托勒密的“地心说”
- 地球处于中心，日月围绕地球匀速运行；
- 其他行星围绕一个圆圈旋转，称为“本轮”；然后本轮的圆心围绕地球做匀速圆周旋转，这个圆叫“均轮”。
- 当时，本轮的构建为人们解释了，为什么月球看起来有时离地球更近。
当时的天文学者，在托勒密“地心说”的基础上，通过不断地添加“本轮”和调整“均轮”，试图去解释各种不寻常的天体现象。
这种理论一直延续到16世纪。
哥白尼的“日心说”哥白尼在托勒密的基础上，进行了长达十年的观察，试图简化托勒密的宇宙体系，他认为神创造的世界不可能这么复杂，应该有一套非常简单的理论，以凸显神的权威和意志。
经过不断的观察，哥白尼发现越来越不对劲。因为根据托勒密的理论推算，很多运行规律都有偏差。
于是他大胆地萌生了“日心说”的想法。哥白尼认为，地球其实和其他行星一样，围绕太阳运转，我们看到的很多无法解释的现象，是由地球本身的运转导致的。
当时，哥白尼的“日心说”主要基于以下几点内容：
- 地球是球形的；
- 太阳是静止的，地球与其他行星都围绕太阳做圆周运动，这个圆称为“均轮”；
- 月球围绕地球转动运行；
- 由于各个行星公转的速度不同，导致了我们看到的很多“逆行”现象，如水星的逆行。
- 各大行星在绕太阳公转的同时，自己也在公转轨道绕着一个小圆转动，称为“本轮”。
这样下来，整个天体运行的规律就完整和简洁多了。
作为一名神父，哥白尼探寻天体运行的初衷是为了维护神学，他带着宗教的虔诚，希望把这种完美的规律找出来，以证明神学的严谨和公正。
哥白尼知道“日心说”的价值和影响，他一直没有发表自己30多年来研究的手稿。
直到1543年5月24日，在哥白尼去世前一个小时，《天体运行论》才正式发表，哥白尼当时已双目失明，在病榻前抚摸着书的封面，不久便与世长辞。
“日心说”与《圣经》中暗示的地球中心论向左，在当时引起了广泛的轰动，动摇了宗教神学的根基。
用恩格斯的话说：哥白尼《天体运行论》的发表，将自然科学从统治了几个世纪的神学中解放了出来！
后来，“近代力学之父”、实验物理学的集大成者伽利略，因为发表了维护哥白尼“日心说”的《两种世界体系的对话》一书被“终身监禁”。
哥白尼与天体运行论
《天体运行论》中对星体运行的观测计算具有非常高的精确度。
例如，恒星年的时间为365天6小时9分40秒，比现在得到的精确值只多了30秒，误差只有百万分之一；
月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和我们目前已知的60.27倍相比，误差只有万分之五。
然而天体运行论中关于星体圆周轨道运行的假设仍然存在缺陷，这一缺陷直到50多年后，天文学大咖开普勒的出现才被彻底弥补。
开普勒与第谷德国天文学家开普勒是物理学和天文学的大师级人物，创造了科学史上无数个第一次，包括物体成像、望远镜的工作原理、小孔成像、眼镜的配置和计算原理，被称为“现代光学的奠基人”，并开创了天文学测量领域。
1571年，开普勒出生在德国一个普通家庭，从小就历尽坎坷，因为“天花”毁容，后患上“猩红热”损伤了视力，患上了高度近视。
这些不幸经历也让他未来的辉煌成就显得弥足珍贵。
18岁在大学研究神学的时候，接触到了哥白尼的天体运行论。在数学和绘画方面的极高天赋，为他日后在天文学的发展奠定了基础。
开普勒为了筹集研究经费，平时主要靠“占星术”给别人算命，艰难地维持自己的生活和研究。
1596年，开普勒因出版《宇宙的神秘》一书，其数学才华被第谷赏识，邀请他到自己的天文台做计算员。
第谷家境殷实，从小游历欧洲积累了大量的科学知识，后来因发现“第谷超新星”被丹麦国王赏识。国王专门给他建了世界上当时世界上最先进的“观天堡天文台”。
第谷擅长观测，但不擅长数学，当他看到开普勒的著作后，希望他能够给自己做助手，对观测数据进行分析。
开普勒余第谷
第谷的所有研究都是基于“日心说”，而开普勒尊崇“地心说”，由于学术理念和出身不一样，“数据库”拥有者第谷和“算法大师”开普勒相谈不欢，两人互看不爽，在猜忌、争执、谩骂中磕磕绊绊地一起工作着，直到第谷的离世（据说是因为憋尿导致膀胱破裂）。
临死前，第谷将一生的观测数据都交给了开普勒，并嘱托他帮自己完成“鲁道夫星表”。
开普勒的伟大成就从此，开普勒开启了他科学生涯最辉煌的时刻。
遵照第谷遗愿，在编制“鲁道夫星表”的同时，开普勒运用火星的观测数据，经运算发现火星的运行轨道并非按照哥白尼所说的匀速圆周运动，而是按椭圆轨道运行的。
