1哥白尼
哥白尼1473年2月19日出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学，学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉（de Novara，1454-1540）对哥白尼影响极大，在他那里学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉名为“神医”。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完成的。
在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前三世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的6030倍，和现在的6027倍相比，误差只有万分之五。
1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会会反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。
在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转；月亮绕地球运转；地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。
虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年，但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想，并没有加以详细的讨论，因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后，就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说，通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较，你就会发现它的重大意义。
显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时，我们还应该注意到，天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。
仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。
从历史的角度来看，《天体运行论》是当代天文学的起点——当然也是现代科学的起点
2伽利略
伽利略（Galileo Galilei，1564-1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。
1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。
1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。
伽利略著有《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》、《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于两门新科学的谈话和数学证明》。
为了纪念伽利略的功绩，人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。
人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。
3布鲁诺
科学的殉道士－－－乔尔丹诺·布鲁诺（公元1548～1600年），出生于意大利那不勒斯附近的诺拉镇。大概他幼年丧失父母，或者家境贫寒，所以由神甫养育长大。这个穷孩子自幼好学，15岁那年当了多米尼修道院的修道士。全凭顽强自学，终于成为当时知识渊博的学者。
4开普勒
约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）
公元1571年～公元1630年11月15日
行星运动定律的创立者约翰尼斯·开普勒于公元1571年出生在德国的威尔德斯达特镇，恰好是哥白尼发表《天体运行论》后的第二十八年。哥白尼在这部伟大著作中提出了行星绕太阳而不是绕地球运转的学说。开普勒就读于蒂宾根大学，1588年获得学士学位，三年后获得硕士学位。当时大多数科学家拒不接受哥白尼的日心说。在蒂宾根大学学习期间，他听到对日心学说所做的合乎逻辑的阐述，很快就相信了这一学说。”
在蒂宾根大学毕业后，开普勒在格拉茨研究院当了几年教授。在此期间完成了他的第一部天文学著作（1596年）。虽然开普勒在该书中提出的学说完全错误，但却从中非常清楚地显露出他的数学才能和富有创见性的思想，于是伟大的天文学家泰修·布拉赫邀请他去布拉格附近的天文台给自己当助手。开普勒接受了这一邀请，1600年1月加入了泰修的行列。泰修翌年去世。开普勒在这几个月来给人留下了非常美好的印象，不久圣罗马皇帝鲁道夫就委任他为接替泰修的皇家数学家。开普勒在余生一直就任此职。
作为泰修·布拉赫的接班人，开普勒认真地研究了泰修多年对行星进行仔细观察所做的大量记录。泰修是望远镜发明以前的最后一位伟大的天文学家，也是世界上前所未有的最仔细、最准确的观察家，因此他的记录具有十分重大的价值。开普勒认为通过对泰修的记录做仔细的数学分析可以确定哪个行星运动学说是正确的：哥白尼日心说，古老的托勒密地心说，或许是泰修本人提出的第三种学说。但是经过多年煞费苦心的数学计算，开普勒发现泰修的观察与这种三学说都不符合，他的希望破灭了。
最终开普勒认识到了所存在的问题：他与泰修、拉格茨·哥白尼以及所有的经典天文学家一样，都假定行星轨道是由圆或复合国组成的。但是实际上行星轨道不是圆形而是椭圆形。
就在找到基本的解决办法后，开普勒仍不得不花费数月的时间来进行复杂而冗长的计算，以证实他的学说与泰修的观察相符合。他在1609年发表的伟大著作《新天文学》中提出了他的前两个行星运动定律。行星运动第一定律认为每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为行星运行离太阳越近则运行就越快，行星的速度以这样的方式变化：行星与太阳之间的连线在等时间内扫过的面积相等。十年后开普勒发表了他的行星运动第三定律：行星距离太阳越远，它的运转周期越长；运转周期的平方与到太阳之间距离的立方成正比。
开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个基本完整、正确的描述，解决了天文学的一个基本问题。这个问题的答案曾使甚至象哥白尼、伽利略这样的天才都感到迷惑不解。当时开普勒没能说明按其规律在轨道上运行的原因，到17世纪后期才由艾萨克·牛顿阐明清楚。开普勒对此运动性质的研究，我们可以看到万有引力定律已见雏形。开普勒在万有引力的证明中已经证到：如果行星的轨迹是圆形，则符合万有引力定律。而如果轨道是椭圆形，开普勒并未证明出来。牛顿后来用很复杂的微积分和几何方法证出。
牛顿曾说过：“如果说我比别人看得远些的话，是因为我站在巨人的肩膀上。”开普勒无疑是他所指的巨人之一。
开普勒对天文学的贡献几乎可以和哥白尼相媲美。事实上从某些方面来看，开普勒的成就甚至给人留下了更深刻的印象。他更富于创新精神。他所面临的数学困难相当巨大。数学在当时远不如今天这样发达，没有计算机来减轻开普勒的计算负担。
从开普勒取得的成果的重要性来看，令人感到惊奇的是他的成果起初差一点被忽略，甚至差点被伽利略这样如此伟大的科学家所忽略（伽利略对开普勒定律的忽视特别令人感到惊奇，因为他俩之间有书信往来，而且开普勒的成果会有助于伽利略驳斥托勒密学说）。如果说其他人迟迟不能赏识开普勒成果的重大意义的话，他本人是会谅解这一点的。他在一次抑制不住巨大喜悦时写道：“我沉湎在神圣的狂喜之中……我的书已经完稿。它不是会被我的同时代人读到就会被我的子孙后代读到——这是无所谓的事。它也许需要足足等上一百年才会有一个读者，正如上帝等了6000年才有一个人理解他的作品。”
但是经过几十年的历程，开普勒定律的意义在科学界逐渐明朗起来。实际上在17世纪晚期，有一个支持牛顿学说的主要论点认为开普勒定律可以从牛顿学说中推导出来，反过来说只要有牛顿运动定律，也能从开普勒定律中精确地推导出牛顿引力定律。但是这需要更先进的数学技术，而在开普勒时代则没有这样的技术、就是在技术落后的情况下，开普勒也能以其敏锐的洞察力判断出行星运动受来自太阳的引力的控制。
开普勒除了发明行星运动定律外，还对天文学做出了许多小的贡献。他也对光学做出了重要的贡献。不幸的是他在晚年为私事而感到忧伤。当时德国开始陷入“三十年战争”的大混乱之中，很少有人能躲进世外桃源。
他遇到的一个问题是领取薪水。圣罗马皇帝即使在较兴隆的时期都是怏怏不乐地支付薪水。在战乱时期，开普勒的薪水被一拖再拖，得不到及时的支付。开普勒结过两次婚，有十二个孩子，这样的经济困难的确很严重。另一个问题是他的母亲在1620年由于行巫术而被捕。开普勒花费了大量的时间设法使母亲在不受拷打的情况下获得释放，他终于达到了目的。
开普勒于1630年在巴伐利亚州雷根斯堡市去世。在“三十年战争”的动乱中，他的坟墓很快遭毁。但是业已证明他的行星运动定律是一座比任何石碑都更为久伫长存的纪念碑。
5第谷
第谷（Tycho Brahe），1546年12月14日生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。其父是律师。1601年10月24日，第谷逝世于布拉格，终年57岁。
第谷于1559年入哥本哈根大学读书。1560年8月，他根据预报观察到一次日食，这使他对天文学产生了极大的兴趣。1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律，但却利用全部的业余时间研究天文学。1563年他写出了第一份天文观测资料——“木星合土星”，记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。1565年第谷开始到各国漫游，并在德国罗斯托克大学攻读天文学。从此他开始了毕生的天文研究工作，取得了重大的成就。
第谷的一生在天文观测方面所取得的成果，为近代天文学的发展奠定了坚实的基础。第谷的最重要发现是1572年11月11日观测了仙后座的新星爆发。前后16个月的详细观察和记载，取得了惊人的结果，彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说，开辟了天文学发展的新领域。
1576年在丹麦国王弗里德里赫二世的建议下，第谷在丹麦与瑞典间的赫芬岛开始建立“观天堡”。这是世界上最早的大型天文台，在这里设置了四个观象台、一个图书馆、一个实验室和一个印刷厂，配备了齐全的仪器，耗资黄金1吨多。直到1579年，第谷一直在这里工作20多年，取得了一系列重要成果，创制了大量的先进 天文仪器。其中最著名的有1577年以二颗明亮的彗星的观察。他通过观察得出了彗星比月亮远许多倍的结论，这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象，产生了很大影响。
1599年丹麦国王弗里德里赫死后，第谷在波希米亚皇帝鲁道夫十世的帮助下，移居布拉格，建立了新的天文台。1600年第谷与开普勒相遇，邀请他作为自己的助手，次年第谷逝世，开普勒接替了他的工作，并继承了他的宫廷数学家的职务。第谷的大量极为精确的天文观测资料，为开普勒的工作创造了条件，他所编著经开普勒完成，于1627年出版的《鲁道夫天文表》 成为当时最精确的天文表。
第谷是一位杰出的观测家，但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的。
可以说，作为丹麦天文学家的第谷，是近代天文学的奠基人。他的学生开普勒也是一位很杰出的天文学家。
第谷在一次决斗中失去了鼻子，因此安装了一个著名的金鼻子。
6托勒密
克劳迪亚斯·托勒密
克劳迪亚斯托勒密大约于公元90年出生在希腊。同当时许多伟大的学者一样．他也来到亚历山大求学。托勒密同斯特雷波一道为地理学和绘制学的研究奠定了基础。托勒密在天文学、光学和音乐方面也颇有造诣。
斯特雷渡对地理学的兴趣主要侧重于实用方面——如何将世界展示在地图上。托勒密的研究角度更为科学和理论化。他想了解整个世界——不仅仅是人类可以居住的地方，他还想知道地球是怎样同茫茫宇宙相联系的。
同绝大多数学者一样．托勒密认为世界是球体，并提出以下几点理由：
1、如果地球是扁平的，那么全世界的人将同时看到太阳的升起和落下。
2、我们向北行进，越靠近北极，南部天空越来越多的星星便看不见了，同时却又出现了许多新的星星。
3、每当我们从海洋朝山的方向航行时，我们会觉得山体在不断地升出海面；而当我们逐渐远离陆地向海洋航行时，却看到山体不断地陷入海面。
在托勒密时代，地理学家已经把喜恰帕斯画的南北走向的线叫做经线，把与赤道平行的线叫做纬线。同喜恰帕斯一样，托勒密也把地球分成360度。他还将每一度分成60分，每一分分成60秒。他发展了弦的体系，通过将其展现在平面上，让人们对分和秒有更加直观的概念。托勒密的这一体系使地图绘制者能够精确地确定物体在地球上的位置，并沿用至今。
托勒密知道，通过从太阳、星星那里得来的测量数据，地球上的每个地方都能被精确地测得方位。他描绘了两件用来测量角度的工具。被用来观测星星的角度的仪器叫星盘(也叫星测仪)。它是一块圆形的铜板或木板分割成若干角度，中心有一根可以转动的指针。当指针指向一颗星星时，它的投影会在表盘上读出星星的照射角度。托勒密还说，为了保证盘面的水平，星盘应放置在一个三角台座或基座上。托勒密描述的第二个仪器是成角日晷仪。它是由一块方形的石头或木块，边上插一根立柱制成。它被用来测量太阳每天的高度，而不是每小时的高度。如果我们把这个仪器放置在某一固定位置，并且坚持一年中每天都对太阳高度进行记录，那么我们就能够准确地判断出这个地方的方位。
在《地理学》的前言中，托勒密将地图绘制分成两种。地区图编制着眼于小区域地图的绘制，例如村庄、城镇、农场、河流以及街道。地理学意义上的绘图更加关注大范围的地表现象，例如山脉、大江、大湖以及大城市。绘制这样的地图，需要借助天文学以及数学方面的知识，从而达到准确无误。
托勒密的投影图
托勒密非常清楚，将球状的地球表面画到一张扁平的地图上意味着许多误差和扭曲，因此他创立了将球体图形投射到平面上的技术。这一技术需要极大的耐心以及数学方面的知识。
在《地理学》一书中，托勒密将整个世界画在27张地图上。其中欧洲画了10张，亚洲画了12张，非洲画了4张。托勒密画每张地图时，总是将地图正上方定为正北，这便是我们现在上北下南、左西右东的由来。在这本书的最后，托勒密列出了地图上所有的地名以及它们的经度和纬度。他的著作为以后地图集的制作提供了典范，并且一直沿用了近2000年。
托勒密为科学绘制地图奠定了基础，然而直到许多年后，他在这方面所做的努力和成绩才得到后人的承认和进一步的发展。
尼古拉•哥白尼1473年出生于波兰。40岁时，哥白尼提出了日心说，并经过长年的观察和计算完成他的伟大著作《天体运行论》。1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，但直到他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。哥白尼的“日心说”沉重地打击了教会的宇宙观，这是唯物主义和唯心主义斗争的伟大胜利。哥白尼是欧洲文艺复兴时期的一位巨人。他用毕生的精力去研究天文学，为后世留下了宝贵的遗产。哥白尼遗骨于2010年5月22日在波兰弗龙堡大教堂重新下葬。
中文名： 尼古拉•哥白尼
外文名： Mikolaj Kopernik
国籍： 波兰
出生地： 波兰维斯杜拉河畔的托伦市
出生日期： 1473年2月19日
逝世日期： 1543年5月24日
职业： 天文学家，现代天文学创始人
毕业院校： 费拉拉大学
信仰： 基督教
主要成就： 创立日心说，天文学成为一门科学
代表作品： 《天体运行论》
现代天文学创始人，日心说的创立者 波兰著名的天文学家
尼古拉•哥白尼1473年2月19日出生于波兰（Kingdom of Poland）维斯杜拉河畔的托伦市（city of Toruń）的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学（Kraków University），学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学（ Bologna University, University of Padua, ）攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳•诺瓦拉（de Novara，1454 -1540）对哥白尼影响极大，在他那里哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学（University of Ferrara）获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉名为“神医”。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完成的。
在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前三世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的6030倍，和现在的6027倍相比，误差只有万分之五。
1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会会反对，甚至在他的书完稿后，还是
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迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。
在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转；月亮绕地球运转；地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家第谷•布拉赫，开普勒就是根据第谷积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。
虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年，但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想，并没有加以详细的讨论，因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后，就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说，通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较，你就会发现它的重大意义。
显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时，我们还应该注意到，天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。
仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。
从历史的角度来看，《天体运行论》是当代天文学的起点——当然也是现代科学的起点。
趣闻轶事
故事一
沃德卡是哥白尼少年时期最敬重的一位老师。一天，哥白尼去沃德卡家作客， 老师不在。他顺手从书架上抽出一本书， 打开一看，老师在折了角的地方写了一条批注: “圣诞节晚上, 火星和土星排成一种特殊的角度，预示着匈牙利的皇上卡尔温有很大的灾难。”
正在这时，沃德卡推门走进来。他见哥白尼在家里看书，高兴地说：“孩子，又看什么书了？”
哥白尼毕恭毕敬地把书递过去，老师边接书边关切地问：“能看懂吗？”
哥白尼认真地回答说：“老师，我看不懂。火星也好，土星也好，都是天上的星星，他们与卡尔温毫无关系，怎么能预示他的祸福呢？”
“怎么不能呢？”沃德卡反问道，“命星决定一切！”
哥白尼当仁不让，大声反驳说：“如果是这样，
写真照片(20张)
那人还有没有意志？如果有，人的意志和天上的星星又有什么关系？”
对于哥白尼尖刻的反驳，沃德卡并没有生气，他明白，信不信天命是关系到天文学命运的重大问题。对这个问题，他对传统的偏见有过怀疑，但又说不出道理。他踌躇再三，深情地对哥白尼说：“孩子，天命决定一切，这是几千年以来的一条老规矩，我不过是拾前人的牙慧罢了。至于你提的问题，确实很有意思。但我没有能力回答你，你如有毅力的话，以后研究吧！”
老师的希望，不久就变成了现实。几十年后，哥白尼创立了“太阳中心说”的伟大理论，宣告了“天命论”的彻底灭亡。
故事二
哥白尼从小受到良好的学校教育，喜欢观察天象。他常常独自仰望繁星密布的夜空。在他十多岁那年，父亲不幸病逝。于是，他住到了叔叔家中。有一次，哥哥不解地问哥白尼：“你整夜守在窗边，望着天空发呆，难道这表示你对天主的孝敬？”哥白尼回答说：“不。我要一辈子研究天时气象，叫人们望着天空不害怕。我要让星空跟人交朋友，让它给海船校正航线，给水手指引航程。”
日心说发展及其意义
哥白尼的“日心说”发表之前，“地心说”在中世纪的欧洲一直居于统治地位。自古以
哥白尼宇宙体系示意图
来，人类就对宇宙的结构不断地进行着思考，早在古希腊时代就有哲学家提出了地球在运动的主张，只是当时缺乏依据，因此没有得到人们的认可。 在古代欧洲，亚里士多德和托勒密主张“地心说”，认为地球是静止不动的，其他的星体都围着地球这一宇宙中心旋转。这个学说的提出与基督教《圣经》中关于天堂、人间、地狱的说法刚好互相吻合，处于统治地位的教廷便竭力支持地心学说，把“地心说”和上帝创造世界融为一体，用来愚弄人们，维护自己的统治。因而“地心学”说被教会奉为和《圣经》一样的经典，长期居于统治地位。 随着事物的不断发展，天文观测的精确度渐渐提高，人们逐渐发现了地心学说的破绽。到文艺复兴运动时期，人们发现托勒密所提出的均轮和本轮的数目竟多达八十个左右，这显然是不合理、不科学的。人们期待着能有一种科学的天体系统取代地心说。在这种历史背景下，哥白尼的地动学说应运而生了。 约在1515年前，哥白尼为阐述自己关于天体运动学说的基本思想撰写了篇题为《浅说》的论文，他认为天体运动必须满足以下七点： 不存在一个所有天体轨道或天体的共同的中心；地球只是引力中心和月球轨道的中心，并不是宇宙的中心；所有天体都绕太阳运转，宇宙的中心在太阳附近；地球到太阳的距离同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何运动，都是地球运动引起的；在空中看到的太阳运动的一切现象，都不是它本身运动产生的，而是地球运动引起的，地球同时进行着几种运动；人们看到的行星向前和向后运动，是由于地球运动引起的。地球的运动足以解释人们在空中见到的各种现象了。 此外，哥白尼还描述了太阳、月球、三颗外行星(土星、木星和火星)和两颗内行星(金星、水星)的视运动。书中，哥白尼批判了托勒密的理论。科学地阐明了天体运行的现象，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，并从根本上否定了基督教关于上帝创造一切的谬论，从而实现了天文学中的根本变革。 他正确地论述了地球绕其轴心运转、月亮绕地球运转、地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿•勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。 这是一个前所未闻的开创新纪元的学说，对于千百年来学界奉为定论的托勒密地球中心说无疑是当头一棒。 虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年，但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想，并没有加以详细的讨论，因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后，就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说，通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较，你就会发现它的重大意义。 显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时，我们还应该注意到，天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。 仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。 哥白尼的日心宇宙体系既然是时代的产物，它就不能不受到时代的限制。反对神学的不彻底性，同时表现在哥白尼的某些观点上，他的体系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一个小的范围内的，具体来说，他的宇宙结构就是今天我们所熟知的太阳系，即以太阳为中心的天体系统。宇宙既然有它的中心，就必须有它的边界，哥白尼虽然否定了托勒密的“九重天”，但他却保留了一层恒星天，尽管他回避了宇宙是否有限这个问题，但实际上他是相信恒星天球是宇宙的“外壳”，他仍然相信天体只能按照所谓完美的圆形轨道运动，所以哥白尼的宇宙体系，仍然包含着不动的中心天体。但是作为近代自然科学的奠基人，哥白尼的历史功绩是伟大的。确认地球不是宇宙的中心，而是行星之一，从而掀起了一场天文学上根本性的革命，是人类探求客观真理道路上的里程碑。 哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开创了整个自然界科学向前迈进的新时代。从哥白尼时代起，脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞跃的发展。
天体运行论
《天体运行论》的第一卷是全书的精髓，先后论述了“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“天体的运动是均匀永恒之圆运动或复合运动”。哥白尼说，“天体的这种旋转运动对于球来说是固有的性质，它反映了球形的特点。球这种形状的特点是简单、没有起点、也没有终点，旋转时不能将各部分相区别。而且球体形状也正是旋转作用本身造成的。”
恩格斯评价哥白尼的《天体运行论》
自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行为，便是
哥白尼
哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是胆怯地而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权威挑战，从此自然科学便开始从神学中解放出来。
W海森伯评价哥白尼的《天体运行论》
今天，我们甚至可以以更极端的形式说，“静止”一词是由地球静止着这个陈述来定义的，并且我们把相对于地球是不动的每一物体描述为静止的。如果对“静止”一词作如此理解——而这是普遍接受的意义——那么，托勒密是对的，哥白尼却错了。
聂文涛评价哥白尼的《天体运行论》
这是对天体进行的一次完全的数学研究，或者称为纯粹的逻辑运算。哥白尼在《天体运行论》开篇就说：“不懂几何者禁止入内。”人类每一次最具有革命意义的进步，都是依靠科学家深邃的思考和逻辑运算，而所谓的观察则大多数只是对逻辑的检验。所以，调查统计的说服力是非常有限的。人类应该恢复对智力的信心而不仅仅是眼睛。
历史背景
哥白尼的科学成就，是他所处的时代的产物，又转过来推动了时代的发展。
十五、六世纪的欧洲，正是从封建社会向资本主义社会转变的关键时期，在这一二百年间，
纪念（钞票塑像邮票等）形象(14张)
社会发生了巨大的变化。14世纪以前的欧洲，到处是四分五裂的小城邦。后来，随着城市工商业的兴起，特别是采矿和冶金业的发展，涌现了许多新兴的大城市，小城邦有了联合起来组成国家的趋势。到 15世纪末叶，在许多国家里都出现了基本上是中央集权的君主政体。当时的波兰不仅有像克拉科夫、波兹南这样的大城市，也有许多手工业兴盛的城市。1526年归并于波兰的华沙已成为一个重要的商业、政治、文化和地理的中心，在16世纪末成了波兰国家的首都。
与这种政治经济变革相适应，文化、科学上也开始有所反映。当时，欧洲是“政教合一”，罗马教廷控制了许多国家，圣经被宣布为至高无上的真理，凡是违背圣经的学说，都被斥为“异端邪说”，凡是反对神权统治的人，都被处以火刑。新兴的资产阶级为自己的生存和发展，掀起了一场反对封建制度和教会迷信思想的斗争，出现了人文主义的思潮。他们使用的战斗武器，就是未被神学染污的古希腊的哲学、科学和文艺。这就是震撼欧洲的文艺复兴运动。文艺复兴首先发生于意大利，很快就扩大到波兰及欧洲其他国家。
与此同时，商业的活跃也促进了对外贸易的发展。在“黄金”这个符咒的驱使下，许多欧洲冒险者远航非洲、印度及整个远东地区。远洋航行需要丰富的天文和地理知识，从实际中积累起来的观测资料，使人们感到当时流行的“地静天动”的宇宙学说值得怀疑，这就要求人们进一步去探索宇宙的秘密，从而推进了天文学和地理学的发展。1492年，意大利著名的航海家哥伦布发现新大陆，麦哲伦和他的同伴绕地球一周，证明地球是圆形的，使人们开始真正认识地球。
在教会严密控制下的中世纪，也发生过轰轰烈烈的宗教革命。因为天主教的很多教义不符合圣经的教诲，而加入了太多教皇的个人意志以及各类神学家的自身成果，所以很多信徒开始质疑天主教的教义和组织，发起回归圣经的行动来。
捷克的爱国主义者、布拉格大学校长扬•胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教会议上公开谴责德意志封建主与天主教会对捷克的压迫和剥削。他虽然被反动教会处以火刑，但他的革命活动在社会上引起了强烈的反应。捷克农民在胡斯党人的旗帜下举行起义，这次运动也波及波兰。1517年，在德国，马丁•路德 （1483～1546年）反对教会贩卖赎罪符，与罗马教皇公开决裂。1521年，路德又在沃尔姆国会上揭露罗马教廷的罪恶，并提出建立基督教新教的主张。新教的教义得到许多国家的支持，波兰也深受影响。
就在这样一个大变革大动荡的年代里，1473年2月19日哥白尼在维斯瓦
1哥白尼
哥白尼1473年2月19日出生于波兰维斯杜拉河畔的托伦市的一个富裕家庭。18岁时就读于波兰旧都的克莱考大学，学习医学期间对天文学产生了兴趣。1496年，23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉（de Novara，1454-1540）对哥白尼影响极大，在他那里学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生，由于医术高明而被人们誉名为“神医”。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业天文学家，他的成名巨著是在业余时间完成的。
在意大利期间，哥白尼就熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（前三世纪）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》（De revolutionibus orbium coelestium）中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在的精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的6030倍，和现在的6027倍相比，误差只有万分之五。
1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会会反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。1543年5月24日去世的那一天才收到出版商寄来的一部他写的书。
在书中他正确地论述了地球绕其轴心运转；月亮绕地球运转；地球和其他所有行星都绕太阳运转的事实。但是他也和前人一样严重低估了太阳系的规模。他认为星体运行的轨道是一系列的同心圆，这当然是错误的。他的学说里的数学运算很复杂也很不准确。但是他的书立即引起了极大的关注，驱使一些其他天文学家对行星运动作更为准确的观察，其中最著名的是丹麦伟大的天文学家泰寿·勃莱荷，开普勒就是根据泰寿积累的观察资料，最终推导出了星体运行的正确规律。
虽然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心学说早1700多年，但是事实上哥白尼得到了这一盛誉。阿里斯塔克斯只是凭借灵感做了一个猜想，并没有加以详细的讨论，因而他的学说在科学上毫无用处。哥白尼逐个解决了猜想中的数学问题后，就把它变成了有用的科学学说——一种可以用来做预测的学说，通过对天体观察结果的检验并与地球是宇宙中心的旧学说的比较，你就会发现它的重大意义。
显然哥白尼的学说是人类对宇宙认识的革命，它使人们的整个世界观都发生了重大变化。但是在估价哥白尼的影响时，我们还应该注意到，天文学的应用范围不如物理学、化学和生物学那样广泛。从理论上来讲，人们即使对哥白尼学说的知识和应用一窍不通，也会造出电视机、汽车和现代化学厂之类的东西。但是不应用法拉第、麦克斯韦、拉瓦锡和牛顿的学说则是不可想象的。
仅仅考虑哥白尼学说对技术的影响就会完全忽略它的真正意义。哥白尼的书对伽利略和开普勒的工作是一个不可缺少的序幕。他俩又成了牛顿的主要前辈。是这两者的发现才使牛顿有能力确定运动定律和万有引力定律。
从历史的角度来看，《天体运行论》是当代天文学的起点——当然也是现代科学的起点
2伽利略
伽利略（Galileo Galilei，1564-1642），意大利物理学家、天文学家和哲学家，近代实验科学的先驱者。
1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地”的著名实验，从此推翻了亚里士多德“物体下落速度和重量成比例”的学说，纠正了这个持续了1900年之久的错误结论。
1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略望远镜），并用来观测天体，他发现了月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。1610年1月7日，伽利略发现了木星的四颗卫星，为哥白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始走向胜利。借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。这些发现开辟了天文学的新时代。
伽利略著有《星际使者》、《关于太阳黑子的书信》、《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》和《关于两门新科学的谈话和数学证明》。
为了纪念伽利略的功绩，人们把木卫一、木卫二、木卫三和木卫四命名为伽利略卫星。
人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。
3布鲁诺
科学的殉道士－－－乔尔丹诺·布鲁诺（公元1548～1600年），出生于意大利那不勒斯附近的诺拉镇。大概他幼年丧失父母，或者家境贫寒，所以由神甫养育长大。这个穷孩子自幼好学，15岁那年当了多米尼修道院的修道士。全凭顽强自学，终于成为当时知识渊博的学者。
4开普勒
约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）
公元1571年～公元1630年11月15日
行星运动定律的创立者约翰尼斯·开普勒于公元1571年出生在德国的威尔德斯达特镇，恰好是哥白尼发表《天体运行论》后的第二十八年。哥白尼在这部伟大著作中提出了行星绕太阳而不是绕地球运转的学说。开普勒就读于蒂宾根大学，1588年获得学士学位，三年后获得硕士学位。当时大多数科学家拒不接受哥白尼的日心说。在蒂宾根大学学习期间，他听到对日心学说所做的合乎逻辑的阐述，很快就相信了这一学说。”
在蒂宾根大学毕业后，开普勒在格拉茨研究院当了几年教授。在此期间完成了他的第一部天文学著作（1596年）。虽然开普勒在该书中提出的学说完全错误，但却从中非常清楚地显露出他的数学才能和富有创见性的思想，于是伟大的天文学家泰修·布拉赫邀请他去布拉格附近的天文台给自己当助手。开普勒接受了这一邀请，1600年1月加入了泰修的行列。泰修翌年去世。开普勒在这几个月来给人留下了非常美好的印象，不久圣罗马皇帝鲁道夫就委任他为接替泰修的皇家数学家。开普勒在余生一直就任此职。
作为泰修·布拉赫的接班人，开普勒认真地研究了泰修多年对行星进行仔细观察所做的大量记录。泰修是望远镜发明以前的最后一位伟大的天文学家，也是世界上前所未有的最仔细、最准确的观察家，因此他的记录具有十分重大的价值。开普勒认为通过对泰修的记录做仔细的数学分析可以确定哪个行星运动学说是正确的：哥白尼日心说，古老的托勒密地心说，或许是泰修本人提出的第三种学说。但是经过多年煞费苦心的数学计算，开普勒发现泰修的观察与这种三学说都不符合，他的希望破灭了。
最终开普勒认识到了所存在的问题：他与泰修、拉格茨·哥白尼以及所有的经典天文学家一样，都假定行星轨道是由圆或复合国组成的。但是实际上行星轨道不是圆形而是椭圆形。
就在找到基本的解决办法后，开普勒仍不得不花费数月的时间来进行复杂而冗长的计算，以证实他的学说与泰修的观察相符合。他在1609年发表的伟大著作《新天文学》中提出了他的前两个行星运动定律。行星运动第一定律认为每个行星都在一个椭圆形的轨道上绕太阳运转，而太阳位于这个椭圆轨道的一个焦点上。行星运动第二定律认为行星运行离太阳越近则运行就越快，行星的速度以这样的方式变化：行星与太阳之间的连线在等时间内扫过的面积相等。十年后开普勒发表了他的行星运动第三定律：行星距离太阳越远，它的运转周期越长；运转周期的平方与到太阳之间距离的立方成正比。
开普勒定律对行星绕太阳运动做了一个基本完整、正确的描述，解决了天文学的一个基本问题。这个问题的答案曾使甚至象哥白尼、伽利略这样的天才都感到迷惑不解。当时开普勒没能说明按其规律在轨道上运行的原因，到17世纪后期才由艾萨克·牛顿阐明清楚。开普勒对此运动性质的研究，我们可以看到万有引力定律已见雏形。开普勒在万有引力的证明中已经证到：如果行星的轨迹是圆形，则符合万有引力定律。而如果轨道是椭圆形，开普勒并未证明出来。牛顿后来用很复杂的微积分和几何方法证出。
牛顿曾说过：“如果说我比别人看得远些的话，是因为我站在巨人的肩膀上。”开普勒无疑是他所指的巨人之一。
开普勒对天文学的贡献几乎可以和哥白尼相媲美。事实上从某些方面来看，开普勒的成就甚至给人留下了更深刻的印象。他更富于创新精神。他所面临的数学困难相当巨大。数学在当时远不如今天这样发达，没有计算机来减轻开普勒的计算负担。
从开普勒取得的成果的重要性来看，令人感到惊奇的是他的成果起初差一点被忽略，甚至差点被伽利略这样如此伟大的科学家所忽略（伽利略对开普勒定律的忽视特别令人感到惊奇，因为他俩之间有书信往来，而且开普勒的成果会有助于伽利略驳斥托勒密学说）。如果说其他人迟迟不能赏识开普勒成果的重大意义的话，他本人是会谅解这一点的。他在一次抑制不住巨大喜悦时写道：“我沉湎在神圣的狂喜之中……我的书已经完稿。它不是会被我的同时代人读到就会被我的子孙后代读到——这是无所谓的事。它也许需要足足等上一百年才会有一个读者，正如上帝等了6000年才有一个人理解他的作品。”
但是经过几十年的历程，开普勒定律的意义在科学界逐渐明朗起来。实际上在17世纪晚期，有一个支持牛顿学说的主要论点认为开普勒定律可以从牛顿学说中推导出来，反过来说只要有牛顿运动定律，也能从开普勒定律中精确地推导出牛顿引力定律。但是这需要更先进的数学技术，而在开普勒时代则没有这样的技术、就是在技术落后的情况下，开普勒也能以其敏锐的洞察力判断出行星运动受来自太阳的引力的控制。
开普勒除了发明行星运动定律外，还对天文学做出了许多小的贡献。他也对光学做出了重要的贡献。不幸的是他在晚年为私事而感到忧伤。当时德国开始陷入“三十年战争”的大混乱之中，很少有人能躲进世外桃源。
他遇到的一个问题是领取薪水。圣罗马皇帝即使在较兴隆的时期都是怏怏不乐地支付薪水。在战乱时期，开普勒的薪水被一拖再拖，得不到及时的支付。开普勒结过两次婚，有十二个孩子，这样的经济困难的确很严重。另一个问题是他的母亲在1620年由于行巫术而被捕。开普勒花费了大量的时间设法使母亲在不受拷打的情况下获得释放，他终于达到了目的。
开普勒于1630年在巴伐利亚州雷根斯堡市去世。在“三十年战争”的动乱中，他的坟墓很快遭毁。但是业已证明他的行星运动定律是一座比任何石碑都更为久伫长存的纪念碑。
5第谷
第谷（Tycho Brahe），1546年12月14日生于斯坎尼亚省基乌德斯特普的一个贵族家庭。其父是律师。1601年10月24日，第谷逝世于布拉格，终年57岁。
第谷于1559年入哥本哈根大学读书。1560年8月，他根据预报观察到一次日食，这使他对天文学产生了极大的兴趣。1562年第谷转到德国莱比锡大学学习法律，但却利用全部的业余时间研究天文学。1563年他写出了第一份天文观测资料——“木星合土星”，记载了木星、土星和太阳在一直线上的情况。1565年第谷开始到各国漫游，并在德国罗斯托克大学攻读天文学。从此他开始了毕生的天文研究工作，取得了重大的成就。
第谷的一生在天文观测方面所取得的成果，为近代天文学的发展奠定了坚实的基础。第谷的最重要发现是1572年11月11日观测了仙后座的新星爆发。前后16个月的详细观察和记载，取得了惊人的结果，彻底动摇了亚里士多德的天体不变的学说，开辟了天文学发展的新领域。
1576年在丹麦国王弗里德里赫二世的建议下，第谷在丹麦与瑞典间的赫芬岛开始建立“观天堡”。这是世界上最早的大型天文台，在这里设置了四个观象台、一个图书馆、一个实验室和一个印刷厂，配备了齐全的仪器，耗资黄金1吨多。直到1579年，第谷一直在这里工作20多年，取得了一系列重要成果，创制了大量的先进 天文仪器。其中最著名的有1577年以二颗明亮的彗星的观察。他通过观察得出了彗星比月亮远许多倍的结论，这一重要结论对于帮助人们正确认识天文现象，产生了很大影响。
1599年丹麦国王弗里德里赫死后，第谷在波希米亚皇帝鲁道夫十世的帮助下，移居布拉格，建立了新的天文台。1600年第谷与开普勒相遇，邀请他作为自己的助手，次年第谷逝世，开普勒接替了他的工作，并继承了他的宫廷数学家的职务。第谷的大量极为精确的天文观测资料，为开普勒的工作创造了条件，他所编著经开普勒完成，于1627年出版的《鲁道夫天文表》 成为当时最精确的天文表。
第谷是一位杰出的观测家，但他的宇宙观却是错误的。第谷本人不接受任何地动的思想。他认为所有行星都绕太阳运动，而太阳率领众行星绕地球运动。他的体系是属于地心说的。
可以说，作为丹麦天文学家的第谷，是近代天文学的奠基人。他的学生开普勒也是一位很杰出的天文学家。
第谷在一次决斗中失去了鼻子，因此安装了一个著名的金鼻子。
6托勒密
克劳迪亚斯·托勒密
克劳迪亚斯托勒密大约于公元90年出生在希腊。同当时许多伟大的学者一样．他也来到亚历山大求学。托勒密同斯特雷波一道为地理学和绘制学的研究奠定了基础。托勒密在天文学、光学和音乐方面也颇有造诣。
斯特雷渡对地理学的兴趣主要侧重于实用方面——如何将世界展示在地图上。托勒密的研究角度更为科学和理论化。他想了解整个世界——不仅仅是人类可以居住的地方，他还想知道地球是怎样同茫茫宇宙相联系的。
同绝大多数学者一样．托勒密认为世界是球体，并提出以下几点理由：
1、如果地球是扁平的，那么全世界的人将同时看到太阳的升起和落下。
2、我们向北行进，越靠近北极，南部天空越来越多的星星便看不见了，同时却又出现了许多新的星星。
3、每当我们从海洋朝山的方向航行时，我们会觉得山体在不断地升出海面；而当我们逐渐远离陆地向海洋航行时，却看到山体不断地陷入海面。
在托勒密时代，地理学家已经把喜恰帕斯画的南北走向的线叫做经线，把与赤道平行的线叫做纬线。同喜恰帕斯一样，托勒密也把地球分成360度。他还将每一度分成60分，每一分分成60秒。他发展了弦的体系，通过将其展现在平面上，让人们对分和秒有更加直观的概念。托勒密的这一体系使地图绘制者能够精确地确定物体在地球上的位置，并沿用至今。
托勒密知道，通过从太阳、星星那里得来的测量数据，地球上的每个地方都能被精确地测得方位。他描绘了两件用来测量角度的工具。被用来观测星星的角度的仪器叫星盘(也叫星测仪)。它是一块圆形的铜板或木板分割成若干角度，中心有一根可以转动的指针。当指针指向一颗星星时，它的投影会在表盘上读出星星的照射角度。托勒密还说，为了保证盘面的水平，星盘应放置在一个三角台座或基座上。托勒密描述的第二个仪器是成角日晷仪。它是由一块方形的石头或木块，边上插一根立柱制成。它被用来测量太阳每天的高度，而不是每小时的高度。如果我们把这个仪器放置在某一固定位置，并且坚持一年中每天都对太阳高度进行记录，那么我们就能够准确地判断出这个地方的方位。
在《地理学》的前言中，托勒密将地图绘制分成两种。地区图编制着眼于小区域地图的绘制，例如村庄、城镇、农场、河流以及街道。地理学意义上的绘图更加关注大范围的地表现象，例如山脉、大江、大湖以及大城市。绘制这样的地图，需要借助天文学以及数学方面的知识，从而达到准确无误。
托勒密的投影图
托勒密非常清楚，将球状的地球表面画到一张扁平的地图上意味着许多误差和扭曲，因此他创立了将球体图形投射到平面上的技术。这一技术需要极大的耐心以及数学方面的知识。
在《地理学》一书中，托勒密将整个世界画在27张地图上。其中欧洲画了10张，亚洲画了12张，非洲画了4张。托勒密画每张地图时，总是将地图正上方定为正北，这便是我们现在上北下南、左西右东的由来。在这本书的最后，托勒密列出了地图上所有的地名以及它们的经度和纬度。他的著作为以后地图集的制作提供了典范，并且一直沿用了近2000年。
托勒密为科学绘制地图奠定了基础，然而直到许多年后，他在这方面所做的努力和成绩才得到后人的承认和进一步的发展。
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