望远镜发明前的天文学
2016年9月25日，世界最大的天文望远镜——500米口径球面射电望远镜（英文简称FAST）在贵州省平塘县克度镇大窝凼村正式落成启用。这只“天眼”是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，将主要用于实现巡视宇宙中的中性氢、观测脉冲星等科学目标和空间飞行器测量与通信等应用目标。
望远镜的发明为我们掀开了洞察宇宙大舞台的幕布。但望远镜出现之前，祖先们凭借着肉眼和丰富的想象力进行的思索，总让我们心生敬畏。
发源于古希腊
如果说今天的科学乃至天文学，区别于其他文化，这些差别就发源于古希腊。天文学提供给我们的不仅是数据、方法、技术，更是一种思维路径，一种讲人与世界相互连接的总习惯。这个地中海边的古老民族，最伟大之处在于，他们异想天开地发明了一个概念，这个概念在其后的几千年的人类历史上，从未在别的民族的文化中出现过。这个概念就是“自然”。
中国古代也提出了自然的概念，道家说“人法地，地法天，天法道，道法自然”，但这里的自然指的是包括动物、植物、大气、水、土地在内的一个生态系统，俗称大自然。而古希腊人提出的自然概念，其深层次的内涵，指的是抽象的事物本质。古希腊人认为事物内部隐含着的內在的本质原因才是自然，抽象的、脱离事物本来面容的特质才是自然。通俗地说，古希腊人心中的自然就是本质，古希腊语言中这个词与后来的“物理学”是一回事。
后来，古希腊人谈论的知识内容逐渐地固定下来，系统化地发展成七门基本学科：文法、修辞、逻辑、算术、几何、天文、音乐。
古希腊先后诞生了多个著名的学派。毕达哥拉斯学派，最早认识到地球是圆的。柏拉图学派，提倡讨论要从实际问题出发，坚持用数理逻辑指导精神世界。柏拉图学派集大成地提出了天文学的统一观念：我们生活在地球上，地球之外，笼罩着一个天球，地球位于中心。更多的细节和修饰都围绕着地球和天球展开，这就是著名的“两球模型”。
没过多久，细心的人们发现了这个体系的害群之马。第一，有几颗行星总不按照规律运动，时不时地会停着不动甚至逆行几天。第二，四季的分布并不均匀。要解释这些问题，无非两种选择。要么，放弃天界完美的信仰，接受上述的不完美；要么，坚持天界完美永恒不变，但必须给出充分的解释。古希腊人选择了后者，这项工作并不容易，从古希腊人开始，延绵一千多年的这项天文学史上最重大的工作，史称“拯救现象”。
古希腊晚期的天文学集大成者托勒密，在拯救现象的工作上成果显著。托勒密将自己的工作加上他对前人工作的总结，写成了巨著《天文学大成》。他的成就千年来都没人能突破。托勒密创造性提出“本轮+均轮”的办法解决了拯救现象的大课题。火星并不是直接围绕地球转的。火星围绕一个中心转，这个中心再围绕着地球转。火星自己围绕中心旋转的小球就是本轮，整个本轮带着火星一起围绕地球运动的`天球就是均轮。其他行星类似，通过增加本轮，可以获得与实际观测完全一致的水晶球模型。这一切都依赖托勒密高深的数学技巧和惊人的想象力。一整套宇宙体系就此诞生，而且经得起观测的检验。
古希腊天文学，与其他学科一道，成为今天科学的奠基石。它们或许有着不成熟的思维模式，却造就了今日科学的内在性格。将科学视作对本质规律的探寻，视作个人之外的存在，视作高尚的情怀。
阿拉伯的翻译家
可惜的是，古希腊灭亡后，其灿烂文化没有得到应有的保护和继承。继承了那片土地的罗马人对这些形而上的内容兴趣不大，在基督教兴起的初期，残存的古希腊文明的火种更是遭受了沉重打击，古希腊的知识和精神在欧洲渐渐消亡。这片土地的继承者，没有成为它文明的继承者。
真正的继承者，恰恰是和后世的欧洲敌对着的阿拉伯民族。阿拉伯民族对天文学知识的兴趣远远超过了中世纪早期的欧洲。阿拉伯在统治者哈里发的授意和资助下，建立起了可以跟古希腊的亚历山大图书馆媲美的智慧宫。智慧宫早期位于叙利亚，后来移师巴格达，成为阿拉伯世界的知识中心，在很长一段时间里，也是世界的知识中心。智慧宫下设翻译局、科学院、图书馆，科学院下设天文台。
哈里发马蒙曾经发布圣谕鼓励人们将其他地方的书籍带回阿拉伯来，凡是哈里发过去不曾有过的书，都可以换取同等重量的黄金作为奖励。简单的举措，包容的学术空气，让阿拉伯帝国很快就成了世界文明的中心，巴格达聚集了各种古籍、学者、财富，大量的古希腊珍本保管于智慧宫，大量古希腊的智慧被翻译成阿拉伯语流传下来。
位于今天乌兹别克斯坦的撒马尔罕天文台建成了40米的六分仪，成为世界之最。比鲁尼对月球运动的研究，伊本·沙提尔对水星轨道的推论，都使阿拉伯成为当时天文学的研究中心，不停地发布着最佳的成果。其中图西发现的多个圆运动的叠加可以成为直线运动，极大地刺激了后世的“拯救现象”课题的推进。
阿拉伯人出于信仰的需要，专门研制了方便旅行者携带和使用的速查星表，可以让外出的人很容易地知道自己所处的位置和需要朝拜的方向、时间。对代数学、平面三角学、球面几何学的掌握，对定时和定位技术的精益求精，发展了这一时期的天文学，这些对细节的追求和不厌其烦地实验的精神，成为后来的实验天体物理学的古代奠基。
欧洲的曙光
阿拉伯世界与中世纪的欧洲，有两处陆地上的衔接。东边是持续围困后终于在1453年易主的拜占庭。西边是对西班牙的拉锯一样的争夺。大部分珍贵的古希腊文献，通过拜占庭进入阿拉伯腹地，一直传达到伊比利亚半岛，越来越多的西班牙人注意到阿拉伯人携带的书本中的智慧。
西班牙中部的古城托莱多光复之后，西班牙人迅速组织了对一大批阿拉伯语文献的翻译工作，这一次，是从阿拉伯语翻译为拉丁语，其中包括著名的《阿方索星表》。托莱多翻译学院就设在托莱多大教堂里。
得到了来自阿拉伯的新近翻译为拉丁语的学术著作，欧洲人很兴奋。其中有大量亚里士多德和柏拉图等人的古希腊学说，也有阿拉伯学者的独创性研究。阿拉伯人早早地就引进了印度人和中国人发明的数字表达法，命名为阿拉伯数字。而这个时候的欧洲还在使用罗马数字来计数和运算。罗马数字用于复杂的科学计算是灾难性的，其复杂程度会让熟练的学者望而生畏，而且极容易出错。暂时没有引入阿拉伯数字的欧洲，对着新翻译来的著作，犹如童子见真经，似乎认识，又似乎不认识，似乎看得懂，又似乎看不懂。
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