Около конца пятого века до нашей эры пифагорейцы открыли, что Земля является сферическим телом; около сотни лет спустя Эратосфен определил диаметр Земли с точностью до пятидесяти миль. Гераклид Понтийский, живший в IV веке, считал, что Земля обращается раз а сутки и что Венера и Меркурий описывают орбиты вокруг Солнца. Аристарх Самосский в III веке защищал совершенно коперниканскую систему и разработал теоретически правильный метод измерения расстояний до Солнца и Луны. Правда, в отношении Солнца этот результат оказался грубо ошибочным вследствие неточности исходных данных, но через сто лет Посидоний сделал измерение, которое оказалось уже только наполовину меньше истинного. Этот чрезвычайно бурный прогресс, однако, не продолжался, и многое из достигнутого было забыто в период общего упадка интеллектуальной жизни во время поздней античности.
Например, для Плотина космос был, по-видимому, более уютным человеческим обиталищем по сравнению с тем, чем он стал позднее. Высшее божество, по Плотину, управляет всем космосом, и каждая звезда есть подчиненное божество, похожее на человека, но во всех отношениях более благородное и мудрое. Плотин считал заблуждением веру гностиков в то, что в созданной вселенной нет ничего более достойного восхищения, чем человеческая душа. Красота небес для него не только зримая, но также моральная и интеллектуальная красота. Солнце, Луна и планеты — высшие духи, на которые действуют такие мотивы, как обращение к философу в его лучшие моменты. Он с негодованием отвергает мрачный взгляд гностиков (и позднее манихейцев), что видимый мир создан злым демиургом и должен быть презираем каждым поклонником истинной добродетели. Наоборот, светлые существа, украшающие небо, мудры, добры и утешают философа посреди водоворота глупости и бедствий, постигших Римскую империю.
Средневековый христианский космос, хотя и менее суровый, чем космос манихейцев, скроен из некоторых элементов поэтической фантазии, которые язычество сохранило до конца. Изменения, внесенные христианством, были, однако, не очень большими, ибо ангелы и архангелы в большей или меньшей мере заняли место небесных божеств политеистов. Как научные, так и поэтические элементы средневекового космоса получили выражение в «Рае» Данте; научные элементы извлечены из сочинений Аристотеля и Птолемея. Земля — сфера и центр вселенной; сатана находится в центре Земли, и ад есть обращенный конус, вершину которого образует сатана. В точке, являющейся антиподом Иерусалима, находится гора Чистилище, на вершине которой расположен земной рай, который соприкасается со сферой Луны.
Небо состоит из десяти концентрических сфер, причем сфера Луны является самой нижней. Все, что находится ниже сферы Луны, подвержено разложению и смерти; все находящееся выше Луны — неразрушимо. Выше Луны располагаются по порядку сферы Меркурия, Венеры, Солнца, Марса, Юпитера, Сатурна и неподвижных звезд, за которыми находится primum mobile. Наконец над primum mobile находятся Эмпиреи, которые не движутся и в которых нет ни пространства, ни времени. Бог, аристотелевский Неподвижный Двигатель, является причиной вращения primum mobile, которое в свою очередь сообщает свое движение сфере неподвижных звезд и так далее вниз, до сферы Луны. У Данте ничего не сказано о размерах различных сфер, но он оказался в состоянии пересечь их все в течение двадцати четырех часов. Ясно, что вселенная, описанная Данте, ничтожна по современным масштабам; она также очень молода, так как была создана, по Данте, всего несколько тысячелетий назад. Сферы, в центре которых находится Земля, являются вечным обиталищем избранных. Избранные состоят из крещеных людей, которые достигли требуемого уровня веры и трудов, патриархов и пророков, предвидевших пришествие Христа, а также и некоторых язычников, которые, будучи на земле, чудесным образом просветились.
Именно против этой картины вселенной выступали пионеры новой астрономии. Интересно сопоставить шум, созданный вокруг Коперника, с почти полным забвением, которое выпало на долю Аристарха. Стоик Клеанф доказывал, что Аристарх должен быть осужден за безбожие, но правительство оставалось безучастным; возможно, что, если бы он был, подобно Галилею, осужден, его теории приобрели бы более широкую известность. Были, однако, и другие важные причины, вызвавшие различия в посмертной славе Аристарха и Коперника. В Греции астрономия была развлечением имевших досуг богатых людей — правда, очень достойным, но все же развлечением, а не составной частью жизни общества. К XVI веку наука изобрела порох и морской компас, открытие Америки показало ограниченность древней географии, католическая ортодоксия начала казаться препятствием к материальному прогрессу, а ярость теологов-обскурантов сделала людей науки героями новой мудрости. Семнадцатый век с его телескопом, наукой динамики и законом тяготения завершил триумф научной точки зрения не только как ключа к чистому познанию, но и как могучего средства экономического прогресса. С этого времени наука была признана делом, представляющим общественный, а не только индивидуальный интерес.