今天要分享的書籍是牛津通識讀本的《天文學簡史》。本書主要概述了從史前到近現代的天文學發展史。
通過本書你可以快速掌握天文學的大體脈絡，瞭解天文學發展中最重要的成就、人物、著作、儀器、方法等。
生存需要
史前的天空
天文學的歷史悠久，是古代世界中唯一能體現現代科學研究方法的學科，稱得上是科學界的老大哥。
史前天空的觀察者主要是航海者和農夫，前者利用太陽和恆星探尋航程辨別方向，後者則記錄何時應該播種何時應該收穫。
航海者
農業和宗教需要
國家安全需要：記錄不詳事件
認識自然的需要
古代天文學
四大古文明位置圖
在古埃及，天文學主要用於制定曆法，判斷尼羅河氾濫的時間，便於農作物的灌溉。其次就是要通過星象來制定金字塔的方向和判斷夜間舉辦宗教儀式的時間。由於幾何和算術能力的限制，古埃及的天文學並沒有很大的發展。
尼羅河
基於60進制算術方法的發明，古巴比倫在天文學上有所進步。出於王位和國家安全的需要，古巴比倫很注重對不詳事件的天象記錄，並作出解讀，從而達到警示的作用。隨著古巴比倫的發展，對於天象預報的要求變高，於是開始進行系統記錄。7個世紀後，這些記錄顯露出了太陽、月球、行星的運動週期。根據這些週期和60進制的計算方法，巴比倫人可以預測天體位置。
60進制算術方法的發明
到古希臘，人類對於天空的理解有了進一步的深入。人類開始按自然條件瞭解自然，而不是求助於超自然；認出地球是個球狀體；埃拉託斯特尼算出了地球的近似周長；幾何學家通過數學建模，從理論上說明了行星的運動不是無序的，提出世界是以地球為中心的；而後被亞里士多德發展成古希臘宇宙模型。直到亞歷山大大帝遠征，把巴比倫人的算術天文學和觀測天文學融入到本國的天文學，古希臘的天文學才變得更加變通和關注觀測事實。
埃拉託斯特尼為了測量地球周長所用的幾何學，角A和角B是相等的。
幾何學家阿波羅尼烏斯發展了偏心圓和本輪兩種幾何方法，為天文研究提供變通性；喜帕恰斯發現了“分點歲差”，才明白恆星測量位置要隨測量時間而變；托勒密發表了鉅作《天文學大成》，影響了天文學14個世紀。
托勒密的地心說簡化模型
發展至此，天文學研究通過重複修正參數，得到了鼓舞人心的進展，但還是注重的預報，而不是探究真相，所以沒有獲得過完全的成功。
天文學重新在歐洲興起
哥白尼
是文藝復興時期的波蘭天文學家、數學家、教會法博士、神父。
在哥白尼40歲時，他提出了日心說，否定了教會的權威，改變了人類對自然對自身的看法。
天文學改革：近代科學的開端
中世紀的天文學
在歐洲，中世紀被稱為“黑暗的年代”，天文研究停滯不前。但是在阿拉伯世界，宗教的需求使天文學得到很大的發展。
為了確定出正確的祈禱時間，設立了官署“穆瓦奇特”，處理祈禱、清真寺、墓地等事務。
到文藝復興時，通過翻譯、傳播來自阿拉伯地區的古希臘著作，天文學研究才在歐洲重新興起。
古阿拉伯對宇宙的認識
12世紀是翻譯的時代；13世紀是譯作吸收的時代；14世紀西方拉丁世界不再依賴阿拉伯文的翻譯，發展起了自己的天文學傳統；15世紀印刷術的發明促進了數學學科的發展，避免了原本因抄寫不當出現的錯誤。
星盤和牆象限儀的發明，使觀測變得更簡單，加上印度天文學的傳播，預報未來行星的位置成為可能，從事職業活動的天文學家應運而生。
星盤
這個時期，柏拉圖的觀點成為主流，認為世界是和諧、勻稱的。大家開始尋找行星理論中的和諧和勻稱。
柏拉圖與亞里士多德，拉斐爾《雅典學派》
但是當時的神學博士哥白尼發現，過去的天文學家，其實並沒有發現宇宙的結構和它各部分的真正對稱。於是在公元1543年，哥白尼出版了《天體運行論》，闡述了一套完整的日心宇宙觀。
但不加署名的序言卻提出這裡的太陽的運動只是一種方便的計算手段，使哥白尼的理論被誤解。
天體運行論
注：以哥白尼為核心的天文學革命，代表著近代科學的開端，而他的著作《天體運行論》，則標誌著天文學從神學中獨立出來。
第谷
丹麥天文學家和占星學家。曾提出一種介於地心說和日心說之間的宇宙結構體系，十七世紀初傳入我國後曾一度被接受。
第谷編制的一部恆星表相當準確，至今仍然有價值。
伽利略
意大利數學家、物理學家、天文學家，科學革命的先
驅 。
伽利略發明了擺針和溫度計，在科學上為人類作出過巨大貢獻，是近代實驗科學的奠基人之一。
開普勒
德國傑出的天文學家、物理學家、數學家。
他對現代數學的發展做出了重要的貢獻，因將幾何座標體系公式化而被認為是解析幾何之父。
天文學的轉變
第谷是現代觀測的第一人，他把觀測精度視為建立好理論的基礎。他制定的777顆恆星的恆星表，位置可以精確到1弧度。與前人認為天空是靜止的想法不同，第谷認為天空是可以改變的。在他的堅持下，在1576-1580年間建立了現代首家科學研究機構“烏蘭尼堡”。第谷的工作是古代觀測天文學和現代觀測天文學的分水嶺。
伽利略發明瞭望遠鏡，看到了前人沒有見過的天文奇觀，提出一種看待世界的新方式，即運動的改變是加速度，需要解釋；而定常運動（慣性）是一種狀態，不需要解釋，其中靜止是一種特殊狀態。
伽利略向教皇展示望遠鏡
開普勒走出的劃時代的一步是在1596年發表的《宇宙的神秘》，根據太陽的物理影響來探討這個問題，並在20多年後，建立行星速率的實際模型。他還在哥白尼日心理論、第谷的觀測基礎和吉爾伯特《論磁》（論證地球本身是一個巨大的磁鐵）的基礎上研究火星。後來還提出了行星的運動定律，就是我們熟知的開普勒三大定律。
開普勒最初的嵌套模型
通過科學家們的努力，天文學發生了巨大的轉變，放棄傳統天文學研究行星是怎樣運動的幾何模型，轉向物理，研究是什麼力造成了行星的運動。從應用幾何學轉換成了物理學的分支，從運動學的研究轉換成動力學的研究。
但人類還是未能揭開行星系統真正動力的神秘面紗。
近代科學體系的完善
牛頓
爵士，英國皇家學會會長，英國著名的物理學家，百科全書式的“全才”.
著有《自然哲學的數學原理》、《光學》。
笛卡爾
法國著名哲學家、物理學家、數學家、神學家。
他對現代數學的發展做出了重要的貢獻，因將幾何座標體系公式化而被認為是解析幾何之父。
牛頓時代的天文學
中世紀後期的主流觀點來自亞里士多德，文藝復興時期的主流是柏拉圖的思想，而牛頓時代的主流觀點是來自希臘“原子論”者的機械論哲學，它將我們對周遭事物的不同感知解釋為我們的感覺對不變粒子運動的理解方式。機械複雜的效果是由簡單的手段產生的，即處於運動中的物體。
笛卡爾認為確定的真實和極可能的真實之間有著不可逾越鴻溝，他提出漩渦理論後，如何解釋天體的運動成為一大難題。
牛頓萬有引力定律的提出讓星體的運行劃定了軌道，哈雷彗星運行的預測證明了理論的正確性，海王星則成為第一顆由物理學家在繪圖板而非天文望遠鏡前發現的行星。
這個時代，人類對於行星的認識，相對來說已經成熟，但是對於宇宙來說，還有許多事超出牛頓哲學想象的。
探索恆星宇宙
在人們已經瞭解行星的秘密時，恆星就成為新的研究目標了，恆星離我們多遠，它們是怎麼分佈的，星雲又是由什麼組成的？射電望遠鏡與光譜分析在幫助我們揭示這些秘密，這已經是化學和天體物理學的範疇了。
事實上，我們並沒有觀測到一顆恆星在絕對空間中是怎麼運動的，只是觀測到它相對於我們如何運動。
前人通過肉眼和藉助望遠鏡的觀測，給後人留下了巨大的知識財富。不管是國際空間站的對接成功，還是載人航天飛船的發射，甚至是把汽車送上太空，都離不開他們的探索與發現。
天空是神秘的，而人類對它的探索從未停止。
《牛津通識讀本之天文學簡史》
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