Още през 340 г. пр.н.е. в своята книга „За небето“ гръцкият философ Аристотел дава два сериозни аргумента в полза на това, че Земята е кръгла, а не плоска. Първо, той Разбирал, че лунните затъмнения настъпват, когато Земята застане между Слънцето и Луната. Земната сянка върху Луната била винаги кръгла, което е възможно само ако Земята е сферична. Ако Земята беше плосък диск, сянката би трябвало да е удължена и елиптична, освен ако затъмненията настъпват само тогава, когато Слънцето е точно зад центъра на диска. Второ, от пътешествията си гърците знаели, че от южните райони Полярната звезда се вижда но-ниско на небето, отколкото от северните. Тъй като Полярната звезда е в Северния небесен полюс, наблюдател от Северния географски полюс би я виждал точно над себе си, но ако гледа от екватора, той би я видял точно на хоризонта. От разликата във видимите положения на Полярната звезда в Египет и в Гърция Аристотел дори споменал оценка за обиколката на Земята — 400 000 стадия. Точната дължина на стадия не е известна, но вероятно е била около 200 ярда, а ако е така, то оценката на Аристотел би била приблизително два пъти по-голяма от сега възприетата стойност. Гърците разполагали и с трети аргумент за това, че Земята е кръгла, защото как иначе първо ще се виждат платната на приближаващия кораб над хоризонта, а едва по-късно неговият корпус?
Аристотел смятал, че Земята е неподвижна и че Слънцето, Луната, планетите и звездите се движат по кръгови орбити около нея. Той вярвал, че е така, защото смятал по необясними причини Земята за център на Вселената, а кръговото движение за най-съвършеното. Тази идея била доразвита от Птолемей през II в. сл.н.е. в завършен космологичен модел. Земята е в центъра, обградена от осемте сфери, носещи Луната, Слънцето, звездите и петте тогава известни планети Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн (фиг. 1.1). Самите планети се движат върху по-малки окръжности, прикрепени към съответните им сфери, за да се обяснят техните твърде сложни пътища на небето. Върху най-външната сфера били т.нар. неподвижни звезди, които винаги заемат едни и същи относителни положения, но заедно се въртят по небето. Какво има зад последната сфера, никога не е станало по-ясно, но сигурно не е била част от наблюдаемата Вселена.
Моделът на Птолемей представлявал една достатъчно точна система за предсказване на положенията на небесните тела. Но за точното предсказване на тези положения Птолемей трябвало да приеме допускането, че Луната следва път, по който понякога идва два пъти по-близо до Земята. А това Птолемей разбирал този недостатък на модела си, но въпреки това неговият модел бил широко, макар и не всеобщо приет. Той бил възприет от християнската църква като картина на Вселената, която отговаря на Светото писание, защото имал голямото предимство, че оставял извън сферата на неподвижните звезди достатъчно място за небесата и ада.
През 1514 г. обаче полският свещеник Николай Коперник предложил по-прост модел. В началото, може би от страх да не бъде заклеймен от своята църква като еретик, Коперник разпространил анонимно своя модел. Идеята му била, че Слънцето е неподвижно в центъра, а Земята и планетите се Движат по кръгови орбити около него. Изминал почти един век, преди тази идея да се приеме като нещо сериозно. Тогава двама астрономи — германецът Йохан Кеплер и италианецът Галилео Галилей — започнали открито да подкрепят теорията на Коперник, макар че предсказаните от него орбити не съвпадали съвсем точно с наблюдаваните. Смъртоносният удар върху теорията на Аристотел — Птолемей бил нанесен през 1609 г — Същата година Галилей започнал да наблюдава нощното небе с току-що изобретения телескоп. Наблюдавайки планетата спътника или луни, които кръжат около нея. А това значело, че не е задължително всичко да се върти около Земята, както смятали Аристотел и Птолемей. Разбира се, възможно било пак да се смята, че Земята е неподвижна и е в центъра на Вселената, а луните се движат по извънредно сложни пътища около Земята, създаващи видимост, че обикалят около Юпитер. И все пак теорията на Коперник била много по-проста. По същото време Йохан Кеплер видоизменил теорията на Коперник и твърдял, че планетите се движат не по окръжности, а по елипси (елипсата представлява удължена окръжност). Най-сетне предсказванията съвпаднали с наблюденията.