Desde la antigüedad el ser humano fue capaz de determinar su posición en la Tierra observando las estrellas. Por ello siempre fue muy importante conocer su posición exacta y predecir sus movimientos, especialmente de unas estrellas que se podían observar en el firmamento y que cambiaban su posición con el paso de las horas y los días, las estrellas errantes o planetas. En los tiempos antiguos la mejor técnica para determinar la posición de los planetas era suponer que la Tierra estaba inmóvil en el centro del Universo, y que todo se movía alrededor de ella. Así, se llegó a formular la teoría Geocéntrica.
La teoría Geocéntrica (de geo: tierra, y centro) afirma que la Tierra está en el centro del Universo y los planetas, incluido el Sol, giran alrededor de ella. Así aparece formulada por Aristóteles, considerado el filósofo más sabio de la Antigüedad y referente ineludible para todas las ciencias naturales. En este sistema no sólo la Tierra estaba en el centro, sino que los planetas se disponían en círculos concéntricos alrededor de ellas: Luna, Sol, Venus, Mercurio, Marte, Júpiter, Saturno y la bóveda celeste con las estrellas fijas. En realidad algunos modelos llegaron a diferenciar hasta 59 círculos concéntricos.
Pero ciertos movimientos de los planetas eran muy difíciles de predecir. En ocasiones parecían comportarse de manera caprichosa, por lo que fue necesario ir introduciendo cambios para dar respuesta lógica a todos sus movimientos. Además, los planetas sufrían cambios en la intensidad de su brillo, cosa difícil de explicar. La forma más acabada y compleja de geocentrismo fue formulada por Claudio Ptolomeo, en el siglo II, en su obra Almagesto. Para ello supuso unos movimientos de los planetas muy complejos, llamados epiciclos y deferentes. De esta manera los planetas tendrían un movimiento alrededor de la Tierra (deferente) y otro circular dentro de esa esfera (epiciclo), con lo que se acercaría y alejaría de la Tierra, y eso explicaría las diferencias de brillo y sus movimientos.
A pesar de que la teoría Geocéntrica era la más popular en la antigüedad no era la única. Los pitagóricos afirmaban que la Tierra era esférica y no estaba centro. Aristarco de Samos llegó a formular una teoría heliocéntrica, pero en aquella época sólo era una especulación, y no aclaraba de manera convincente el movimiento de los planetas. A la postre triunfó lo práctico. La teoría Geocéntrica era mucho más sencilla para determinar la posición en la Tierra (para orientarse) y, a la postre, la más popular.
Habría que esperar al siglo XVI para que las cosas cambiaran radicalmente. El modelo ptolemaico tenía muchos fallos, y cada vez se complicaba más. Fue el polaco Nicolás Copérnico quien en 1543 puso en solfa la teoría Geocéntrica en su libro: «De revolutionibus orbium coelestium». A diferencia de la propuesta de Aristarco, la de Copérnico tenía la virtud de explicar de forma mucho más sencilla el movimiento de los planetas, y por primera vez se obtenían mejores predicciones que con el sistema geocéntrico. Es el sistema heliocéntrico (de Helios: sol, y centro)
Copérnico hizo tres hipótesis: que el Universo es esférico, que la Tierra es esférica y que el movimiento de los cuerpos celestes es regular, circular y perpetuo. De esta manera los planetas tendrían dos movimientos, uno de rotación alrededor de un eje, que en el caso de la Tierra duraba 24 horas y marcaba la diferencia entre el día y la noche, y otro alrededor del Sol y que duraba un año. Para explicar el movimiento de la Luna esta debía de tener otro movimiento de traslación alrededor de la Tierra con una duración de 29 días. La Tierra es uno de los planetas que orbitan alrededor del Sol, y la posición de los demás planetas se obtiene dependiendo de la posición relativa en la órbita entre la Tierra y el resto de los planetas. Además, Copérnico da el orden correcto de los planetas con respecto al centro (el Sol).
El sistema heliocéntrico no se impuso de inmediato, debido a interpretaciones demasiado literales de la Biblia. Habría que esperar a otro gran científico para que la polémica se reavivase con toda su crudeza. Fue Galileo Galilei quien, tras inventar el telescopio, pudo observar, y demostrar sin género de dudas, la exactitud del sistema copernicano. También Galileo tuvo problemas con la Iglesia, y Galileo se retracto, ya que de nada serviría negar lo que sería evidente para cualquier observador con un telescopio.
El sistema heliocéntrico no se cerró con Galileo. Giordano Bruno (1548-1600) propuso un modelo de Universo infinitamente más grande que el supuesto por Copérnico, y además afirmó que ni el hombre ni la Tierra ocupan ningún puesto de privilegio en él. Existen innumerables sistemas solares como el nuestro, y nuestro Sol no es sino una estrella más en el cosmos infinito. Sería Képler quien entre 1609 y 1619 formulase un modelo de órbita no circular, sino elíptico, mucho más exacto.
