今天要分享的书籍是牛津通识读本的《天文学简史》。本书主要概述了从史前到近现代的天文学发展史。
通过本书你可以快速掌握天文学的大体脉络，了解天文学发展中最重要的成就、人物、著作、仪器、方法等。
生存需要
史前的天空
天文学的历史悠久，是古代世界中唯一能体现现代科学研究方法的学科，称得上是科学界的老大哥。
史前天空的观察者主要是航海者和农夫，前者利用太阳和恒星探寻航程辨别方向，后者则记录何时应该播种何时应该收获。
航海者
农业和宗教需要
国家安全需要：记录不详事件
认识自然的需要
古代天文学
四大古文明位置图
在古埃及，天文学主要用于制定历法，判断尼罗河泛滥的时间，便于农作物的灌溉。其次就是要通过星象来制定金字塔的方向和判断夜间举办宗教仪式的时间。由于几何和算术能力的限制，古埃及的天文学并没有很大的发展。
尼罗河
基于60进制算术方法的发明，古巴比伦在天文学上有所进步。出于王位和国家安全的需要，古巴比伦很注重对不详事件的天象记录，并作出解读，从而达到警示的作用。随着古巴比伦的发展，对于天象预报的要求变高，于是开始进行系统记录。7个世纪后，这些记录显露出了太阳、月球、行星的运动周期。根据这些周期和60进制的计算方法，巴比伦人可以预测天体位置。
60进制算术方法的发明
到古希腊，人类对于天空的理解有了进一步的深入。人类开始按自然条件了解自然，而不是求助于超自然；认出地球是个球状体；埃拉托斯特尼算出了地球的近似周长；几何学家通过数学建模，从理论上说明了行星的运动不是无序的，提出世界是以地球为中心的；而后被亚里士多德发展成古希腊宇宙模型。直到亚历山大大帝远征，把巴比伦人的算术天文学和观测天文学融入到本国的天文学，古希腊的天文学才变得更加变通和关注观测事实。
埃拉托斯特尼为了测量地球周长所用的几何学，角A和角B是相等的。
几何学家阿波罗尼乌斯发展了偏心圆和本轮两种几何方法，为天文研究提供变通性；喜帕恰斯发现了“分点岁差”，才明白恒星测量位置要随测量时间而变；托勒密发表了巨作《天文学大成》，影响了天文学14个世纪。
托勒密的地心说简化模型
发展至此，天文学研究通过重复修正参数，得到了鼓舞人心的进展，但还是注重的预报，而不是探究真相，所以没有获得过完全的成功。
天文学重新在欧洲兴起
哥白尼
是文艺复兴时期的波兰天文学家、数学家、教会法博士、神父。
在哥白尼40岁时，他提出了日心说，否定了教会的权威，改变了人类对自然对自身的看法。
天文学改革：近代科学的开端
中世纪的天文学
在欧洲，中世纪被称为“黑暗的年代”，天文研究停滞不前。但是在阿拉伯世界，宗教的需求使天文学得到很大的发展。
为了确定出正确的祈祷时间，设立了官署“穆瓦奇特”，处理祈祷、清真寺、墓地等事务。
到文艺复兴时，通过翻译、传播来自阿拉伯地区的古希腊著作，天文学研究才在欧洲重新兴起。
古阿拉伯对宇宙的认识
12世纪是翻译的时代；13世纪是译作吸收的时代；14世纪西方拉丁世界不再依赖阿拉伯文的翻译，发展起了自己的天文学传统；15世纪印刷术的发明促进了数学学科的发展，避免了原本因抄写不当出现的错误。
星盘和墙象限仪的发明，使观测变得更简单，加上印度天文学的传播，预报未来行星的位置成为可能，从事职业活动的天文学家应运而生。
星盘
这个时期，柏拉图的观点成为主流，认为世界是和谐、匀称的。大家开始寻找行星理论中的和谐和匀称。
柏拉图与亚里士多德，拉斐尔《雅典学派》
但是当时的神学博士哥白尼发现，过去的天文学家，其实并没有发现宇宙的结构和它各部分的真正对称。于是在公元1543年，哥白尼出版了《天体运行论》，阐述了一套完整的日心宇宙观。
但不加署名的序言却提出这里的太阳的运动只是一种方便的计算手段，使哥白尼的理论被误解。
天体运行论
注：以哥白尼为核心的天文学革命，代表着近代科学的开端，而他的著作《天体运行论》，则标志着天文学从神学中独立出来。
第谷
丹麦天文学家和占星学家。曾提出一种介于地心说和日心说之间的宇宙结构体系，十七世纪初传入我国后曾一度被接受。
第谷编制的一部恒星表相当准确，至今仍然有价值。
伽利略
意大利数学家、物理学家、天文学家，科学革命的先
驱 。
伽利略发明了摆针和温度计，在科学上为人类作出过巨大贡献，是近代实验科学的奠基人之一。
开普勒
德国杰出的天文学家、物理学家、数学家。
他对现代数学的发展做出了重要的贡献，因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。
天文学的转变
第谷是现代观测的第一人，他把观测精度视为建立好理论的基础。他制定的777颗恒星的恒星表，位置可以精确到1弧度。与前人认为天空是静止的想法不同，第谷认为天空是可以改变的。在他的坚持下，在1576-1580年间建立了现代首家科学研究机构“乌兰尼堡”。第谷的工作是古代观测天文学和现代观测天文学的分水岭。
伽利略发明了望远镜，看到了前人没有见过的天文奇观，提出一种看待世界的新方式，即运动的改变是加速度，需要解释；而定常运动（惯性）是一种状态，不需要解释，其中静止是一种特殊状态。
伽利略向教皇展示望远镜
开普勒走出的划时代的一步是在1596年发表的《宇宙的神秘》，根据太阳的物理影响来探讨这个问题，并在20多年后，建立行星速率的实际模型。他还在哥白尼日心理论、第谷的观测基础和吉尔伯特《论磁》（论证地球本身是一个巨大的磁铁）的基础上研究火星。后来还提出了行星的运动定律，就是我们熟知的开普勒三大定律。
开普勒最初的嵌套模型
通过科学家们的努力，天文学发生了巨大的转变，放弃传统天文学研究行星是怎样运动的几何模型，转向物理，研究是什么力造成了行星的运动。从应用几何学转换成了物理学的分支，从运动学的研究转换成动力学的研究。
但人类还是未能揭开行星系统真正动力的神秘面纱。
近代科学体系的完善
牛顿
爵士，英国皇家学会会长，英国著名的物理学家，百科全书式的“全才”.
著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。
笛卡尔
法国著名哲学家、物理学家、数学家、神学家。
他对现代数学的发展做出了重要的贡献，因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父。
牛顿时代的天文学
中世纪后期的主流观点来自亚里士多德，文艺复兴时期的主流是柏拉图的思想，而牛顿时代的主流观点是来自希腊“原子论”者的机械论哲学，它将我们对周遭事物的不同感知解释为我们的感觉对不变粒子运动的理解方式。机械复杂的效果是由简单的手段产生的，即处于运动中的物体。
笛卡尔认为确定的真实和极可能的真实之间有着不可逾越鸿沟，他提出漩涡理论后，如何解释天体的运动成为一大难题。
牛顿万有引力定律的提出让星体的运行划定了轨道，哈雷彗星运行的预测证明了理论的正确性，海王星则成为第一颗由物理学家在绘图板而非天文望远镜前发现的行星。
这个时代，人类对于行星的认识，相对来说已经成熟，但是对于宇宙来说，还有许多事超出牛顿哲学想象的。
探索恒星宇宙
在人们已经了解行星的秘密时，恒星就成为新的研究目标了，恒星离我们多远，它们是怎么分布的，星云又是由什么组成的？射电望远镜与光谱分析在帮助我们揭示这些秘密，这已经是化学和天体物理学的范畴了。
事实上，我们并没有观测到一颗恒星在绝对空间中是怎么运动的，只是观测到它相对于我们如何运动。
前人通过肉眼和借助望远镜的观测，给后人留下了巨大的知识财富。不管是国际空间站的对接成功，还是载人航天飞船的发射，甚至是把汽车送上太空，都离不开他们的探索与发现。
天空是神秘的，而人类对它的探索从未停止。
《牛津通识读本之天文学简史》
思维导图详见第二条推文
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