知識導航
地心說的起源很早，最初由古希臘學者歐多克斯提出，經亞裏士多德完善，又讓托勒密進一步發展成為“地心說”。亞裏士多德的地心說認為，宇宙是一個有限的球體，分為天地兩層，地球位於宇宙中心，所以日月圍繞地球運行，物體總是落向地麵。地球之外有9個等距天層，此外空無一物。上帝推動了恒星天層，才帶動了所有天層的運動。人類居住的地球，則靜靜地屹立在宇宙中心。
“地心說”的集大成者克羅狄斯·托勒密是古希臘天文學家、地理學家和光學家。一生著有四本重要的著作：《天文學大成》《地理學》《天文集》和《光學》。
克羅狄斯·托勒密生於埃及，年輕時到亞曆山大去求學，閱讀了不少書籍，並且學會了天文測量和大地測量。
《天文學大成》主要論述宇宙的體係，認為地球居於中心，日、月、行星和恒星圍繞著它運行，後世於是把這種地心體係冠以他的名字，稱為托勒密地心體係。其中確定了一年的持續時間，編製了星表，說明旋進、折射引起的修正，給出日月食的計算方法等。它是集500年的希臘天文學和宇宙學思想的頂峰，統治了天文界長達13個世紀。
這是一本知識上參差交錯且複雜的著作，托勒密依靠先驅者喜帕恰斯的大量觀測與研究成果，假設宇宙是以地球為中心的，以及所有天體以均勻的速度按完全圓形的軌道饒轉的前提下，試圖解釋天體的運動。他對火星、金星和水星等的軌道分別進行合理的描述，在一個模型中時尺度和周期存在衝突。然而，這個體係存在著矛盾等缺點的13卷巨著《天文學大成》，成為當時天文學的百科全書，直到開普勒時代，都是天文學家的必讀書籍，直到15世紀才被哥白尼推翻。
在《地理學指南》一書中，托勒密采用了波西東尼斯錯誤的地球周長數字，充分地解釋了如何從數學上確定緯度和經度線。然而，沒有一條經線是用天文學方法確定的，僅僅少數的緯度線是通過計算的。他將陸上測量的距離歸算為度，就在這無把握的網格上定出地區的位置。海麵上的距離，簡直是猜測出來的。他把加那利群島放到它們真正位置以東7°去了，因而整個的網格定位隻能是錯誤的。在繪製陸地向東延伸中增加了誤差。把有人居住的世界想象為一片連續不斷的陸塊，中間包圍著一些海盆，並在地圖上標明：印度洋的南麵還存在一塊未知的南方大陸。直到18世紀英國探險家J.庫克的探險航行，才消除這個錯誤。他在《地理學指南》中還提出了圓錐投影和球麵投影兩種新的地圖投影。
《地理學指南》對西方世界觀的影響幾乎也像《天文學大成》一樣巨大和持久：托勒密標出的亞洲位置比它實際的向西，與哥倫布同時代的地圖製造者繼承了錯誤觀點，否則哥倫布也許就不會航行了。
知識拓展
大氣折射現象
包圍地球的大氣層從地麵一直延伸到數千千米的高度，從下到上可分為對流層、平流層、電離層和磁層四層。無線電波在大氣層中傳播時，由於在各層中的傳播速度變化而產生的效應稱為大氣折射，它對雷達定位、多普勒測速、通信、導航都有影響。所測得的目標角度、距離、高度都存在大氣折射誤差。大氣折射誤差可根據大氣結構計算求出，稱為大氣折射誤差修正。
知識解碼
中國古代的宇宙學說——蓋天說與渾天說
蓋天說是中國古代最早的一種宇宙結構學說。這一學說認為，天是圓形的，像一把張開的大傘覆蓋在地上，地是方形的，像一個棋盤，日月星辰則像爬蟲一樣過往天空，因此這一學說又被稱為“天圓地方說。”
渾天說是中國古代的一種宇宙學說。該學說由我國古代天文學家張衡正式提出。渾天說比蓋天說進了一步，它認為天不是一個半球形，而是一整個圓球，地球在其中，就如雞蛋黃在雞蛋內部一樣。不過，渾天說並不認為“天球”就是宇宙的界限，它認為“天球”之外還有別的世界。