从托勒密天文学看希腊化科学的基本特征

从托勒密天文学看希腊化科学的基本特征

在天文学历史上，地心说曾经很长一段时间占据了主导地位。而地心说的完善者是公元2世纪前后的希腊的托勒密。托勒密在天文，数学方面均有着杰出的才能，他亲自进行了大量的天文观测，彻底修订了西帕克斯（约公元前190——前125）的恒星表，还运用球面三角知识研究了太阳系各天体的运动。托勒密的天文理论著作《至大论》集中呈现了托勒密的天文成就，也是希腊天文学的巅峰之作。而作为希腊化科学的典型，托勒密天文学也体现出了希腊化科学的基本特征。

托勒密天文学的历史来源及其基本内容

首先，托勒密天文学并不是完全由自己创立的，而是建立在许多前人工作的基础之上的，比如柏拉图、欧多克斯、阿波罗尼奥斯、希帕恰斯等人。

柏拉图认为，“天文学研究只在于自由发明天体运动的数学模型，不去考察实际的天体运动。”他关于天体做匀速圆周运动的观点完全出自他的基本理念，充分体现了希腊科学纯粹、自由的特点。

柏拉图的学生尼多斯的欧多克斯提出了一个由27个嵌套（同心）的天球组成的天体模型，以试图解释恒星、太阳和月亮的视运动，但是这一模型也产生了很多问题，其中最明显的缺陷是他无法解释带着这样多的天球，宇宙在机械上是如何运作的；

为了解决这些问题，使圆周运动更有适应性，阿波罗尼奥斯研究出两种强有力的数学工具，天文学家可以借助它们来构造模型，模拟所看到的天体运动，这两种数学工具就是本轮和偏心圆。

随后的希帕恰斯和托勒密的工作则是“希腊天文学的顶点”。希帕恰斯将巴比伦传统和希腊传统相结合，“运用来自巴比伦的天文学记录和参数，来改进关于太阳和月亮的定量的几何模型。”更为重要的是，他独立的发现了春分岁差点现象。

通过对在他之前的学者所做工作的总结分析再加之自己的思考，托勒密运用本轮和均轮、偏心圆和偏心匀速点等概念构造出了一个严密的“托勒密体系”。这一体系“不是一个定性的、描述性的体系，而是一个定量的、可以预报行星未来位置的体系。”人们可以根据新获得的观测数据来对进行不断的修正和调整，使它更加符合实际。

托勒密天文学的要点是：“地球位于宇宙中央静止不动，行星、太阳、月亮和恒星每天绕地球自东向西转一周。离地球最近的第一圈轨道上是月亮，然后依次是水星、金星、太阳、火星、木星和土星。在外的一层是恒星天。太阳、月亮和恒星天直接绕地球运动。”这一体系可以较为精确的描述天体的运动并进行星相预测，在相当长的一段时间内一直被视为天文学领域的圣经。即使是到了哥白尼时代，日心学说也没有完全排除托勒密地心学说的理论缺陷。

托勒密天文学体现出的希腊化科学的特征

希腊化时代的科学的明显特点是希腊自然哲学的传统与源自东方王国得到国家支持的科学模式的历史性融合，因此，知识精英与王权政府结盟，托勒密工作和生活在罗马统治下的亚利山大城，编纂出了《天文学大成》，工作也是受到了王权政府的资助的。

希腊化时期科学的另一个特征是它将注重实用的东方科学和追求自由、不愿受约束的希腊科学两种全然不同的传统捏合在一起，形成了一种全新的科学模式。

首先，托勒密天文学继承了希腊古典科学的特征。托勒密并没有完全放弃用圆周运动来解决天体运行的思路，只是对其进行一定程度的改进来更好的符合实际观测。他在著作的好几处地方说过：“天文模型的选取应以数学上的简单性为基础——显然，不关心物理上的可行性。”这段话充分说明托勒密天文学本质上仍然是一种纯粹的理性科学，并不关心其在实际中的意义。此外，单从托勒密提出偏心匀速点这一概念我们也可以看到希腊古典思想的遗留。托勒密没有拘束于柏拉图对于严格匀速圆周运动的要求，而是提出新的理论来追求真理，这一行为体现出了他身上所具有的自由、理性的古希腊学者的特质。

但我们也要看到，他的研究中已经有了许多不同于希腊科学的特征，这些特征是偏于实用、希腊化式的。

从历史上看，托勒密真正的将天文学引上了实用化的道路。托勒密理论为历法的准确性提供了理论上的保证，使得一个大的帝国能够在历法上得以统一。“借助于《至大论》，数理天文学家（和星占学家）可以精确的计算出未来任何时刻的行星星历表，在表中给出行星位置的黄经和黄纬值。”这一点在实际生活中无疑有着十分重要的作用，人们可以据此安排祭祀、进行占星等。在托勒密的研究过程中，我们也可以看到明显的希腊化色彩。比如他十分重视观测数据在理论研究中的作用，他首先通过对已有的大量数据的分析抽象出一个几何模型，然后将从模型中演绎出来的数据与实际数据进行比对。托勒密理论不但应用了埃及和巴比伦等地的观测资料，还应用了希腊滑雪者们自己观测的结果。观测是一种实用手段，如此看重观测在希腊时代是不可能发生的。从这一点来看，托勒密实际上已经受到了东方实用主义很大的影响。

综上所述，我们可以发现托勒密天文学反映出了希腊化时代知识精英与王权政府结盟，希腊古典时期自由的学术精神和东方实用主义相结合的特征。

感想与总结

虽然托勒密的天文学理论是一个错误的理论，但它仍有其不可磨灭的价值。它的错误为后人排除了一种可能性，才能更快发现正确的道路。它在历史上的地位是不可掩盖的。

*参考资料

《世界史上的科学技术》詹姆斯·E·麦克莱伦第三哈罗德·多恩，王鸣阳译，上海科技教育出版社

《剑桥插图天文学史》Michael Hoskin (江晓原,关增建,钮卫星译)(2003)..山东：山东画报出版社.

《由托勒密天文学联想到希腊化科学的基本特征》——来自新东方教育网