克罗狄斯·托勒密生于公元 90 年,死于 168 年。
他的一生没有把传说留下来,因而大部分事迹已经无从查考。他长期居住在亚历山大城从事研究工作,著有《天文学大全》一书。
托勒密是以前天文学的大成者,《天文学大全》综合了亚里斯多德、 阿波罗尼乌斯等一系列学者的全部地心说的观点,建立了最完整的地心宇宙体系。
自毕达哥拉斯时期,已有日心说的萌牙,但毕达哥拉斯只提出了地球绕 着一个“中央火”转动,他并不说明,也不知道这一个中央火就是太阳。
从毕达哥拉斯离开以后,还有一些科学家的心中也有一种地球环绕太阳运动的想法。但当时的老百姓还相信地球是不动的,是宇宙万物之中心。
这时的托勒密面临着抉择:究竟地球是不是宇宙的中心。 托勒密站在科学的十字路中彷徨,但他并没有闭着眼睛下结论,而是想着通过实践来检验,于是他进行了观察。 托勒密从公元 127 年的第一次天文观察到公元 151 年前的最后一次观察, 历史 24 年前,他得出一个结论:地球是圆的,它没有任何东西支撑,而是悬在空中。 显然,托勒密的观察是正确的。但是,他又得出另外一个结论:地球是不同的,是宇宙的中心,太阳和星辰在绕着地球旋转。
他支持了亚里斯多德的观点。 我们知道,一种科学上的观点如果没有理论的证明和观察现象的证实, 它的影响决不会很大,而如果给出理论证明又辅以观察现象证实,那它就可 已通行无阻了。
不幸的是,托勒密不但提出了地心说的观点,而且他的这个观点是在观察的基础上,进行一系列假设和理论证明的最终结论。
在托勒密之前,许多天文观测资料表明,太阳和行星运行具有明显的不同均匀性。但怎样解释行星位置与实际观察的差距呢?很多大科学家一筹莫展。 这时的托勒密提出了新的假设,将天分为七重,七重天之外是恒星天, 所有的恒星都镶嵌在这个天球上绕地球旋转。 恒星天之外,还有一层最高天,即原动天,这便是诸神居住之所在。所有天层都受原动天推动而绕地球旋转。
托勒密自己也觉得太阳及其他星辰是不会以那么快的速度在 24 小时 内旋转地球一圈的。但他认为,这些星辰只要嵌在天上,随天转动,问题就迎刃而解了。 托勒密为我们画出的天图是一个个的圆,但他的这些圈圈画出来以后, 却对当时的天文观测事实提供了一套更加令人满意的解释。
这样一来,一个由亚里斯多德提出的错误理论,又经过托勒密的复杂证据证明和假设,便被当作不可动摇的真理固定下来。 托勒密地心说能流传下来的又一重要原因,是他的观点与圣经上所谓地球居宇宙之中恒静不动的观点相符合,得到教会的支持,成为维护教会黑暗统治的重要理论支柱。 托勒密还用数学来解释天体视动,这在当时被认为是绝对准确的,他证实 明白了许多与天文学计算有关的球面三角定理。
我们在前面称托勒密为古罗马时代的科学巨人,是因为在罗马时,科学发展比较缓慢,尽管他的研究成果有重大错误,但他毕竟在地理学、数学、 光学等几个领域,都做出了杰出的贡献。 在托勒密之后,希腊文化的曙光完全消失。古罗马未能在辉煌的希腊文化基石之上有所建树,相反,却把古希腊的科学业绩都断送了。后来,西方世界的天文学进展主要出现在阿拉伯世界;然而阿拉伯天文学家更是大大受益于托勒密的天文学著作。