Il sistema cosmologico predominante in molte civiltà antiche fu quello geocentrico, che pone la Terra al centro dell'Universo, mentre tutti gli altri corpi celesti ruoterebbero attorno ad essa. Tale teoria fu comunemente accettata per circa due millenni fino agli inizi dell'epoca moderna quando venne radicalmente trasformata da Tycho Brahe (1546-1601) e alla fine sostituita dal sistema eliocentrico di Niccolò Copernico (1473-1543) rivisitato da Galileo Galilei (1564-1642) e soprattutto Giovanni Keplero (1571-1630). La teoria di tipo geocentrico più completa fu quella di Tolomeo, astronomo della scuola alessandrina che visse intorno al 150 d.C. Nel contesto delle certezze assolute presenti nel sistema tolemaico apparve nel 1543 il De Revolutionibus Orbium Coelestium di Nicolò Copernico, nel quale veniva introdotto il sistema eliocentrico in base al quale il Sole è immobile al centro dell'Universo, mentre la Terra e i pianeti ruotano su orbite circolari intorno ad esso. Tale ipotesi era stata, per la verità, già formulata nel passato da Aristarco di Samo (III secolo a.C.), ma i tempi non erano ancora maturi per accoglierla. Copernico pose il Sole al centro dell'Universo ed i pianeti Mercurio, Venere, Terra, Marte, Giove e Saturno, in ordine di distanza crescente, che compiono rivoluzioni intorno al Sole su orbite circolari. La Terra, inoltre, viene dotata di un movimento di rotazione su sé stessa in senso antiorario, in modo da spiegare l'apparente rotazione diurna della sfera celeste nel verso orario. La Luna, infine, viene dotata di un moto di rivoluzione intorno alla Terra, il che spiega le fasi lunari. Dopo le correzioni di Keplero, Isaac Newton e la moderna astronomia, ora sappiamo che in realtà nemmeno il Sole, il sistema solare e la Via Lattea sono immobili, ma che l'intero Universo si sta espandendo e sembra in accelerazione.