Nauka przeszła dwa ważne okresy: I to teoria geocentryczna, a II to teoria heliocentryczna. Co skłoniło ludzi do zmiany poglądów na otaczającą nas rzeczywistość?

Już od czasów starożytnych naukowcy i filozofowie pragnęli poznać prawa, jakie kierują ruchem planet, jakie obserwowali na nieboskłonie. Astronomia aż do XVII wieku stawiała sobie za cel nadrzędny poznanie i dokładne opisanie ruchów ciał niebieskich, w tym również Słońca i Księżyca. Wszystkie ruchy tych ciał były odnoszone w stosunku do Ziemi, która w rozważaniach astronomicznych odznaczała się specjalnie wyróżnionym miejscem. Wszechświat w oczach ówczesnych ludzi ograniczał się jedynie do orbit planetarnych oraz sfery gwiazd stałych. Wiadomości, na których oparta jest dzisiejsza astronomia, pochodzą w większości z wiedzy starożytnych. Dużą zasługę w badaniu ruchów gwiazd i planet odniósł Grek Klaudiusz Ptolemeusz. Żył on od około 100 do 168 roku naszej ery i pochodził z Aleksandrii. Był to wybitny uczony, również w innych dziedzinach. Jednak jego największym osiągnięciem było zebranie wszystkich powstałych wcześniej przez poprzednich i żyjących ówcześnie astronomów oraz ich dogłębna i rzeczowa interpretacja. Na tej podstawie doprowadził do ukształtowania pewnego obrazu ówczesnego Wszechświata. Ptolemeusz został twórcą tzw. teorii systemu geocentrycznego, która powstała na podstawie informacji dostarczanych za pośrednictwem zmysłów (zmysłu wzroku). Uważano, iż jest to słuszne, aby wysuwać na tej podstawie wnioski na temat tego, co dzieje się w kosmosie. Każdy obserwator przyglądając się niebu może stwierdzić, iż niebo krąży na jego głową, Ziemia natomiast pozostaje nieruchoma. Tak też stwierdził Ptolemeusz oraz wielu innych starożytnych filozofów. Przyjął zatem, iż Ziemia nie podlega żadnym ruchom i stanowi jednocześnie ścisłe centrum kosmosu. Stwierdził również, iż planety rozmieszczone są wokół Ziemi w sposób warstwowy, gwiazdy stałe natomiast stanowią ogromną krystaliczną obudowę całego układu. Niestety ten model Wszechświata nie tłumaczył wielu zjawisk, które również były obserwowane przez Ptolemeusza. Nie wiadomo dlaczego niektóre planety wydawały się nie poruszać wcale, inne natomiast wykonywały ruchy wsteczne, czyli poruszały się do tyłu względem tła. Ponieważ jednak żyjąca wówczas ludność była bardzo zacofana, tłumaczyła wszystkie sprawy, których nie dało się logicznie wyjaśnić z powodu braku odpowiednio szerokiej wiedzy, wolą bogów i ich działalnością. Te dziwne zachowania niektórych ciał niebieskich miały być znakami od bogów. Z biegiem lat coraz większa wiedza spowodowała, iż uczonym powoli przestawało wystarczać przypisywanie bogom pewnych niewyjaśnianych naukowo zjawisk. Spowodowało to rozpoczęcie poszukiwań racjonalnych i rzeczowych wyjaśnień dla tychże właśnie obserwowanych z Ziemi zjawisk. Najbardziej znaną teorią, która byłaby w stanie wyjaśnić sprawę dziwnych zjawisk, była koncepcja epicykli. Epicykle to niewielkich rozmiarów koła, które stanowiły tory ruchu dla planet, okrążających Ziemię na orbitach. Środek epicykli według tej teorii poruszał się po okręgu, który został nazwany dyferentem, jednak prędkość tego ruchu miała być według uczonych zmienna. Po przeciwnej stronie środka deferentu leżał punkt, zwany ekwantem. Ekwant dodatkowo leżeć miał w odległości dwukrotnie większej niż środek deferentu w stosunku do Ziemi. I tak środek epicyklu poruszać się miał z prędkością niezmienną względem ekwantu. Teoria geocentryczna, głosząca, iż Ziemia znajduje się z centrum Wszechświata, była powszechnie przyjmowana za słuszną przez wiele kolejnych wieków. Rewolucję w tych poglądach wprowadził dopiero polski astronom Mikołaj Kopernik w 1543 roku. Jego heliocentryczna teoria obaliła poprzednią. Po wielu kontrowersjach i wielu latach jego dzieło pod tytułem "O obrotach sfer niebieskich" doczekało się w końcu publikacji. W dziele tym autor głosi śmiałe jak na owe czasy poglądy, iż to nie Ziemia a Słońce stanowi centrum Wszechświata. Jego teoria była oparta na wieloletnich obserwacjach za pomocą pierwszych przyrządów astronomicznych. Zaczerpnął również od Ptolemeusza przekonanie, iż sfera niebieska zatacza krąg, który nie posiada ani początku, ani też końca. Dodatkowo stwierdził, że wszystkie ciała niebieskie, znajdujące się w kosmosie mają kształt kulisty. To założenie wymuszało stwierdzenie, iż te ciała niebieskie muszą poruszać się ruchami kołowymi i jednostajnymi. Tu pojawił się drugi przełom w stosunku to teorii geocentrycznej, gdzie planety poruszały się w sposób nieregularny. Heliocentryczny model Wszechświata nie został przyjęty od razu, ani też bezkrytycznie. Jednak bardzo istotnym atutem tej koncepcji było tłumaczenie przez nią ruchów wstecznych planet. Otóż stwierdził, że ruchy te jedynie wydają się nam nieregularne. Dzieje się tak, ponieważ Ziemia nie jest w środku Wszechświata. Planety poruszając się w sposób jednostajny po orbitach, mają jednak różną prędkość zarówno w stosunku do planet sąsiadujących, jak i w stosunku do Ziemi. Ponieważ każda obiega Słońce z różną prędkością oraz dlatego, że orbity tych planet różnią się wielkością, obserwatorowi z Ziemi wydaje się, że niektóre planety wykonują ruch wsteczny. Ten argument był bardzo przekonywujący, dlatego też w końcu odrzucono teorię Ptolemeusza, w której brakowało informacji na ten właśnie temat. Model, który zbudował Kopernik, uwzględniający nie tylko położenie planet i Słońca względem siebie, ale także czasy obiegu poszczególnych planet wokół Słońca i przybliżony kształt ich orbit przetrwał do dzisiaj dzięki Galileuszowi, Keplerowi oraz Newtonowi. Teoria stała się podstawą obecnej wiedzy astronomicznej i pozwoliła na rozwój tej gałęzi nauki. Rozpoczęły się prace nad skonstruowaniem coraz to nowocześniejszych przyrządów, za pomocą których możemy obserwować kosmos. Powstał cały szereg różnych placówek zajmujących się tą dziedziną, w tym instytuty naukowe, obserwatoria astronomiczne, planetaria, w których po dzisiejszy dzień pracują zespoły ludzi pracujących nad badaniami otaczającego nas Wszechświata.