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Sono poche le notizie certe sulla vita di Claudio Tolomeo. Si sa che tra il 127 e il 141 d.C. si dedicò alle osservazioni astronomiche, nei pressi di Alessandria d'Egitto. Alla scarsità di notizie biografiche, fa da contraltare l'immensa fama conquistata nel corso dei secoli dall'astronomo antico, che lega il proprio nome ad un modello di spiegazione dei movimenti celesti destinato a resistere fino all'età moderna.
Tolomeo non fu però solo un astronomo. Le opere sopravvissute testimoniano l'enciclopedismo dei suoi interessi. Innanzitutto, si interessò di matematica, anticipando lo studio della trigonometria, e applicò le sue teorie alla costruzione di astrolabi e di meridiane. Scrisse poi un'importante opera intitolata Geografia che definiva un sistema di latitudini e longitudini e, pur contenendo numerosi errori, influenzò i cartografi per centinaia di anni. La latitudine era misurata a partire dall'equatore, come avviene tuttora. Mentre per le longitudini Tolomeo fissò il meridiano 0 in corrispondenza del territorio più occidentale di cui fosse a conoscenza, le attuali isole Canarie.
Un altro interesse di Tolomeo fu lo studio della luce. In un'opera intitolata Ottica si occupa dei fenomeni di riflessione e rifrazione, disegnando anche una tabella che fornisce gli angoli di rifrazione della luce corrispondenti a vari angoli di incidenza, considerando le coppie di elementi acqua-aria, aria-vetro e acqua-vetro.
Infine, a Tolomeo si deve il testo fondamentale dell'astrologia classica, il Tetrabiblios, un compendio di astrologia in cui, conformemente allo spirito degli altri suoi scritti, il tema viene affrontato con spirito scientifico. I comuni manuali astrologici contenevano spesso elementi magici o occulti e fornivano previsioni arbitrarie. Tolomeo invece volle dare anche a questa disciplina un assetto rigoroso, con un sistema di precise corrispondenze geometriche e di deduzioni logiche.