Claudius Ptolemy
托勒密

 
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Ptolemy(約85∼約165)生卒於埃及。希臘天文學之集大成者,其著作影響約1400年。

Ptolemy 生平多不詳,可能是作研究的埃及學者,也可能是亞歷山卓圖書館員。 他的名字 Claudius 是羅馬名,但是 Ptolemy 則是受希臘影響的埃及姓氏。

傳說中他的老師較有名的是 Theon of Smyrna, 他在著作中經常提到的 Syrus 則完全不知是何許人物。不過他的天文學著作, 顯然受到 Hipparchus 的影響。

雖然 Ptolemy 的生平我們所知不多,但是他的著作卻影響極大,經由著作中的地球中心說、周轉圓理論,他與亞里士多德的知識體系壟斷西方文明長達約1400年。

Ptolemy 主要的著作有四部:

  1. 《Almagest》(天文學大成):共十三冊,拉丁書名源於阿拉伯文的 almajst, 而這又源於希臘文的「最偉大的結集」。

    《Almagest》的前八冊基本上是當代希臘天文學的大成,相當多部分有 Hipparchus 的影子。 第一、二冊介紹亞里士多德的地球中心說與周轉圓理論。 後者是預測日、月、五星運行的幾何模型,堶惆洏峇F許多等速運動的圓, 藉由一組圓的大小與圓心位置的控制(很像一群齒輪複雜的組合),企圖解釋星球運行快慢順逆的現象。 為此 Ptolemy 引介了三角函數的方法,他的弦函數 $\mbox{Crd}(a)$ 事實就是正弦函數 ($\sin(a)=$ $\frac{\mbox{Crd}(2a)}{120}$)。 他也得到了和差化積,半角公式與 π 值計算,他還造了以 0.5°精密度的弦函數表。第三冊是太陽運行的理論(由於非等速的現象他得將太陽運行的圓心移到地球外)。 四、五冊是月亮運行理論,第六冊介紹日、月蝕,七、八兩冊研究恆星與歲差。最後五冊則是 Ptolemy 原創性的工作,介紹五大行星運動的周轉圓模型。

  2. 《Tetrabiblos》:四大冊,這是 Ptolemy 現存最容易找到的書, 因為這是一本占星術的書,整個西洋占星術追本溯源,還是得回到這本大著。 占星與天文關係之密切,東西皆然,為了預言準確,不得不研究天文,作出準確之天文模型。

  3. 《Geography》(地學):八大冊,裡面繪出羅馬帝國的地圖集, 雖然在遙遠處失真甚大,不過仍然是影響深遠的巨著, 據說哥倫布發現新大陸就是因為誤信Ptolemy地圖的結果。

  4. 《Optics》(光學):五大冊,這可能是 Ptolemy 最成功的書籍, 充滿實驗與科學精神,不過這也是他最不為人知的著作。

Ptolemy 在歷史上的評價兩極,他最主要的反對者包括 Tycho Brahe、Delambre、牛頓,認為他全盤抄襲 Hipparchus 的數據及模型,並且偽造數據去套用他的模型。 不過從今天比較同情的史學家看起來,Ptolemy 引用 Hipparchus 的數據與模型,正是他集大成工作的必然,他的五星模型則應該是原創的。 也有學者認為在古時的學識環境中,在一堆觀測有誤差的數據中,檢選與理論比較相近的數據,也是自然合理的判斷,古今的學術標準不同,不該過分苛求。

另外由於在後來的基督教文明裡,有很長一段時間,Ptolemy 的周轉圓理論 是天主教會的天動說(地球中心說)宇宙觀所採用的正統理論。也因此 Ptolemy 常被指責是阻礙科學進步的禍首之一。但就像 Morris Kline 曾指出的:

……值得注意的是 Ptolemy 就像 Eudoxus 一樣〔網站編輯按:指 Eudoxus 的同心球理論〕,完全了解他的理論只是符合觀察結果的、一時權宜的數學描述,並不必然是大自然真正的設計原理。……但他的數學模型卻被基督教世界當成真理來接納。

 
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(撰稿:翁秉仁/台大數學系)

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編輯:洪敏隆 / 校對:黃怡碧 最後修改日期:6/7/2002