )加以利用的。所以，托勒密的宇宙學(xué)說(shuō)同宗教本來(lái)并沒(méi)有什么必然的聯(lián)系。
托勒密的天文學(xué)著(zhù)作經(jīng)阿拉伯學(xué)者之手而重為歐洲所知之后，又在歐洲保持了長(cháng)時(shí)間的影響力，至少延續到16世紀。在此之前，沒(méi)有任何西方的星歷表不是按托勒密理論推算出來(lái)的。雖然星歷表的精確程度不斷有所提高，但由于托勒密所使用的古希臘本輪–均輪系統具有類(lèi)似級數展開(kāi)的功能，即為了增加推算的精確度，可以在本輪上再加一個(gè)小輪，讓此小輪之心在本輪上繞行，而讓天體在小輪上繞行。只要適當調諸輪的半徑、繞行方向和速度，即可達到要求。從理論上說(shuō)，小輪可以不斷增加，以求得更高的精度，有些天文學(xué)家正是這樣做的。但其缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的，那就是過(guò)于繁瑣。之后哥白尼在《天體運行論》中放棄了這種表示，改用了更為簡(jiǎn)潔的日心說(shuō)。
地理學(xué)
除了在天文學(xué)方面的造詣，托勒密在地理學(xué)上也做出了出色的成就。他認為，地理學(xué)的研究對象應為整個(gè)地球，主要研究其形狀、大小、經(jīng)緯度的測定以及地圖投影的方法等。他制造了測量經(jīng)緯度用的類(lèi)似渾天儀的儀器（星盤(pán)）和后來(lái)馳名歐洲的角距測量?jì)x。托勒密有地理學(xué)著(zhù)作八卷，其中六卷都是用經(jīng)緯度標明的地點(diǎn)位置表。他的多數地點(diǎn)位置好像都是根據他的本初子午線(xiàn)和用弧度來(lái)表現的平緯圈之間的距離來(lái)計算的，因為他的經(jīng)度沒(méi)有一個(gè)是從天文學(xué)上測定的，只有少數緯度是這樣測定的。托勒密采用了波昔東尼斯測定的地球周長(cháng)的較小數值，這就使得他所有用弧度表現的陸向距離都夸大了，因為他把每一弧度的距離定為五百希臘里，而不是六百希臘里。這樣一來(lái)，從歐洲到亞洲橫貫大西洋的洋面距離，看上去就比埃拉托斯特尼的計算值小得多，這項計算最后還導致了哥倫布從西面駛往亞洲的企圖。托勒密對世界情況比他的前輩熟悉得多，埃拉托斯特尼的地圖東面只到印度的恒河為止，但是托勒密知道有馬來(lái)半島和“蠶絲之國”，即中國。
人物評價(jià)
在討論托勒密的歷史功績(jì)及影響時(shí)，不能不先談到一些很容易使人誤入歧途的成見(jiàn)。這些成見(jiàn)并非學(xué)術(shù)研究所得出的成果，而是與某些特定時(shí)期的宣傳活動(dòng)密切結合在一起。因而廣泛流傳，其中比較重要的有如下兩種。
第一種成見(jiàn)，是將托勒密看成只是一些古代科學(xué)文獻的編輯者，由此引申開(kāi)去，就自然會(huì )有諸如《至大論》不過(guò)襲自希帕恰斯、《地理學(xué)》只是馬里努斯著(zhù)作的翻版之類(lèi)的偏激之論。這種成見(jiàn)的發(fā)端，據研究很可能是19世紀初期的法國數學(xué)家、天文學(xué)史家J·B·德朗布爾（Delambre）的《古代天文學(xué)史》（Histoire de I’astronomie ancienne）一書(shū)，這種看法早已被學(xué)者們的研究所否定，但在一些非學(xué)術(shù)的讀物中有時(shí)仍可見(jiàn)到。
第二種成見(jiàn)，是將托勒密與亞里士多德（Aristotle）兩人不同的宇宙體系混為一談，進(jìn)而視之為阻礙天文學(xué)發(fā)展的歷史罪人。在當代科學(xué)史著(zhù)述中，以李約瑟（J.Needham）“亞里士多德和托勒密僵硬的同心水晶球概念，曾束縛歐洲天文學(xué)思想一千多年”的說(shuō)法為代表，至今仍在許多中文著(zhù)作中被反復援引。而這種說(shuō)法其實(shí)明顯違背了歷史事實(shí)。亞里士多德確實(shí)主張一種同心疊套的水晶球（crystalline spheres）宇宙體系，但托勒密在他的著(zhù)作中完全沒(méi)有采納這種宇宙體系，他也從未表示他贊同這種體系。另一方面，主要由希臘–阿拉伯學(xué)者保存、傳述下來(lái)的亞里士多德學(xué)說(shuō)，直到13世紀仍被羅馬教會(huì )視為異端，多次禁止在大學(xué)里講授。因此，無(wú)論是托勒密還是亞里士多德，都根本不可能“束縛歐洲天文學(xué)思想一千多年”，至1323年，教皇宣布托馬斯·阿奎那（T.Aquinas）為“圣徒”，阿奎那龐大的經(jīng)院哲學(xué)體系被教會(huì )官方認可，成為欽定學(xué)說(shuō)。這套學(xué)說(shuō)是阿奎那與其師大阿爾伯圖斯（Albertus Magnus）將亞里士多德學(xué)說(shuō)與基督教神學(xué)全盤(pán)結合而成。在論證水晶球宇宙體系時(shí)，阿奎那曾引用托勒密的著(zhù)作來(lái)論證地心、地靜之說(shuō)。此后亞里士多德的水晶球宇宙體確實(shí)束縛了歐洲天文學(xué)思想約二三百年，但這顯然無(wú)法構成托勒密的任何罪狀。
托勒密的《至大論》，在他身后不久就成為古代西方世界學(xué)習天文學(xué)的標準教材。公元4世紀就出現了帕普斯（Pappus）的評注本文學(xué)和亞6歷山大城的塞翁（Theon of Alexandria）的評注本。約在公元800年出現阿拉伯文譯本。隨后出現更完善的譯本，它們與阿拔斯王朝的哈里發(fā)阿爾馬蒙（Al–Ma’mun）對天文學(xué)的大力贊助密切聯(lián)系在一起。1175年，出現了克雷莫納的杰拉爾德（Gerard of Cremona）從阿拉伯文譯的拉丁文譯本，《至大論》開(kāi)始重新為西歐學(xué)者所了解。在此之前不久，1160年左右還有一個(gè)從希臘文本譯出的拉丁文譯本出現在西西里，但可能不太為人所知。這些譯本，連同來(lái)自阿拉伯一些以《至大論》為基礎的新論著(zhù)，在13世紀大大提高了西方天文學(xué)的水準，而在此前漫長(cháng)的中世紀時(shí)期，西方世界的天文學(xué)進(jìn)展主要出現在阿拉伯世界；然而阿拉伯天文學(xué)家更是大大受益于托勒密的天文學(xué)著(zhù)作。
著(zhù)作概覽
托勒密著(zhù)有四本重要著(zhù)作：《天文學(xué)大成》（Almagest）、《地理學(xué)指南》(Geography)、《天文集》(Tetrabiblos)和《光學(xué)》(Optics)。此外，尚有年代學(xué)和占星學(xué)方面的著(zhù)作等。
天文學(xué)大成
托勒密月運動(dòng)模型
托勒密的地心體系
地理學(xué)指南
托勒密著(zhù)有《地理學(xué)指南》八卷，是他所繪的世界地圖的說(shuō)明書(shū)，其中也討論到天文學(xué)原則。
在《地理學(xué)指南》一書(shū)中，托勒密充分地解釋了怎樣從數學(xué)上確定緯度和經(jīng)度線(xiàn)。然而，沒(méi)有一條經(jīng)線(xiàn)是用天文學(xué)方法確定的，僅僅少數的緯度線(xiàn)是這樣計算的。他將陸上測量的距離歸算為度，就在這無(wú)把握的網(wǎng)格上定出地區的位置。海面上的距離，簡(jiǎn)直是猜測出來(lái)的。他把加那利群島放到它們真正位置以東7°去了，因而整個(gè)的網(wǎng)格定位只能是錯誤的。《地理學(xué)指南》對西方世界觀(guān)的影響幾乎也像《天文學(xué)大成》一樣巨大和持久。
《地理學(xué)指南》一書(shū)在9世紀初葉便有了阿拉伯譯本，書(shū)中關(guān)于伊斯蘭帝國疆域內各地記載中的不準確這處，很快被發(fā)現并代之以更準確的記述，原初的阿拉伯文譯本已經(jīng)佚失，但此書(shū)在伊斯蘭地理學(xué)中的直接與間接影響是值得注意的。《地理學(xué)指南》約在1406年出現由J.安杰勒斯（Angelus）從希臘文本譯出的拉丁文譯本。因為此書(shū)即使在當時(shí)（在它問(wèn)世后1200年！）仍是對已知世界總的地理情況的最佳指南，所以很快流行起來(lái)。直到16世紀，許多制圖學(xué)在16世紀的進(jìn)展提供了強大的刺激。托勒密的投影法受到非議，由此導致各種新投影法的問(wèn)世。《地理學(xué)》中的第一種投影法在墨卡托（Mercator）1554年的歐洲地圖中受到非議，第二種投影法從1511年起受到更多的批評。然而無(wú)論如何，托勒密的《地理學(xué)指南》為后人提供了世上最早的有數學(xué)依據的地圖投影法。
現代學(xué)者的詳細研究表明：C.哥倫布(Columbus,1451-1506)在開(kāi)始在他那改變人類(lèi)歷史的遠航之前，至少曾細心閱讀過(guò)5本書(shū)，其中之一就是托勒密的《地理學(xué)指南》，而其余4本與此不是同類(lèi)著(zhù)作，因此可知哥倫布的地理思想主要來(lái)自托勒密。托勒密標出的亞洲位置比它實(shí)際的更近（向西），與哥倫布同時(shí)代的地圖制造者繼承了他的錯誤觀(guān)點(diǎn)，否則哥倫布也許就不會(huì )航行了。哥倫布相信通過(guò)一條較短的渡海航線(xiàn)，就可以到達亞洲大陸的東海岸，結果他在他設想的亞洲東岸位置上發(fā)現了美洲新大陸——盡管他本人直到去世時(shí)仍認為他發(fā)現的正是托勒密地圖上所繪的亞洲大陸。
光學(xué)
托勒密著(zhù)有《光學(xué)》五卷，其中第一卷講述眼與光的關(guān)系，第二卷說(shuō)明可見(jiàn)條件、雙眼效應，第三卷講平面鏡與曲面鏡的反射及太陽(yáng)中午與早晚的視徑大小問(wèn)題，第五卷試圖找出折射定律，并描述了他的實(shí)驗，討論了大氣折射現象。
著(zhù)作清單
?《天文學(xué)大成》（Almagest）十三卷（又名《至大論》、《偉大論》、《大集合論》、《大綜合論》）
?《實(shí)用天文表》（Handy Tables）
?《恒星之象》（Phases of the Fixed Stars）二卷。
?《占星四書(shū)》（Tetrabiblos）四卷。
?《地理學(xué)指南》八卷
?《光學(xué)》五卷
?《日晷論》（Analemma）
?《平球論》（Planisphaerium）
?《諧和論》（Harmonica）三卷
?《體積論》（On Dimension）
?《元素論》（On Elements）
參考資料
[1]
地圖的歷史③｜亞歷山大港與托勒密：古典制圖學(xué)的巔峰 · 今日頭條[引用日期2021-4-25]
[2]
百年翻譯運動(dòng)，開(kāi)啟了阿拉伯科學(xué)的黃金時(shí)代 · 今日頭條[引用日期2021-4-25]
[3]
從猜想到看見(jiàn)，黑洞是不是你想象的樣子|長(cháng)江評論 · 今日頭條[引用日期2021-4-25]
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