人类观测星空的历史非常久远，所以天文学可说是人类历史上最古老的知识之一。西方天文学的起源是在著名的美索不达米亚平原，也就是著名的“两河流域”，在这个地区的民族，先将天上的星星分成了一个一个的星座。但这些民族对天文学最大的贡献是六十进位法的发明、星座的划分和历法的创建。在当时，巴比伦人已经创造了三十六个星座，其中当然也包含我们熟悉的十二星座，至于六十进位法是今天时间 计算的基本法则，而历法则是维持农业活动所必须具备的知识。大家在历史上都读过 ，两河流域的文化最后被爱琴文化传承，在地中海大放异彩，从这里开始，西方天文学即将进入一个崭新的世界希腊天文学的发展，最早是所谓的‘希腊学派’。其中最早的是爱奥尼亚学派的泰勒斯(Tales 624 BC-547BC)，这个学派的人认为，大地是一个有限而且扁平的薄片 ，在外头则有空气、水和火包围这个大地，大地这个薄片就飘留在空气的漩涡中。紧接着就是著名的毕达哥拉斯(Pythagoras 580 BC-500 BC)，从他开始，我们就已经认 为地球是圆的了，他也认为地球不断的自转，同时也是宇宙的中心。在他之后的柏拉图(Plato 427 BC-347 BC) 则不完全同意毕氏的说法。柏拉图认为地球是圆的，这一 点与毕氏倒是完全相同，但是他们在地球转不转这个问题上就有不同的意见了，毕氏认为地球正绕着地轴在转，而柏拉图却说地球是不动的，在动的是一层一层包围地球的星星。这个问题在当时是无法确定的，不过柏拉图的想法却透过他的弟子亚里斯多德，传布了整个欧洲，也支配了整个中世纪。不过，在那之前，罗马天文学却有更辉 煌的成果。



罗马天文一开始发展就有很好的路子。从希腊天文学的简述中我们可以知道，希腊天文学的发展受制于希腊人好幻想的天性，所有的进展都是一些思维产物，其中的 理论在今天看来可能还荒谬无比，但罗马人注重实际的精神，不仅使他们在工艺建筑 上开创了空前的成果，也在天文学上留下丰硕的果实。罗马亚历山大学派是由亚利斯塔克(Aristarchus 310 BC-230 BC) 揭开序幕，亚氏是第一位主张用科学方法研究天 体的科学家，也就是应用定量、定性的叙述，有系统的研究天体，从他开始，天文学从哲学思辨中脱离，成为一门真正的学问，除此之外，他还是第一位主张‘日心说’ 的人，可惜的是，他的想法在当时并不被重视。在亚氏之后的天文学家多能秉承他的 传统，以科学方法进行研究，如Eraosthenes(284 BC-192 BC)，他利用正午时候，分 别测量不同地方相同物品的影长，由此他计算出球的圆周约为49600km ，与现在的 真值虽然有所出入，但在两千年前这已经是相当杰出的成就了。接下来的这一位成就更是伟大，他就是被尊称为‘天文学之父’的 ─ 喜帕恰斯(Hipparchus 190 BC-125

BC) ，这位先生首先将天上的星星分成六个亮度等级，也就是“星等”。当时的分法当然很粗糙，天空中最亮的的就是一等星，肉眼可见最暗的就是六等星，后来经过许多天文学家的努力，星等的定义才更加明确。除了星等的区分外，喜帕恰斯也在西元前134 年绘制了西方第一份星表，这一份星表帮助哈雷发现恒星的‘自行运动’，所以，喜帕恰斯被称为天文学之父的确是当之无愧。而现代阳历的制定，也是由这个时期的索琴西斯所完成的，也就是当时的‘儒略历’。

随着时间的推演，著名的天文学家托勒密(Ptolemy 85 AD-165 AD)终于诞生了，托勒密首先将希腊和罗马的天文学做总结，并写了一本有名的‘大综合论’，这一本书可说是古今天文之大成，书中不仅说明了所有天文学的知识，也大大的宣扬了著名的‘天动说’，这个理论认为，所有的天体都在‘本轮环’上绕着地球公转，一圈一圈往外，有时为了修正星体的运动，必须在本轮环上再加本轮环，这样一来天体的运动就会变得很复杂，对于观测精度不高的古代，这样做当然有其好处，只不过到了后来，天文观测仪器的改进终于使‘天动说’寿终正寝。但是，由于中世纪教会的影响‘大综合论’成为中世纪的天文典，而天动说也藉此支配中世纪的欧洲达一千多年之久。

中世纪的欧洲由于宗教的压迫，自然科学的进展不大，因此这个时期的天文学重心便集中在阿拉伯。中世纪天文学最主要的成就是岁差的测定和历法的修正，在当时甚至已经有光学的研究出现。这些阿拉伯天文学的成就，为哥白尼的新体系奠下了基础.而哥白尼的名著‘天体运行论’的出版正揭示了科学革命的到来。

当哥白尼的天体运行论一书出版后，日心学说就像涟漪一样地向外传布。如果我们把今天源源不绝的科学成果比喻成自来水，那么哥白尼就可以说是一位装设水管的工人，而把这个水龙头扭开的人则是牛顿，但是其中有一些非常重要的人，他们告诉牛顿水龙头在哪里。这些人把水龙头的位置告诉牛顿，牛顿把水龙头扭开，于是，科学的成果便一直不绝的产生，这个水龙头的流水不虞匮乏，因为它直接与真理的海洋

相连.在哥白尼之后，出现了一位天文学史上举足轻重的天文观察家，也就是第谷。他在其一生中以当代最最精确的精度观测了天空中的行星，其精确程度可说是肉眼的极限。他对天文学最重要的贡献就是他穷毕生精力所累积的观测资料，这些资料在他死后由他的学生克卜勒继承，而克卜勒也因为第谷的资料而发现了行星运动定律。其次，第谷是一个地心说的拥护者，为了使地心说不至于完全溃败，他也提出了一种介于日心和地心说的行星运动体系，可惜的是他没有成功，因为日心说毕竟‘较符合’实际的情况。在他一生观测生涯当中，他也记录、发现了以前所未见的天象，如历史上著名的‘第谷之星’就是一颗爆发的超新星，这一个超新星的记录使得人们意识到，天空中的恒星并不是一成不变的，因此人类对于天堂的梦想有点幻灭。另外，他还发现了月球运动中的‘二均差’，这是一个预测月球运动的修正项。为了观测的方便，他本身也是一位天文仪器制造家，他的仪器使得当时的观测精度达到肉眼的颠峰，只望远镜才能超越它。

说到第谷，就不能不谈一谈克卜勒了。他和第谷是师生关系，也是第谷最得力的助手。克卜勒是一位天文学家，但是因为他的家境贫困，因此他有时也兼任占星家，为人预卜吉凶祸福，藉此赚外快以养家活口。直到第谷邀请克卜勒担任天文台助手一职，克卜勒的家境才有点好转。然而克卜勒之所以留名青史的原因，是因为他发现了著名的‘克卜勒行星运动三大定律’，这些定律是没有光学仪器的时代中，最后的重大发现。在他继承了第谷的事业后，他对第谷留下来的资料进行计算。起先他仍照传统观念，假设行星进行的是匀速圆周运动，但是经过推算后他发现，无论是用哥白尼的方法或是托勒密、第谷的方法，都无法与第谷的观测资料相吻合，最大有8'的误差，也就是2/15度。这样子的误差在很多人眼里可能微不足道，但克卜勒绝对的相信他老师所遗留的观测资料，于是他不用圆轨道来计算行星位置，而改用其他的的圆锥曲线，在经过一段长时间的努力之后，克卜勒终于找到正确的方法，使计算值与观测值有相当好的吻合克卜勒的说法‘就凭这8'的差异，引起了天文学全部的革命’。而将其总结，就是第一运动定律

1.行星轨道为椭圆，太阳在其任一焦点上。 这个定律将哥白尼学说推进了一大步。而第二定律与第一定律几乎同时发现 2.行星的向径在单位时间内扫过的面积相等。

这也就是说，行星在近地点公转得较快，在远地点公转得较慢。换而言之，行星的运动并不是匀速的。综合第一及第二定律，我们可以知道，行星并不是以往所想像的在进行匀速圆周运动。在发现这两条定律后，克卜勒继续他的工作，在几年之后，终于将第三定律完整的呈现在世人眼前 3.行星公转周期的平方正比于轨道半长轴的立方。这三条定律所揭示的，是一个力学的新境界，也是天体力学的成功。不过，克卜勒在.其一生中，却无法对这行星运动定律作出解释。一是因为当时的数学工具，另一个原因是他的生命没那么长。但是克卜勒也对于重力的存在作出了猜测，事实上，这行星运动定律正是牛顿力学在天体力学的展现，而这定律在科学使上之所以如此举足轻重，就是因为在这三大定律导致了数十年后重力理论的发现。其一生中，却无法对这行星运动定律作出解释。一是因为当时的数学工具，另一个原因是他的生命没那么长。但是克卜勒也对于重力的存在作出了猜测，事实上，这行星运动定律正是牛顿力学在天体力学的展现，而这定律在科学使上之所以如此举足轻重，就是因为在这三大定律导致了数十年后重力理论的发现