剋羅狄斯·托勒密（claudius ptolemaeus,英文ptolemy,公元90年~168年）
“地心說”的集大成者，生於埃及，父母都是希臘人。公元127年， 年輕的托勒密被送到亞歷山大去求學。在那裏，他閱讀了不少的書籍，並且學會了天文測量和大地測量。他曾長期住在亞歷山大城，直到151年。有關他的生平，史書上少有記載。
在古老的宇宙觀中，人們把天看成是一個蓋子，地是一塊平板，平板就由柱子支撐着。
在公元前四到三世紀，對於天體的運動，希臘人有兩種不同的看法：一種以歐多剋斯為代表，他從幾何的角度解釋天體的運動，把天上復雜的周期現象，分解為若幹個簡單的周期運動；他又給每一種簡單的周期運動指定一個圓周軌道，或者是一個球形的殼層，他認為天體都在以地球為中心的圓周上做勻速圓周運動，並且用二十七個球層來解釋天體的運動，到了亞裏士多德時，又將球層增加到五十六個。另一種以阿利斯塔剋為代表，他認為地球每天在自己的軸上自轉，每年沿圓周軌道饒日一周，太陽和恆星都是不動的，而行星則以太陽為中心沿圓周運動。但阿利斯塔剋的見解當時沒有人表示理解或接受，因為這與人們肉眼看到的表觀景象不同。
托勒密於公元二世紀，提出了自己的宇宙結構學說，即“地心說”。其實，地心說是亞裏士多德的首創，他認為宇宙的運動是由上帝推動的。他說，宇宙是一個有限的球體，分為天地兩層，地球位於宇宙中心，所以日月圍繞地球運行，物體總是落嚮地面。地球之外有9個等距天層，由裏到外的排列次序是：月球天、水星天、金星天、太陽天、火星天、木星天、土星天、恆星天和原動力天，此外空無一物。各個天層自己不會動，上帝推動了恆星天層，恆星天層纔帶動了所有的天層運動。人居住的地球，靜靜地屹立在宇宙的中心。托勒密全面繼承了亞裏士多德的地心說，並利用前人積纍和他自己長期觀測得到的數據，寫成了8捲本的《偉大論》。在書中，他把亞裏士多德的9層天擴大為11層，把原動力天改為晶瑩天，又往外添加了最高天和淨火天。托勒密設想，各行星都繞着一個較小的圓周上運動，而每個圓的圓心則在以地球為中心的圓周上運動。他把繞地球的那個圓叫“均輪”，每個小圓叫“本輪”。同時假設地球並不恰好在均輪的中心，而偏開一定的距離，均輪是一些偏心圓；日月行星除作上述軌道運行外，還與衆恆星一起，每天繞地球轉動一周。托勒密這個不反映宇宙實際結構的數學圖景，卻較為完滿的解釋了當時觀測到的行星運動情況，並取得了航海上的實用價值，從而被人們廣為信奉。
天體模型的特點
托勒密的天體模型之所以能夠流行千年，是有它的優點和歷史原因的。它的主要特點是：
1． 繞着某一中心的勻角速運動，符合當時占主導思想的柏拉圖的假設，也適合於亞裏士多德的物理學，易於被接受。
2． 用幾種圓周軌道不同的組合預言了行星的運動位置，與實際相差很小，相比以前的體係有所改進，還能解釋行星的亮度變化。
3． 地球不動的說法，對當時人們的生活是令人安慰的假設，也符合基督教信仰。
在當時的歷史條件下，托勒密提出的行星體係學說，是具有進步意義的。首先，它肯定了大地是一個懸空着的沒有支柱的球體。其次，從恆星天體上區分出行星和日月是離我們較近的一群天體，這是把太陽係從衆星中識別出來的關鍵性一步。
托勒密本人聲稱他的體係並不具有物理的真實性，而衹是一個計算天體位置的數學方案。至於教會利用和維護地心說，那是托勒密死後一千多年的事情了。教會之所以維護地心說，衹是想歪麯它以證明教義中描繪的天堂人間地獄的圖象，如果編纂教義時流行着別的什麽學說，說不定教會也會加以利用的。所以，托勒密的宇宙學說同宗教本來並沒有什麽必然的聯繫。
上知天文、下識地理的托勒密
除了在天文學方面的造詣， 托勒密在地理學上也做出了出色的成就。他認為，地理學 的研究對象應為整個地球，主要研究其形狀、大小、經緯度的測定以及地圖投影的方法等。他製造了測量經緯度用的類似渾天儀的儀器（星盤）和後來馳名歐洲的角距測量儀。托勒密有地理學著作八捲，其中六捲都是用經緯度標明的地點位置表。他的多數地點位置好像都是根據他的本初子午綫和用弧度來表現的平緯圈之間的距離來計算的，因為他的經度沒有一個是從天文學上測定的，衹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的較小數值，這就使得他所有用弧度表現的陸嚮距離都誇大了，因為他把每一弧度的距離定為五百希臘裏，而不是六百希臘裏。這樣一來，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，這項計算最後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的多，埃拉托斯特尼的地圖東面衹到印度的恆河為止，但是托勒密知道有馬來半島和“蠶絲之國”，即中國。
在數學方面，他用圓周運動組合解釋了天體視動，這在當時被認為是絶對準確的。他還論證了四邊形的特性，即有名的托勒密定理。他對光學也作過研究，認為光綫在折射時入射角與折射角成正比關係。
重要的著作
托勒密著有四本重要著作：《天文學大成》（almagest）、《地理學》(geography)、《天 文集》(tetrabiblos)和《光學》(optics)。
《天文學大成》——500年的希臘天文學和宇宙學思想的頂峰——統治了天文界長達13 個世紀。這樣一本知識上參差交錯且復雜的著作，不是單獨一個人所能完成的。托勒密依靠了他的先驅者，特別是喜帕恰斯，這一點是無須掩蓋的。他面對的基本問題是：在假設宇宙是以地球為中心的、以及所有天體以均勻的速度按完全圓形的軌道繞轉的前提下，試圖解釋天體的運動。因為實際天體以變速度按橢圓軌道繞地球以外的中心運動，為了維護原來的基本假設，就要考慮某些非常復雜的幾何形狀。托勒密使用了3種復雜的原始設想：本輪、偏心圓和均輪。他能對火星、金星和水星等等的軌道分別給出合理的描述，但是如果把它們放在一個模型中，那麽它們的尺度和周期將發生衝突。然而，無論這個體係存在着怎樣的缺點，它還是流行了1300年之久，直到15世紀纔被哥白尼推翻。
在《地理學》一書中，托勒密充分地解釋了怎樣從數學上確定緯度和經度綫。然而，沒有一條經綫是用天文學方法確定的，僅僅少數的緯度綫是這樣計算的。他將陸上測量的距離歸算為度，就在這無把握的網格上定出地區的位置。海面上的距離，簡直是猜測出來的。他把加那利群島放到它們真正位置以東7°去了，因而整個的網格定位衹能是錯誤的。《地理學》對西方世界觀的影響幾乎也像《天文學大成》一樣巨大和持久：托勒密標出的亞洲位置比它實際的更近（嚮西），與哥倫布同時代的地圖製造者繼承了他的錯誤觀點，否則哥倫布也許就不會航行了。
在托勒密的著作中，今天還容易得到和廣泛被閱讀的唯一一本是《天文集》，這是占星學方面的書籍，這本書很長而且全面，是自然主義的，在書中托勒密假定能存在某種形式的、來自天體的自然輻射影響着人類。現在占星學的大多數概念和爭議都可以追溯到這本著作。
托勒密的最後一本重要著作《光學》，從許多方面來看都算是他所有著作中最成功的一部，他在書中提出和說明了各種基本原理，但他對折射的瞭解似乎是純經驗的。他繪出了光綫以各種入射角從光疏媒介進入水的折射表。
他的主要著作在希臘被稱為《綜合論》，阿拉伯人把它取名為《至大論》，它取自阿拉伯語的定冠詞“al”和他們對希臘詞“偉大”的發音，這正是子孫後代對托勒密的贊頌。 |
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