克罗狄斯·托勒密是做什么的?

克罗狄斯·托勒密

克罗狄斯·托勒密(古希腊语:κλα_διοολεμα_ο_;拉丁文:ClaudiusPtolemaeus,约90-168),是希腊数学家、天文学家、地理学家和占星家。他住在亚历山大,他有一个拉丁名字,一些历史学家认为这暗示他也是罗马公民。他引用了希腊哲学家的话,用了巴比伦的观测结果和巴比伦的月亮理论。14世纪的天文学家Theodore Melitinitz说他的出生地是Thebaid(希腊语:θ ο β α _ δ α)中的希腊城市Hermiou(希腊语:π τ ο λ ε μ α _ "ε υ μ ε _ ο υ)。但是太老了,也没有其他证据证明或者反驳。他大约在公元168年死于亚历山大。

托勒密写了几篇科学论文,其中三篇对后来的拜占庭、伊斯兰和西欧科学都很重要。第一篇是现在叫《天文学名著》(Almagest)的天文学论文,虽然最初叫数学论文(Mαθημαικ_σ_νζι_,Math♀ггггг语法),后来叫大论文(_第二篇是地理学,是对希腊罗马地理知识的综合论述。第三是关于占星术的论文。他试图使他的宇宙模型适应当时亚里士多德的自然哲学。这有时被称为apotelesimatika(_ποππ∩λεσμαποι_ποππωτ_βισιο_),但它更普遍地被称为占星四书,意思是“四书”或拉丁文四部曲。

中文名:克罗狄斯·托勒密。

Mbth: ClaudiusPtolemy

国籍:罗马帝国

民族:希腊人

出生地:埃及托莱马代

出生日期:公元90年

死亡日期:公元168年。

职业:数学家、天文学家、地理学家、占星家。

主要成就:“地心说”大师

代表作品:天文学、地理学、天文选、光学。

轮廓

地心说大师克罗狄斯·托勒密出生于埃及,父母是希腊人。公元127年,年轻的托勒密被送到亚历山大学习。在那里,他读了很多书,学了天文学和大地测量学。他长期居住在亚历山大,直到151。历史书上很少有关于他生平的记载。

约公元90年生于埃及托勒马迪,在亚历山大生活和工作,卒于168年。我一生写了很多。其中《天文学名著》(卷13)是一部以希帕查斯的研究成果为基础的西方古典天文学百科全书,主要论述宇宙的地心说体系,认为地球是中心,太阳、月亮、行星、恒星围绕地球运行。这本书在中世纪被视为天文学的标准著作,直到16世纪中叶哥白尼的日心说出版,地心说才被推翻。另一部重要著作《地理指南》(8卷)是对古希腊数学地理知识的总结,主要以马里努斯的著作为基础,并参考了亚历山大图书馆的资料。1卷是总论的概述,阐述了他的地理系统,修正了马里努斯的制图方法。第2卷至第7卷列出了欧洲、亚洲和非洲的8100个地点,利用希帕查斯建立的经纬度网将圆周分成360个部分,并标明每个地点的经纬度坐标。第八卷由27幅世界地图和26幅局部地区地图组成,此后多次出版,被称为托勒密地图。

托勒密认为,地理学是对地球上整个已知区域以及与之相关的一切事物的线性描述,即绘制图形,用地名和调查列表代替地理描述。他在《地理指南》中使用了波西多尼斯的错误的地球周长图,并在绘制陆地向东延伸时添加了错误。把有人居住的世界想象成一个被一些盆地包围的连续陆块,并在地图上显示在印度洋以南还有一块未知的南方大陆(见《古希腊罗马地理》)。直到18世纪英国探险家j·库克的远征,才消除了这个错误。在《地理指南》中,他还提出了两种新的地图投影:圆锥投影和球面投影。

生命探索

从127到151,他在亚历山大港进行天文观测。关于托勒密的生平,至今知之甚少。主要信息来自于他的传世著作中的相关记载,其次是罗马帝国和拜占庭时代的作家流传下来的一些说法——通常相当可疑。在托勒密最重要的著作《天文学大成》(天文学的古阿拉伯语译本)中,记载了他自己所做的一些天文观测,这是确定他生活年代和工作地点的最可靠信息。《大论》中记载的托勒密天文观测最早日期为65438+2027年3月26日,最晚日期为141年2月2日。可见托勒密活跃于罗马皇帝哈德良(117-138在位)和安东尼努斯(138-1在位)。《大理论》是托勒密的早期作品,此后他写了很多作品。从这些作品可以推断,托勒密在哈德良皇帝时代是非常活跃的,他一直活到马尔库索利乌斯皇帝(161-180在位)。

根据托勒密留下的观测记录,他所有的天文观测都是在埃及亚历山大港(当时在罗马帝国的统治下)进行的。有一种说法是他出生在上埃及的托勒密,这可能是正确的,但这是来自后世(最晚约1360),没有旁证。

托勒密的名字包含了一些猜测的信息。托勒密表明他是埃及居民,他的祖先是希腊人或希腊人。克劳迪亚斯表明自己拥有罗马公民身份,这很可能是罗马皇帝克劳迪亚斯(41-54在位)或尼禄(54-68在位)赋予其祖先的。

托勒密的著作是古希腊天文城市的集锦,但至今他对自己的个人学识几乎一无所知。席恩的行星观测数据被用于伟大的理论。有人认为席恩可能是他的老师,但这只是猜测。托勒密的很多作品都是献给一个不知道自己是谁的叙鲁斯。也有人认为提尔的马里努斯·弗蒂尔是托勒密的老师,托勒密在他的著作《Gography》中使用并修改了马里努斯的许多材料。所有这些情况都不足以确定托勒密的继任者。

学术观点

天文学

在古代宇宙论中,人们把天看成盖子,把地球看成平板,平板由柱子支撑。

公元前4至3世纪,希腊人对天体的运动有两种不同的看法:一种以欧多克索斯为代表,他从几何的角度解释了天体的运动,将天空中复杂的周期现象分解为若干个简单的周期运动;他还为每一个简单的周期运动指定了一个圆形轨道或一个球壳。他认为所有天体都在以地球为中心的圆周上做匀速圆周运动,并用27个球体解释了天体的运动。到了亚里士多德,球体的数量增加到了56个。另一种以阿利斯泰尔为代表,他认为地球每天绕自己的轴自转,一年绕太阳一周。太阳和恒星是静止的,而行星围绕太阳运行。但阿利斯泰尔的观点在当时并不被理解或接受,因为它与人们肉眼看到的不同。

托勒密在公元二世纪提出了自己的宇宙结构理论,即“地心说”。其实地心说是亚里士多德首创的,他认为宇宙的运动是上帝推动的。他说宇宙是一个有限的球体,分为天、地两层。地球位于宇宙的中心,所以太阳和月亮绕着地球转,物体总是落到地上。地球外有九个等距的天体层,从里到外的顺序是:月亮日、水星日、金星日、太阳日、火星日、木星日、土星日、恒星日、原动力日,外太空什么都没有。每个天体层不会自己移动。上帝推动恒星天球层,恒星天球层驱动所有的天体运动。人类居住的地球静静地矗立在宇宙的中心。托勒密全面继承了亚里士多德的地心说,并利用前人积累的资料和自己的长期观察写成了八卷本的《论伟大》。在书中,他将亚里士多德的9层天空扩展为11,将动力天空改为晶莹剔透的天空,并在外部增加了最高的天空和清澈的火天。托勒密设想所有的行星都围绕一个小圆运动,每个圆的圆心在以地球为圆心的圆上运动。他把环绕地球的圆圈称为“偶数轮”,每个小圆圈称为“当前轮”。同时假设地球不完全在偶轮的中心,而是在一定距离之外,偶轮是一些偏心圆;除了上述轨道外,太阳、月亮和行星也和恒星一起每天绕地球转一周。托勒密这个不反映宇宙实际结构的数学图景,完美地解释了当时观测到的行星运动,在航海上取得了实用价值,被人们广泛相信。

托勒密的天体模型因其优点和历史原因而流行了千百年。其主要特点是:

1.绕某一中心的匀角速度运动符合柏拉图假说,这是当时占主导地位的思想,也适用于亚里士多德物理学,容易被接受。

2.行星的运动位置是通过几种不同的圆轨道组合来预测的,与实际情况相差很大。与之前的系统相比有所改进,可以解释行星的亮度变化。

3.地球不动的想法对于当时的人的生活来说是一个令人欣慰的假设,也符合基督教的信仰。

在当时的历史条件下,托勒密的行星系理论具有进步意义。首先,它肯定了地球是一个没有柱子的悬浮球体。其次,将行星和日月与恒星区分开来是关键的一步,恒星是离我们很近的一组天体。

托勒密本人声称,他的体系不具备物理真实性,只是一个计算天体位置的数学方案。至于教会对地心说的使用和维护,是在托勒密死后一千多年。教会之所以维护地心说,只是为了扭曲它,以证明教义中所描绘的人间天堂和地狱的形象。如果编撰教义时流行其他教义,也许教会也会用。因此,托勒密的宇宙理论与宗教没有必然联系。

托勒密的天文学著作被阿拉伯学者知晓欧洲后,在欧洲保持了很长一段时间的影响,至少持续到16世纪。在此之前,没有不按照托勒密理论计算的西方星历表。虽然星历表的精度不断提高,但托勒密使用的古希腊current _ even轮系具有类似级数展开的功能,即为了增加计算的精度,可以在这个电流轮上加一个小轮,使这个小轮的中心围绕这个电流轮公转,天体也可以围绕这个电流轮公转。只要适当调整车轮的半径、绕行方向和速度,就能满足要求。理论上,小轮子的数量可以不断增加,以达到更高的精度,一些天文学家就是这样做的。但它的缺点也很明显,就是太繁琐。后来,哥白尼在《论天体运行》中放弃了这种表象,采用了更简洁的日心说。

地理

除了在天文学上的成就,托勒密在地理学上也有杰出的成就。他认为地理学的研究对象应该是整个地球,主要研究它的形状、大小、经纬度的确定和地图投影方法。他制作了类似星盘的测量经纬度的仪器(星盘)和角距离测量仪,在欧洲很出名。托勒密有八卷地理著作,其中六卷是用纬度和经度标注的地点和位置的列表。他的大部分位置似乎都是根据他的本初子午线和用弧度表示的水平圆之间的距离计算出来的,因为他的经度没有一个是从天文学上确定的,只有少数几个纬度是这样确定的。托勒密采用了博西多尼测量的地球周长的较小值,这使得他所有用弧度表示的陆地距离都被夸大了,因为他把每个弧度的距离定为500希腊英里,而不是600希腊英里。结果,欧洲和亚洲隔着大西洋的距离看起来比厄拉多塞的计算要小得多,这最终导致了哥伦布试图从西方航行到亚洲。托勒密比他的前辈们更熟悉这个世界。厄拉多塞的地图只到了东边的恒河,但托勒密知道那里有马来半岛和“丝绸之国”,即中国。

其他的

在数学上,他用圆周运动的组合解释了天体的视运动,这在当时被认为是绝对准确的。他还论证了四边形的特征,即著名的托勒密定理。他还研究了光学,认为光折射时,光的入射角与折射角成正比。

性格评估

在讨论托勒密的历史功绩和影响时,我们不得不谈到一些容易把人引入歧途的先入之见。这些偏见不是学术研究的结果,而是与某些特定时期的宣传活动紧密结合在一起的。所以广为流传,其中以下两条比较重要。

第一种刻板印象是托勒密只是一些古代科学文献的编辑。推而广之,自然会有“大理论”之类的极端理论但并非出自希帕克斯,“地理学”不过是马里努斯著作的翻版。根据研究,这种偏见的起源很可能是19世纪初法国数学家和天文学史家德朗布尔(Dei ' Astronomie Schmidt)的著作《历史》。这一观点早已被学者们的研究所否定,但在一些非学术读物中仍能看到。

第二种偏见是混淆了托勒密和亚里士多德不同的宇宙体系,进而将其视为阻碍天文学发展的历史罪人。在当代科学史著作中,J.Needham关于“亚里士多德和托勒密的刚性同心水晶球概念束缚了欧洲天文学思想一千多年”的说法,至今仍被许多中国著作反复引用。这种说法其实是明显违背历史事实的。亚里士多德确实提倡一种同心晶体球宇宙体系,但托勒密在他的著作中根本没有采用这种宇宙体系,他也从未说过他赞同这种体系。另一方面,主要由希腊-阿拉伯学者保存下来并流传下来的亚里士多德学说,直到13世纪仍被罗马教会视为异端,多次被禁止在大学讲授。所以托勒密或亚里士多德不可能“羁绊欧洲天文学一千多年”。到1323年,教皇宣布托马斯·阿奎那为“圣人”,阿奎那庞大的经院哲学体系被教会正式认可,成为钦定主义。这个理论是阿奎那和他的老师AlbertusMagnus对亚里士多德理论和基督教神学的综合。阿奎那在论证水晶球宇宙体系时,曾引用托勒密的著作来论证地心说和静论。此后亚里士多德的水晶球宇宙确实束缚了欧洲天文思想大约两三百年,但这显然不能构成托勒密的任何罪名。

托勒密的《格言》很快成为古代西方世界研究天文学的标准教科书。公元4世纪,出现了帕普斯的评论文学和TheonofAlexandria的评论文学。阿拉伯语译本出现在公元800年左右。后来出现了更完善的版本,与大力赞助天文学的阿拔斯王朝哈里发Al_Ma'mun关系密切。1175年,出现了克雷莫纳的《GerardofCremona》从阿拉伯语的拉丁文译本,伟大的理论开始重新被西欧学者所认识。在此之前不久,西西里岛的希腊文在1160左右出现了拉丁文翻译,但可能不太为人所知。这些翻译加上一些来自阿拉伯的基于至尊论的新著作,极大地提高了13世纪西方天文学的水平,而在漫长的中世纪时期,西方世界的天文学进步主要出现在阿拉伯世界;然而,阿拉伯天文学家从托勒密的天文学著作中受益匪浅。

工程概述

托勒密写了四部重要著作:《天文学大成》、《地理学》、《四比布鲁斯》和《光学》。此外,还有年代学和占星术方面的著作。

天文学大成

托勒密总结了古希腊天文学的成就,写了十三卷天文学著作。其中确定了一年的持续时间,编制了星表,说明了岁差和折射引起的改正,给出了日食的计算方法。他利用希腊天文学家,尤其是希帕克(又译伊巴谷)的大量观测和研究成果,系统论证了各种用偏心圆或小轮系解释天体运动的地心说,后人以他的名字命名了这个地心说体系,称之为托勒密地心说体系。这部巨著是当时的天文学百科全书,是开普勒时代之前天文学家的必读之书。

天文学巨著,500年来希腊天文学和宇宙学的巅峰,统治了13个世纪的天文世界。这样一本知识交错复杂的书,不是一个人能够完成的。没有必要隐藏托勒密依赖他的先驱,尤其是希帕查斯。他所面临的基本问题是,在宇宙以地球为中心,所有天体都以匀速在完全圆形的轨道上运行的前提下,试图解释天体的运动。因为实际的天体是以变速的椭圆轨道绕地球外的中心运动,为了维持原来的基本假设,必须考虑一些非常复杂的几何形状。托勒密用了三个复杂的原创思想:电流轮、偏心圆、偶数轮。他可以分别对火星、金星和水星的轨道给出合理的描述,但如果把它们放在一个模型中,它们的尺度和周期就会发生冲突。但是无论这个体系有什么缺点,它还是盛行了1300年,直到15世纪才被哥白尼推翻。

地理指南

托勒密写了八卷本的《地理指南》,这是对他绘制的世界地图的描述,还讨论了天文学原理。

在《地理指南》一书中,托勒密充分解释了如何用数学方法确定经纬线。但是没有一条经线是用天文方法确定的,只有几条纬线是这样计算的。他将陆地上测量的距离减少到度,并在这个不确定的网格上确定了该区域的位置。海面上的距离简直就是猜测。他把加那利群岛7号放在他们真正的位置以东,所以整个网格定位只能是错误的。《地理指南》对西方世界观的影响几乎和天文学名著一样巨大而持久。

《地理指南》一书在9世纪初被翻译成阿拉伯语。伊斯兰帝国境内各地记载的不准确之处很快被发现,并被更准确的记述所取代。原阿拉伯语译本已经失传,但这本书对伊斯兰地理学的直接和间接影响值得注意。《地理指南》的拉丁文版大约出现在1406年,是由J. Angelus从希腊文翻译过来的。因为这本书即使在当时(出版后1200年!)仍然是已知世界地理概况的最佳指南,因此迅速流行起来。直到16世纪,16世纪许多地图学的进步提供了强大的刺激。托勒密的投影仪受到批评,导致各种新的投影方法出现。地理上的第一种投影法在墨卡托)1554的《欧洲地图》中被诟病,第二种投影法从1511开始被诟病更多。但无论如何,托勒密的《地理指南》为后人提供了世界上最早的具有数学基础的地图投影方法。

现代学者的详细研究表明,c .哥伦布(1451-1506)在他的改变人类历史的航行之前,至少仔细阅读过五本书,其中一本是托勒密的《地理指南》,其他四本不是同一类的,由此可见,哥伦布的地理思想主要来自托勒密。托勒密在亚洲的位置比实际上更靠近(西方),哥伦布时代的地图绘制者继承了他的错误观点,否则哥伦布可能不会航行。哥伦布相信他可以通过一条很短的渡海路线到达亚洲大陆的东海岸,结果在他的设想中发现了亚洲东海岸的美洲新大陆——尽管直到他去世,他仍然认为他发现了托勒密地图上画的亚洲大陆。

光学

托勒密写了五卷《光学》,其中第一卷讲述了眼睛与光的关系,第二卷解释了可视条件和双目效应,第三卷讲述了平面和曲面镜的反射以及太阳在中午和早晚的视直径,第五卷试图找出折射定律,描述了他的实验并讨论了大气折射现象。

作品列表