克罗狄斯·托勒密（古希腊语：ΚλαύδιοςΠτολεμαῖος；拉丁语：Claudius Ptolemaeus，约90年—168年），是 希腊 数学家，天文学家，地理学家和占星家。 他住在 亚历山大大帝 ，他有一个拉丁名，有几个历史学家认为这暗示他也是 罗马 公民。他引用希腊哲学家的话，并使用 巴比伦 的观测结果和巴比伦的月球理论。14世纪的天文学家西奥多·梅利特尼茨说他的出生地是希腊城市托勒梅斯Hermiou（ 希腊语 ：Πτολεμαΐς“Ερμείου）在Thebaid（希腊语：Θηβαΐδα[Θηβαΐς] ）。但是年代过于久远，并且没有其他证据可以证实或矛盾。他在公元168年左右死于亚历山大。
托勒密写了几篇科学论文，其中三篇对后来的拜占庭， 伊斯兰教 和西欧科学很重要。第一个是现在被称为Almagest的天文论文（即《 天文学大成 》），尽管它最初被称为《数学论文》（MαθηματικὴΣύνταξις， 数学 ēmatikēSyntaxis），然后又被称为《伟大论文》（ἩΜεγάληΣύtτταξης，HMegálē）。第二个是地理，这是对希腊罗马人地理知识的全面讨论。第三是占星论论文，他试图使他的宇宙模型适应当时的 亚里士多德 自然哲学 。这有时被称为Apotelesmatika（Ἀποτελεσματικά），但更多的俗称占星四书 希腊语 （Τετράβιβλος）意为“四书”或拉丁语Quadripartitum。
人物简介
克罗狄斯·托勒密（ Claudius Ptolemaeus ,）“ 地心说 ”的集大成者，生于 埃及 ，父母都是希腊人。公元127年，年轻的 托勒密一世 被送到 亚历山大大帝 去求学。在那里，他阅读了不少的书籍，并且学会了天文测量和 大地测量学 。他曾长期住在亚历山大城，直到151年。有关他的生平， 史书 上少有记载。
约公元90年生于埃及的托勒马达伊，曾在亚历山大城居住和工作，168年去世。一生著述甚多。其中《 天文学大成 》（13卷），是根据 喜帕恰斯 的研究成果写成的一部西方古典天文学 百科全书 ，主要论述 宇宙 的地心体系，认为 地球 居于中心，日、月、 行星 和 恒星 围绕着它运行。此书在 中世纪 被尊为 天文学 的标准著作，直到16世纪中 尼古拉·哥白尼 的 日心说 发表， 地心说 才被推翻。另一部重要著作《 地理学指南 》（8卷）是 古希腊 有关数理地理知识的总结，主要以马里努斯的工作为基础，参考亚历山大城图书馆的资料撰成。第1卷为一般理论概述，阐述了他的 地理学 体系，修正了马里努斯的制图方法。第2卷至第7卷列有欧、亚、非三大洲8100处地点位置的一览表，并采用 喜帕恰斯 所建立的纬度和经度网，把 圆周 分为360份，给每个地点都注明经纬度坐标。第8卷由27幅 世界地图 和26幅局部区域图组成，以后曾多次刊印，称为《托勒密地图》。
托勒密认为地理学是对 地球 整个已知地区及与之有关的一切事物作线性描述，即绘制图形，并用地名和测量一览表代替地理描述。他在《 地理学指南 》中采用了波西东尼斯错误的地球 周长 数字，又在绘制陆地向东延伸中增加了误差。把有人居住的世界想象为一片连续不断的陆块，中间包围着一些海盆，并在地图上表明： 印度洋 的南面还存在一块未知的南方大陆（见古希腊罗马 地理学 ）。直到18世纪英国探险家J.库克的探险航行，才消除这个错误。他在《地理学指南》中还提出了两种新的 地图投影 ：圆锥投影和球面投影。
生平探究
127年到151年，他在亚历山大城进行 天文观测 。关于 托勒密 的生平，至今所知甚少。最主要的资料来自他传世著作中的有关记载，其次是 罗马帝国 时代和拜占廷时代著作家们传述的一些说法——通常颇为可疑。在托勒密最重要的著作《 天文学大成 》（Almagest）（《天文学大成》的古 阿拉伯 翻译版本）中，记载着一些他本人所作的天文观测，这是确定他生活年代、 工作地点 的最可靠的资料。见于《至大论》书中的托勒密天文观测记录，最早的日期为公元127年3月26日，最晚的日期为141年2月2日。由此可知 托勒密一世 曾活动于罗马帝国皇帝 普布利乌斯·哈德良 （ Hadrian ，公元117—138年在位）和 马克·安东尼 （Antoninus，公元138—161年在位）两帝时代。《 天文学大成 》是托勒密早年的作品，此后他还写了许多著作，由这些著作推断，托勒密在哈德良皇帝时代已很活跃，而且他一直活到 马可·奥勒留 （MarcusAurlius，公元161—180年在位）皇帝时代。
由 托勒密 留下的观测记录来看，他的所有 天文观测 都是在 埃及 （当时在 罗马帝国 统治之下）的亚历山大城（Alexandria，今埃及亚历山大省的省会）有一种说法，认为他出生于上埃及的托勒密城（Ptolemais，今埃及的图勒迈塞），这可能是正确的，然而此说出于后世（晚至约1360年），且无旁证。
托勒密一世 的姓名中，保存着一些信息，可供推测。Ptolemaeus表明他是埃及居民，而祖上是希腊人或希腊化了的某族人； Claudius 表明他拥有 罗马 公民权，这很可能是罗马皇帝 克劳狄 （Claudius，公元41—54年在位）或 尼禄·克劳狄乌斯·德鲁苏斯·日耳曼尼库斯 （ Nero ，公元54—68年在位）赠与他祖上的。
托勒密的著作集古希腊 天文学 之大成，但是对于他个人的师承，迄今几乎一无所知。《 天文学大成 》中曾使用了 荣祥 （Theon）的 行星 观测资料，有人认为塞翁可能是他的老师，但这仅是猜测而已。托勒密的不少著作题赠给一个不知谁何的赛鲁斯（Syrus）。还有人认为泰尔的马里努斯（MarinusofTyre）是托勒密的老师，托勒密在《地理学》（Gography）一书中使用并修订了马里努斯的不少资料。所有这些情况都还不足以确定 托勒密一世 的师承
学术观点
天文学
在古老的宇宙观中，人们把天看成是一个盖子，地是一块平板，平板就由柱子支撑着。
在公元前四到三世纪，对于 天体 的运动，希腊人有两种不同的看法：一种 以欧多克斯为代表，他从几何的角度解释天体的运动，把天上复杂的周期现象，分解为若干个简单的周期运动；他又给每一种简单的周期运动指定一个圆周轨道，或者是一个球形的壳层，他认为天体都在以 地球 为中心的圆周上做匀速 圆周运动 ，并且用二十七个球层来解释天体的运动，到了 亚里士多德 时，又将球层增加到五十六个。另一种以 阿里斯塔克斯 为代表，他认为地球每天在自己的轴上自转，每年沿圆周轨道饶日一周， 太阳 和 恒星 都是不动的，而 行星 则以太阳为中心沿圆周运动。但阿利斯塔克的见解当时没有人表示理解或接受，因为这与人们肉眼看到的表观景象不同。
托勒密于公元二世纪，提出了自己的宇宙结构学说，即“ 地心说 ”。其实，地心说是 亚里士多德 的首创，他认为 宇宙 的运动是由 雅威 推动的。他说，宇宙是一个有限的球体，分为天地两层， 地球 位于宇宙中心，所以日月围绕地球运行，物体总是落向地面。地球之外有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，此外空无一物。各个天层自己不会动，上帝推动了恒星天层，恒星天层才带动了所有的天层运动。人居住的地球，静静地屹立在宇宙的中心。托勒密全面继承了 亚里士多德 的 地心说 ，并利用前人积累和他自己长期观测得到的数据，写成了8卷本的《至大论》。在书中，他把亚里士多德的9层天扩大为11层，把原动力天改为晶莹天，又往外添加了最高天和净火天。托勒密设想，各 行星 都绕着一个较小的圆周上运动，而每个圆的圆心则在以 地球 为中心的圆周上运动。他把绕地球的那个圆叫“均轮”，每个小圆叫“本轮”。同时假设地球并不恰好在均轮的中心，而偏开一定的距离，均轮是一些偏心圆；日月行星除作上述轨道运行外，还与众 恒星 一起，每天绕地球转动一周。托勒密这个不反映 宇宙 实际结构的数学图景，却较为完满的解释了当时观测到的行星运动情况，并取得了航海上的实用价值，从而被人们广为信奉。
托勒密的 天体 模型之所以能够流行千年，是有它的优点和历史原因的。它的主要特点是：
1． 绕着某一中心的匀角速运动，符合当时占主导思想的 柏拉图 的假设，也适合于 亚里士多德 的物理学，易于被接受。
2． 用几种圆周轨道不同的组合预言了 行星 的运动位置，与实际相差很小，相比以前的体系有所改进，还能解释行星的亮度变化。
3． 地球 不动的说法，对当时人们的生活是令人安慰的假设，也符合 基督教 信仰。
在当时的历史条件下，托勒密提出的行星体系学说，是具有进步意义的。首先，它肯定了大地是一个悬空着的没有支柱的球体。其次，从 恒星 天体 上区分出行星和日月是离我们较近的一群天体，这是把 太阳系 从众星中识别出来的关键性一步。
托勒密本人声称他的体系并不具有物理的真实性，而只是一个计算天体位置的数学方案。至于教会利用和维护 地心说 ，那是 托勒密一世 死后一千多年的事情了。教会之所以维护地心说，只是想歪曲它以证明教义中描绘的天堂人间地狱的图象，如果编纂[zuǎn]教义时流行着别的什么学说，说不定教会也会加以利用的。所以，托勒密的 宇宙 学说同宗教本来并没有什么必然的联系。
托勒密的 天文学 著作经 阿拉伯 学者之手而重为 欧洲 所知之后，又在欧洲保持了长时间的影响力，至少延续到16世纪。在此之前，没有任何西方的星历表不是按托勒密理论推算出来的。虽然星历表的精确程度不断有所提高，但由于托勒密所使用的古希腊本轮–均轮系统具有类似 级数 展开的功能，即为了增加推算的精确度，可以在本轮上再加一个小轮，让此小轮之心在本轮上绕行，而让天体在小轮上绕行。只要适当调诸轮的半径、绕行方向和速度，即可达到要求。从理论上说，小轮可以不断增加，以求得更高的精度，有些天文学家正是这样做的。但其缺点也是显而易见的，那就是过于繁琐。之后 尼古拉·哥白尼 在《 天体运行论 影响世界历史进程的书 》中放弃了这种表示，改用了更为简洁的 日心说 。
地理学
除了在 天文学 方面的造诣，托勒密在地理学上也做出了出色的成就。他认为，地理学的研究对象应为整个 地球 ，主要研究其形状、大小、经纬度的测定以及 地图投影 的方法等。他制造了测量经纬度用的类似浑天仪的仪器（ 星盘 ）和后来驰名 欧洲 的角距测量仪。托勒密有地理学著作八卷，其中六卷都是用经纬度标明的地点位置表。他的多数地点位置好像都是根据他的本初子午线和用弧度来表现的平纬圈之间的距离来计算的，因为他的经度没有一个是从天文学上测定的，只有少数纬度是这样测定的。托勒密采用了波希东尼斯测定的地球周长的较小数值，这就使得他所有用弧度表现的陆向距离都夸大了，因为他把每一弧度的距离定为五百 希腊 里，而不是六百希腊里。这样一来，从欧洲到 亚洲 横贯 大西洋 的洋面距离，看上去就比埃拉托斯特尼的计算值小得多，这项计算最后还导致了 克里斯托弗·哥伦布 从西面驶往亚洲的企图。托勒密对世界情况比他的前辈熟悉得多， 埃拉托斯特尼 的地图东面只到 印度 的 恒河 为止，但是托勒密知道有马来半岛和“蚕丝之国”，即中国。
其他
在数学方面，他用 圆周运动 组合解释了 天体 视动，这在当时被认为是绝对准确的。他还论证了 四边形 的特性，即有名的 托勒密定理 。他对光学也作过研究，认为光线在折射时 入射角 与折射角成正比关系。
人物评价
在讨论 托勒密一世 的历史功绩及影响时，不能不先谈到一些很容易使人误入歧途的成见。这些成见并非学术研究所得出的成果，而是与某些特定时期的宣传活动密切结合在一起。因而广泛流传，其中比较重要的有如下两种。
第一种成见，是将托勒密看成只是一些古代科学文献的编辑者，由此引申开去，就自然会有诸如《 天文学大成 》不过袭自希帕恰斯、《地理学》只是马里努斯著作的翻版之类的偏激之论。这种成见的发端，据研究很可能是19世纪初期的 法国 数学家、天文学史家J·B·德朗布尔（Delambre）的《古代天文学史》（ 历史学 de I’astronomie ancienne）一书，这种看法早已被学者们的研究所否定，但在一些非学术的读物中有时仍可见到。
第二种成见，是将托勒密与 亚里士多德 （ Aristotle ）两人不同的宇宙体系混为一谈，进而视之为阻碍 天文学 发展的历史罪人。在当代科学史著述中，以 李约瑟 （J.Needham）“亚里士多德和托勒密僵硬的同心水晶球概念，曾束缚 欧洲 天文学思想一千多年”的说法为代表，至今仍在许多中文著作中被反复援引。而这种说法其实明显违背了历史事实。亚里士多德确实主张一种同心叠套的水晶球（crystalline spheres） 宇宙 体系，但托勒密在他的著作中完全没有采纳这种宇宙体系，他也从未表示他赞同这种体系。另一方面，主要由希腊– 阿拉伯 学者保存、传述下来的 亚里士多德 学说，直到13世纪仍被罗马教会视为异端，多次禁止在大学里讲授。因此，无论是托勒密还是亚里士多德，都根本不可能“束缚 欧洲 天文学 思想一千多年”，至1323年， 教皇 宣布 托马斯·阿奎纳 （T.Aquinas）为“圣徒”，阿奎那庞大的 经院哲学 体系被教会官方认可，成为钦定学说。这套学说是阿奎那与其师大阿尔伯图斯（Albertus Magnus）将亚里士多德学说与 基督教 神学 全盘结合而成。在论证水晶球 宇宙 体系时，阿奎那曾引用托勒密的著作来论证地心、地静之说。此后 亚里士多德 的水晶球宇宙体确实束缚了欧洲天文学思想约二三百年，但这显然无法构成托勒密的任何罪状。
托勒密的《 天文学大成 》，在他身后不久就成为古代西方世界学习 天文学 的标准教材。公元4世纪就出现了 帕普斯 （Pappus）的评注本文学和亚6历山大城的塞翁（Theon of Alexandria）的评注本。约在公元800年出现 阿拉伯语 译本。随后出现更完善的译本，它们与 阿拔斯王朝 的哈里发阿尔马蒙（Al–Ma’mun）对天文学的大力赞助密切联系在一起。1175年，出现了克雷莫纳的杰拉尔德（Gerard of Cremona）从阿拉伯文译的拉丁文译本，《 天文学大成 》开始重新为西欧学者所了解。在此之前不久，1160年左右还有一个从 希腊 文本译出的拉丁文译本出现在 西西里 ，但可能不太为人所知。这些译本，连同来自 阿拉伯 一些以《至大论》为基础的新论著，在13世纪大大提高了西方 天文学 的水准，而在此前漫长的 中世纪 时期，西方世界的天文学进展主要出现在 阿拉伯国家 ；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。
著作概览
托勒密著有四本重要著作：《天文学大成》（Almagest）、《 地理学指南 》( Geography )、《天文集》(Tetrabiblos)和《光学》( Optics )。此外，尚有年代学和占星学方面的著作等。
天文学大成
托勒密总结了 希腊 古天文学的成就，写成《 天文学大成 》十三卷。其中确定了一年的持续时间，编制了 星表 ，说明 进动 、折射引起的修正，给出日月食的计算方法等。他利用希腊天文学家们特别是 喜帕恰斯 （Hipparchus，又译伊巴谷）的大量观测与研究成果，把各种用偏心圆或小轮体系解释天体运动的地心学说给以系统化的论证，后世遂把这种地心体系冠以他的名字，称为托勒密地心体系。这部巨著是当时 天文学 的 百科全书 ，直到 约翰尼斯·开普勒 的时代，都是天文学家的必读书籍。
《天文学大成》——500年的 希腊 天文学和宇宙学思想的顶峰——统治了天文 界长达13 个世纪。这样一本知识上参差交错且复杂的著作，不是单独一个人所能完成的。 托勒密一世 依靠了他的先驱者，特别是 喜帕恰斯 ，这一点是无须掩盖的。他面对的基本问题是：在假设 宇宙 是以 地球 为中心的、以及所有 天体 以均匀的速度按完全圆形的轨道饶转的前提下，试图解释天体的运动。因为实际天体以变速度按 椭圆轨道 饶地球以外的中心运动，为了维护原来的基本假设，就要考虑某些非常复杂的几何形状。托勒密使用了3种复杂的原始设想：本轮、偏心圆和均轮。他能对 火星 、 金星 和 水星 等等的轨道分别给出合理的描述，但是如果把它们放在一个模型中，那么它们的尺度和周期将发生冲突。然而，无论这个体系存在着怎样的缺点，它还是流行了1300年之久，直到15世纪才被 尼古拉·哥白尼 推翻。
地理学指南
托勒密著有《 地理学指南 》八卷，是他所绘的 世界地图 的说明书，其中也讨论到 天文学 原则。
在《地理学指南》一书中，托勒密充分地解释了怎样从数学上确定 纬度 和经度线。然而，没有一条 经线 是用天文学方法确定的，仅仅少数的纬度线是这样计算的。他将陆上测量的距离归算为度，就在这无把握的网格上定出地区的位置。海面上的距离，简直是猜测出来的。他把 加那利群岛 放到它们真正位置以东7°去了，因而整个的网格定位只能是错误的。《地理学指南》对西方 世界观 的影响几乎也像《 天文学大成 》一样巨大和持久。
《地理学指南》一书在9世纪初叶便有了 阿拉伯帝国 译本，书中关于 伊斯兰教 帝国疆域内各地记载中的不准确这处，很快被发现并代之以更准确的记述，原初的 阿拉伯语 译本已经佚失，但此书在伊斯兰地理学中的直接与间接影响是值得注意的。《 地理学指南 》约在1406年出现由J.安杰勒斯（Angelus）从 希腊 文本译出的拉丁文译本。因为此书即使在当时（在它问世后1200年！）仍是对已知世界总的地理情况的最佳指南，所以很快流行起来。直到16世纪，许多制图学在16世纪的进展提供了强大的刺激。 托勒密 的投影法受到非议，由此导致各种新投影法的问世。《地理学》中的第一种投影法在墨卡托（Mercator）1554年的 欧洲 地图中受到非议，第二种投影法从1511年起受到更多的批评。然而无论如何，托勒密的《 地理学指南 》为后人提供了世上最早的有数学依据的地图投影法。
现代学者的详细研究表明：C. 哥伦布 (Columbus,1451-1506)在开始在他那改变人类历史的远航之前，至少曾细心阅读过5本书，其中之一就是托勒密的《地理学指南》，而其余4本与此不是同类著作，因此可知 克里斯托弗·哥伦布 的地理思想主要来自托勒密。 托勒密 标出的 亚洲 位置比它实际的更近（向西），与哥伦布同时代的地图制造者继承了他的错误观点，否则哥伦布也许就不会航行了。哥伦布相信通过一条较短的渡海航线，就可以到达亚洲大陆的东海岸，结果他在他设想的亚洲东岸位置上发现了 南美洲 ——尽管他本人直到去世时仍认为他发现的正是托勒密地图上所绘的亚洲大陆。
光学
托勒密著有《光学》五卷，其中第一卷讲述眼与光的关系，第二卷说明可见条件、双眼效应，第三卷讲 平面镜 与 曲面镜 的反射及太阳中午与早晚的视径大小问题，第五卷试图找出折射定律，并描述了他的实验，讨论了 大气折射 现象。
著作清单
• 《 天文学大成 》（Almagest）十三卷（又名《至大论》、《伟大论》、《大集合论》、《大综合论》）
• 《实用天文表》（Handy Tables）
• 《 行星 假说》（Planetary Hypotheses）二卷。
• 《恒星之象》（Phases of the Fixed Stars）二卷。
• 《占星四书》（Tetrabiblos）四卷。
• 《地理学指南》八卷
• 《光学》五卷
• 《日 论》（Analemma）
• 《平球论》（Planisphaerium）
• 《谐和论》（Harmonica）三卷
• 《体积论》（On Dimension ）
• 《元素论》（On Elements）