克勞狄烏斯·托勒密歷史 克勞狄烏斯·托勒密歷史百科
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克勞狄烏斯·托勒密,埃及希臘作家,天文學家,外文名古希臘語:Κλαύδιος Πτολεμαῖος,生卒時間約90年-168年。托勒密著有許多科學著作,其中有三部對拜占庭,伊斯蘭世界以及歐洲的科學發展影響頗大。
生平
關於托勒密生平的記載很少。學者主要從其傳世著作中尋找線索。他在最重要的著作《天文學大成》中記載了一些本人所作的天文觀測。這成爲確定其生活年代、活動地點的最可靠的資料。該書中的天文觀測記錄日期最早爲127年3月26日,最晚爲141年2月2日,相當於羅馬帝國皇帝哈德良和安東尼統治時代。
相傳他生於埃及底比斯的托勒密赫墨。但是這種觀點到14世紀才提出,並且沒有得到廣泛的支持。從托勒密的觀測記錄看來,這些觀測應是在埃及的亞歷山大城進行的。
托勒密的全名也透露出一些信息。Ptolemaeus說明他是埃及居民,且祖上是希臘人或希臘化的當地人;而Claudius表明其擁有羅馬公民權,可能是羅馬皇帝克勞狄烏斯或尼祿贈與他祖上的。
成就
托勒密體系的宇宙圖
托勒密總結了希臘古天文學的成就,寫成《天文學大成》十三卷。其中確定了一年的持續時間,編制了星表,說明旋進、折射引起的修正,給出日月蝕的計算方法等。他利用希臘天文學家們特別是喜帕恰斯(Hipparchus,又譯伊巴谷)的大量觀測與研究成果,把各種用均輪和本輪解釋天體運動的地心學說給以系統化的論證,後世遂把這種地心體系冠以他的名字,稱爲托勒密地心體系。
鉅著《天文學大成》十三卷是當時天文學的百科全書,直到開普勒的時代,都是天文學家的必讀書籍。《地理學指南》八卷,是他所繪的世界地圖的說明書,其中也討論到天文學原則。他還著有《光學》五卷,其中第一卷講述眼與光的關係,第二卷說明可見條件、雙眼效應,第三卷講平面鏡與曲面鏡的反射及太陽中午與早晚的視徑大小問題,第五卷試圖找出折射定律,並描述了他的實驗,討論了大氣折射現象。此外,尚有年代學和占星學方面的著作等。
托勒密在地圖學領域對於西方的影響極大,一直到16世紀(其死後近1500年)的西方古籍(拉丁文)及手繪地圖中都能看到托勒密版本的世界地圖與區域地圖:
15世紀出版的地圖中表述的特勒密眼中的已知世界在地圖上的樣子
15世紀的一份地圖冊中的托勒密版本的英國地圖
15世紀的一份手稿中的托勒密世界地圖(基於其《地理學指南》藝術),注意其中的最東方的Sinae就是古代中國(漢朝時期)
著作
《天文學大成》( Almagest )十三卷(又名《至大論》、《偉大論》、《大集合論》、《大綜合論》)
《實用天文表》( Handy Tables )
《行星假說》( Planetary Hypotheses )二卷。
《恆星之象》( Phases of the Fixed Stars )二卷。
《占星四書》( Tetrabiblos )四卷。
《地理學指南》八卷
《光學》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 )
著作概論
天文學大成
《天文學大成》是唯一保存至今的全面論述古代天文學的著作。巴比倫天文學家發展了測算天文現象的計算技巧,以喜帕恰斯爲代表的希臘天文學家創立了用於計算天體運動的幾何模型。然而托勒密聲稱他的幾何模型可在挑選出的前人天文學觀測結果中找到源頭,且這些前人的觀測記錄至少橫跨了800年曆史。天文學家對他的這一說法懷疑了好幾個世紀,大家都覺得托勒密模型所使用的參數源於自己的獨立觀測。托勒密用一個方便的表格呈現了他的天文學模型,這個表格能用來計算古今任何一個時刻行星的位置。《天文學大成》還包含一個星表,它實際上盜用了喜帕恰斯的原創星表。表中列舉了48個星座,分別源於不同的古今星座系統。但與現代星圖不同的是它並沒有覆蓋整個夜空(只含有喜帕恰斯能看見的那部分星空)。《天文學大成》這部書通過在中世紀作爲天文學權威經典的代代傳授,其作者的形象也成爲了神話式遙不可及的人物。人們將心目中偉大的托勒密視爲亞歷山大之王。就如多數古希臘科學著作一樣,記載於阿拉伯語手稿上的《天文學大成》也趨於保守(阿拉伯語版也是相同的書名)。因爲這部書的巨大威望,它被引起廣泛重視,並在12世紀被2次翻譯爲拉丁文(此書在歐洲一度失傳),一次是在西西里島,而另一次是在西班牙。托勒密的模型,正如他前輩的宇宙模型一樣主張地心論,併爲世人所普遍接受,直到在科技革命中出現了更簡潔的日心論宇宙模型。
他的行星假說超越了《天文學大成》書中的數學模型,並將宇宙呈現爲一個由層層球殼嵌套的集合體,他以此模型爲基礎利用他星辰模型中的本輪來計算宇宙的尺度大小。他估算太陽到地球的平均距離是地球半徑的1210倍,而那鑲嵌有許多星星的球殼的半徑則達到了地球半徑的20000倍。
托勒密在他的《便攜用表》中給出了一個有助於天文學計算的實用工具。表中給出了包括計算太陽、月球和行星的位置,行星的升降以及日月食所需的全部數據。托勒密的《便攜用表》爲後世的天文學用表和zījes提供了一個很好的範例。在"Phaseis"(鑲嵌星的升起)中托勒密給出了一個天文曆法。這是一個以行星共同出現和消失現象爲基礎的恆星曆法,這種天文年曆的時間跨度超過了太陽年。
地理學指南
《地理學指南》由托勒密於公元約150年所著。書中詳細說明如何採用經度、緯度兩種方法將球體的地球繪製到平面上,並以北爲指標,由此後人繪製出了一系列托勒密地圖。本書最大功績在於托勒密對於地理學應用經緯度來確定山川、城市的位置,並據此確定它們的地理空間位置,開創了近代繪圖學的先例。 托勒密指出,地理學的內容應是對整個地球的已知地區以及與之相關的一切事物作線性描述,即繪製圖形,並用地名和測量一覽表代替地理描述。 這就把地理學與地圖學等同起來,拋棄了描述地理學。
15世紀在歐洲出版的拉丁文版本的《地理學指南》(注:原文爲古希臘語)
光學
托勒密著有《光學》五卷,其中第一卷講述眼與光的關係,第二卷說明可見條件、雙眼效應,第三卷講平面鏡與曲面鏡的反射及太陽中午與早晚的視徑大小問題,第五卷試圖找出折射定律,並描述了他的實驗,討論了大氣折射現象。
人物評價
在討論托勒密的歷史功績及影響時,不能不先談到一些很容易使人誤入歧途的成見。這些成見並非學術研究所得出的成果,而是與某些特定時期的宣傳活動密切結合在一起。因而廣泛流傳,其中比較重要的有如下兩種。
第一種成見,是將托勒密看成只是一些古代科學文獻的編輯者,由此引申開去,就自然會有諸如《至大論》不過襲自希帕恰斯、《地理學》只是馬裏努斯著作的翻版之類的偏激之論。這種成見的發端,據研究很可能是19世紀初期的法國數學家、天文學史家J·B·德朗布爾的《古代天文學史》一書,這種看法早已被學者們的研究所否定,但在一些非學術的讀物中有時仍可見到。
第二種成見,是將托勒密與亞里士多德兩人不同的宇宙體系混爲一談,進而視之爲阻礙天文學發展的歷史罪人。在當代科學史著述中,以李約瑟亞里士多德和托勒密僵硬的同心水晶球概念,曾束縛歐洲天文學思想一千多年的說法爲代表,至今仍在許多中文著作中被反覆援引。而這種說法其實明顯違背了歷史事實。亞里士多德確實主張一種同心疊套的水晶球宇宙體系,但托勒密在他的著作中完全沒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–阿拉伯學者保存、傳述下來的亞里士多德學說,直到13世紀仍被羅馬教會視爲異端,多次禁止在大學裏講授。因此,無論是托勒密還是亞里士多德,都根本不可能“束縛歐洲天文學思想一千多年”,至1323年,教皇宣佈托馬斯·阿奎那“聖徒”,阿奎那龐大的經院哲學體系被教會官方認可,成爲欽定學說。這套學說是阿奎那與其師大阿爾伯圖斯將亞里士多德學說與基督教神學全盤結合而成。在論證水晶球宇宙體系時,阿奎那曾引用托勒密的著作來論證地心、地靜之說。此後亞里士多德的水晶球宇宙體確實束縛了歐洲天文學思想約二三百年,但這顯然無法構成托勒密的任何罪狀。
托勒密的《至大論》,在他身後不久就成爲古代西方世界學習天文學的標準教材。公元4世紀就出現了帕普斯的評註本文學和亞歷山大城的塞翁的評註本。約在公元800年出現阿拉伯文譯本。隨後出現更完善的譯本,它們與阿拔斯王朝的哈里發阿爾馬蒙對天文學的大力贊助密切聯繫在一起。1175年,出現了克雷莫納的傑拉爾德從阿拉伯文譯的拉丁文譯本,《至大論》開始重新爲西歐學者所瞭解。在此之前不久,1160年左右還有一個從希臘文本譯出的拉丁文譯本出現在西西里,但可能不太爲人所知。這些譯本,連同來自阿拉伯一些以《至大論》爲基礎的新論著,在13世紀大大提高了西方天文學的水準,而在此前漫長的中世紀時期,西方世界的天文學進展主要出現在阿拉伯世界;然而阿拉伯天文學家更是大大受益於托勒密的天文學著作。
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