哥白尼的模型摆脱了托勒密的天球，以及与其相干的宇宙存在着天然鸿沟的看法。“牢固恒星”除了因为地球环绕着本身的轴自转引发的穿越天空的转动外，它们的位置显得牢固稳定，很天然会令人猜测到牢固恒星是和我们太阳近似的物体，只是比太阳分开我们远很多了。
早在公元前340年，希腊哲学家亚里士多德在他的《论天》一书中，就能够对于地球是一个圆球而不是一块平板这个信心提出两个有力的论证。第一，他认识到，月蚀是因为地球运转到太阳与玉轮之间引发的。地球在玉轮上的影子老是圆的，这只要在地球本身为球形的前提下才建立。如果地球是一块平坦的圆盘，除非月蚀老是产生在太阳恰好位于这个圆盘中间的正下方的时候，不然地球的影子就会被拉长而成为椭圆形。第二，希腊人从观光中晓得，在南边地区观察北极星，比在较北地区，北极星在天空中显得较低。（因为北极星位于北极的正上方，以是它呈现在北极的察看者的头顶上，而对于赤道上的某察看者，北极星刚好呈现在地平线上。）按照北极星在埃及和在希腊表观位置的不同，亚里士多德乃至估计出地球大圆长度为400000斯特迪亚。现在不能精确地晓得，1斯特迪亚的长度究竟是多少，但或许是200码（1码=0.9144米）摆布，如许就使得亚里士多德的估计约莫为现在接管数值的两倍。希腊人乃至为地球是球形供应了第三个论证，不然何故从地平线驶来的船老是先暴露船帆，然后才暴露船身？
这一年，艾萨克・牛顿爵士出版了他的《天然哲学的数学道理》，这部或许是物理科学中有史以来最首要的著作。
亚里士多德以为地球是不动的，太阳、玉轮、行星和恒星都以圆周为轨道环绕着地球公转。他信赖这些，是因为他以为地球是宇宙的中间，而圆周活动是最完美的；他的这类观点是基于某些奥秘的启事。公元2世纪，这个思惟被托勒密精制成一个完整的宇宙学模型。地球处于正中间，8个天球包抄着它，这8个天球别离负载着玉轮、太阳、恒星和5个当时已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星。为了申明在天空中察看到的这些行星的相称庞大的轨道，人们以为它们本身沿着附在呼应天球上的更小的圆周活动。最外层的天球照顾着所谓的牢固恒星，它们的相对位置老是保持稳定，但是团体环绕着天空扭转。最后一层天球以外为何物一向不很清楚，但是它必定不是人类所能观察到的宇宙部分。
但是，1514年波兰教士尼古拉・哥白尼提出了一个更简朴的模型。（开初，或许哥白尼惊骇被教会怒斥为异端，以是将他的模型匿名地传播。）他的看法是，太阳静止职位于中间，而地球和行星们环绕着太阳作圆周活动。将近一个世纪今后，人们才当真接管他的看法。厥后，两位天文学家――德国人约翰斯・开普勒和意大利人伽利略・伽利雷开端公开支撑哥白尼实际，固然它所预言的轨道还不能完整与观察相合适。直到1609年，亚里士多德和托勒密的实际才宣布灭亡。那一年，伽利略用刚发明的望远镜来观察夜空。当他观察木星时，发明有几个小卫星或玉轮环绕着它转动，这表白不像亚里士多德和托勒密假想的那样，并非统统东西都必须直接地环绕着地球转动（当然，仍然能够信赖地球是静止地处于宇宙的中间，而木星的卫星沿着一种极其庞大的轨道环绕地球活动，表观上看来它们是环绕着木星转动。但是，哥白尼实际却简朴很多了）。同时，约翰斯・开普勒修改了哥白尼实际，提出行星不是沿着圆周而是沿着椭圆（椭圆是拉长的圆）活动，从而终究使预言和察看相互分歧了。