改变世界的科学家:天文学家的宇宙
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古希腊天文学的集大成者托勒密

爱琴海边的好奇男孩

太阳为什么每天都会升起和落下?夜空中的星星为什么总是围着一个中心转动?宇宙到底长什么样子?……

这些大问题深深困扰了古代的贤哲,也萦绕在一个看不清脸庞的希腊小男孩的心头上。这个小男孩常常会坐在爱琴海的岸边发呆,望着远方海面上缓缓浮现的桅杆,显得既兴奋又惆怅。

他就是托勒密。他的名字像是琴谱上永恒不变的音名,无论过了多久,仍然要被追逐学问的世人一再歌颂。

托勒密出生于公元90年至100年间的埃及,父母都是希腊人。他有一个拉丁名,这在当时意味着他有罗马公民的身份。

小托勒密对遥远和未知的事情总是充满了兴趣,对能够解释世间万物的知识很向往。他在20几岁的时候就离开了家乡小镇,去了当时的亚历山大港生活。亚历山大港是古希腊的学术文化中心,矗立着一座当时全世界最大的图书馆。

在这里,托勒密快乐地沉浸在知识的海洋中,放任自己大胆而细密的创想力驰骋,虽然背井离乡,却找到了精神归宿。托勒密的日常行程非常固定,不是在工作的地方全情投入,就是在图书馆刻苦研读。

年复一年,求知若渴的托勒密精通了前人所发展出来的天文学、哲学、数学、物理等学科。在各门学科中,他最热爱的是天文学,他的房间里摆放着大量天文观测仪器和制图工具。每当夜幕降临,他便会一会儿看看星空,一会儿低头涂涂画画,时而翻翻前人留下的著作,时而忘我地在纸上做计算。在知识的不断浸润下,他举手投足间流露出一个学者的从容,但其实脑子总是忙个不停,因为那深邃无垠的星空实在有太多的秘密等待他去解答。

他从书籍中看过许多学者对宇宙所作的描述,其中最让他着迷的莫过于被历代哲学家和天文学家一再修修改改的地心说。亚里士多德为此作了一个比较完整的总结,他认为地球位于宇宙的中心且静止不动,日月星辰都镶嵌在各自的天层上,并围绕着地球做完美的圆周匀速运动。地球之外的9个等距天层,由里到外的排列次序是月球天、水星天、金星天、太阳天、火星天、木星天、土星天、恒星天和原动力天,除此之外就没有别的东西了。所有天层自己是不会转动的,都是通过原动力天来带动,而原动力天又是由神推动的。

亚里士多德这个说法看似已经解释得很清楚,但托勒密还是不满意。他觉得这个模型有点过于理想化。首先,它没能解释水、金、火、木、土五颗行星有时顺行,有时逆行,有时甚至停住不动的现象。而且,如果天体的运动是按照一个规律来发展的话,那就应该要找出它们的数学模型,并可以用这个模型来预测它们在某时某刻出现在夜空的位置。倒过来说,只有找到这个数学模型,验证它的运动规律,才能证明这个理论是对的还是错的。

托勒密不思考不要紧,一思考就跟这个问题杠上了,他暗下决心,一定要找出宇宙运行的答案。