托勒密〈古代伟大的天文学家、数学家〉( 2 ) 江铭辉 五梦网

五、托勒密在天文的重要成就

1.   地圆学说：

能在亚力山卓这个大城市研究学问，对托勒密来说真是幸运!此地有许多的博物馆和图书馆，托勒密把大部分的时间都用在这些地方。他特别喜欢看和天文学、几何学、地理学有关的书籍。

渐渐的，他对天地间的自然现象有了概括的了解，以后他想对宇宙深入研究的心情，就是在这时期培养出来的。

古代由于科学知识的缺乏，一般人对常见的自然现象都只凭想象或感官的直觉来判断。各民族都认为自己所居住的地方是宇宙的中心。这种以自我为中心的想法在古代活动范围狭窄，交通不便的社会是相当普遍的。

古人常常觉得奇怪：太阳落到西边后，究竟往哪儿去了呢？他们对 「天」这个东西总是怀有种种幻想，以为天是个大圆顶，太阳每天早上，从这个大圆顶的东边出来，沿着这圆顶，慢慢爬上去，到了傍晚，它就向着圆顶的西边沉下去了。第2天，又从东方爬上来，这是不是意味西边有个大隧道呢？

这条隧道经过地下，两端接连着圆顶的东边和西边。当晚上，太阳西沉时，它就沿着这条隧道一直从西边往东走，到了早上，太阳就从隧道的东边出来，所以，太阳又出现在天顶的东边了。

那时候的人始终相信，太阳是会动的，而地球是扁平的，因此无论在什么地方，所看见的落日一定在同一时间。

这种想法一直流传到了希腊时代，仍然没有改变。当托勒密研读到这些有关古人对天体现象之想法的种种资料时，心里就想：「如果说地球是平的话，为什么站在海岸上瞭望从水平线外航行过来的帆船首先看到的是船桅的上端，而不是整个船身呢?」

这个问题一直存在托勒密的脑子里，于是，他开始搜集资料，准备作长期的观察和研究。

  托勒密依据经验知道，一项伟大的天文研究，除了要有广博的知识外，还需要一个好的天文观测站。

  因此，他跑遍全亚历山德拉。终于找到一个地势高、空气干燥、不受人烟、车辆震动的地点，自掏腰包盖了一座「托勒密天文台」，全心全力的研究天体的运行。

托勒密先从「月蚀」的现象着手，因为他想到月蚀，月蚀的发生理论上各地都是相同的，如果地球是平的，由地球各地区观看的月蚀时间都一样，托勒密收集各不同地方的观测者所记录的月蚀时间，发现亚历山德拉西方所记录的月蚀时间较早，愈往西走愈早。反之，亚历山德拉东方所记录的月蚀时间较晚，这些观测者所记录的都是同一次月蚀的时间，可是却得到不同时间的记录，这就说地球不是平的，是球形的。

对于日落时间，如果地球是平的，日落时间各地都一样譬如说傍晚6时，但实际上东方的人比西方的人早看到落日，这是地球是球形的，所以甲地观测者看到落日时，乙地观测者还没有看到落日。

北极星是人类辨识北方的一种方法。在地球上不同的纬度，观看北极星的角度都不一样，事实上它与地球的纬度有关，譬如在地球的北极观看北极星，它与地平线成90度，在北回归线看北极星得23.5度，在赤道则是0度，至于在南半球，则完全看不见北极星（如图2），这又是地球的表面是弯曲的另一个有力的证明。

图2：在地球的北半球上不同纬度，可看见北极星的仰角皆不同，且南半球看不见北极星，这也是地球表面是弯曲，且可能是球形的证明。

‧在赤道的观察者，北极星刚好位于地平线方向。

‧在北纬45度的观察者，看到的北极星比地平线高四十五度。

‧赤道以南，无法看到北极星

观察月蚀时，注意到地球的阴影在月球的表面上成一圆弧，证明地球是圆的。当我们向北方走时，就会看见新的星星出现在北方地平线，而原有的一些星星则消失在南方，这也是证明地球是圆球的。

据此，托勒密提出「地圆学说」。