odrzucona przez współczesną naukę teoria geocentryczna (w języku greckim GE oznacza ziemię), która utrzymywała, że Ziemia jest centrum wszechświata, zdominowała starożytną i średniowieczną naukę. Dla wczesnych astronomów wydawało się oczywiste, że reszta wszechświata porusza się wokół stabilnej, nieruchomej Ziemi. Słońce, Księżyc, planety i gwiazdy można było zobaczyć poruszające się wokół Ziemi po okrągłych ścieżkach dzień po dniu., Wydawało się rozsądne założenie, że Ziemia jest nieruchoma, ponieważ nic nie sprawiało, że się poruszała. Co więcej, fakt, że obiekty opadają ku Ziemi, dostarczył tego, co było postrzegane jako poparcie dla teorii geocentrycznej. Ostatecznie geocentryzm był zgodny z teocentrycznym (skoncentrowanym na Bogu) światopoglądem, dominującym w średniowieczu, kiedy nauka była Subfunduszem teologii.
model geocentryczny stworzony przez greckich astronomów zakładał, że ciała niebieskie poruszające się po ziemi podążały idealnie kolistymi ścieżkami., Nie było to przypadkowe założenie: okrąg był uważany przez greckich matematyków i filozofów za idealną figurę geometryczną, a co za tym idzie jedyną właściwą dla ruchu nieba. Jednak, jak zaobserwowali astronomowie, wzorce ruchu ciał niebieskich nie były stałe. Księżyc wzniósł się około godziny później z dnia na dzień, a jego ścieżka po niebie zmieniała się z miesiąca na miesiąc. Ścieżka słońca również zmieniała się z czasem, a nawet konfiguracja gwiazdozbiorów zmieniała się z sezonu na sezon.,
zmiany te można wyjaśnić różną prędkością, z jaką ciała niebieskie obracały się wokół Ziemi. Jednak planety (które otrzymały swoją nazwę od greckiego słowa planetes, co oznacza wędrowca i podmiot błędu), zachowywały się w sposób, który był trudny do wyjaśnienia. Czasami wędrowcy Ci wykazywali ruch wsteczny—wydawało się, że zatrzymują się i poruszają w odwrotnym kierunku, patrząc na tle odległych gwiazdozbiorów lub gwiazd stałych,które nie poruszały się względem siebie.,
aby wyjaśnić ruch planet, greccy astronomowie, których wysiłki zakończyły się pracami Klaudiusza Ptolemeusza (ok. 90-168 n. e.), opracowali skomplikowane modele, w których planety poruszały się po okręgach (epicyklach), które nakładały się na kołowe orbity wokół Ziemi. Te modele geocentryczne były w stanie wyjaśnić, na przykład, dlaczego Merkury i Wenus nigdy nie poruszają się więcej niż odpowiednio 28° i 47° od Słońca.
w miarę jak astronomowie udoskonalali swoje metody obserwacji i pomiarów, modele stawały się coraz bardziej skomplikowane, ze stałym dodawaniem epicykli., Podczas gdy te złożone modele zdołały wyjaśnić ruch wsteczny, podobno skłoniły Alfonsa X (1221-1284), króla Kastylii, do zwrócenia uwagi, że gdyby Bóg poprosił go o radę podczas angażowania się w tworzenie, zaleciłby prostszy projekt dla wszechświata. Niemniej jednak teoria geocentryczna utrzymywała się, ponieważ działała.
naukowe obalenie geocentryzmu związane jest z pracami polskiego astronoma Mikołaja geocentrycznego wszechświata. Ilustracja Hans & Dzięki uprzejmości Gale Group.
Kopernik (1473-1543)., W Commentariolus, krótkim dziele skomponowanym około 1514 roku, Kopernik zaproponował zastąpienie układu geocentrycznego. Według Kopernika, który w pełni rozwinął swoje idee w De revolutionibus orbium coelestium (1543), znanym jako O obrotach sfer niebieskich, teoria heliocentryczna mogłaby wyjaśnić ruch ciał niebieskich w prostszy sposób niż geocentryczny pogląd. W modelu Kopernikańskim Ziemia okrąża Słońce wraz z innymi planetami., Taki model może wyjaśnić ruch wsteczny planety bez uciekania się do epicykli, a także może wyjaśnić, dlaczego Merkury i Wenus nigdy nie oddalają się od słońca o więcej niż 28° i 47°.
praca Kopernika nie oznaczała jednak upadku geocentryzmu. Duński astronom Tycho Brahe (1546-1601), genialny naukowiec eksperymentalny, którego pomiary pozycji gwiazd i planet przewyższały wszelkie dokonane przed wynalezieniem teleskopu, zaproponował model, który próbował służyć jako kompromis między geocentrycznym wyjaśnieniem a teorią Kopernika., Jego uważna obserwacja komety doprowadziła go do wniosku, że Orbita komety nie może być kołowa, ale pomimo tego spostrzeżenia, nie był w stanie porzucić układu geocentrycznego. Zamiast tego zaproponował model, który zachował starożytną strukturę geometryczną, ale zasugerował, że wszystkie planety z wyjątkiem Ziemi krążą wokół Słońca. Jednak Słońce, zgodnie z geocentrycznym poglądem, niosąc ze sobą wszystkie planety, wciąż poruszało się wokół Ziemi.,
Po tym, jak Galileusz (1564-1642) zbudował teleskop i skierował go w stronę nieba, zaczęły gromadzić się dowody potwierdzające model heliocentryczny. Przez jego refrakcji (za pomocą soczewek do tworzenia obrazów), Galileo widział, że Wenus i Merkury przejść przez fazy podobne do tych z Księżyca. Model geocentryczny nie mógł w pełni wyjaśnić tych zmian w wyglądzie Planet podrzędnych (Planet między Ziemią a Słońcem). Ponadto obserwacje księżyców Jowisza przez Galileusza dały do zrozumienia, że ciała niebieskie poruszają się wokół ośrodków innych niż Ziemia.,
mniej więcej w czasie, gdy Galileusz zaczął badać niebo za pomocą swojego teleskopu, Johannes Kepler (1571-1630), wybitny matematyk i astronom teoretyczny, użył precyzyjnych pomiarów Brahe ' a do określenia dokładnych ścieżek Planet. Kepler był w stanie wykazać, że planety nie poruszają się po kolistych ścieżkach, ale raczej, że każda planeta podąża eliptycznym kursem, ze Słońcem w jednym ognisku elipsy. Fakt, że orbity planet wokół Słońca są elipsami, stał się znany jako pierwsze prawo Keplera., Jego drugie prawo mówi, że dla każdej planety,w starożytnej teorii geocentrycznej, ziemia była centrum wszechświata, a ciało, wokół którego krąży słońce i planety. Ilustracja autorstwa Argosy. Grupa Gale.,
wyimaginowana linia łącząca planetę ze Słońcem zamienia równe obszary w równych czasach; a trzecie prawo, które zostało później użyte przez Isaaca Newtona (1642-1727) przy ustanawianiu uniwersalnego prawa grawitacji, ujawnia, że stosunek sześcianu osi pół-głównej planety do kwadratu jej okresu (czasu dokonania jednego obrotu) jest stały; to znaczy stosunek jest taki sam dla wszystkich planet., Zanim Newton ustalił prawa ruchu—prawa, które udowodnił, że są ważne zarówno dla obiektów niebieskich, jak i ziemskich—nie było wątpliwości, że działanie układów słonecznych wyraźnie unieważniło model geocentryczny.