שאלת מבנה היקום ומקומו של כדור הארץ והציוויליזציה האנושית בו עניינה מדענים ופילוסופים מאז ומעולם. במשך זמן רב הייתה בשימוש המערכת התלמית, שנקראה מאוחר יותר גיאוצנטרית. לדבריה, כדור הארץ הוא שהיה מרכז היקום, וכוכבי לכת אחרים, הירח, השמש, כוכבים וגופים שמימיים אחרים עשו את דרכם סביבו. עם זאת, בימי הביניים המאוחרים, כבר הצטברו מספיק ראיות לכך שהבנה כזו של היקום אינה נכונה.
לראשונה, הרעיון שהשמש היא מרכז הגלקסיה שלנו הובע על ידי הפילוסוף המפורסם מתקופת הרנסנס הקדום ניקולס מקוזה, אבל עבודתו הייתה בעלת אופי אידיאולוגי יותר ולא נתמכה על ידי אף אחד עדות אסטרונומית.
המערכת ההליוצנטרית של העולם כהשקפת עולם מדעית הוליסטית, הנתמכת בראיות רציניות, החלההיווצרות במאה ה-16, כאשר המדען הפולני נ' קופרניקוס פרסם את עבודתו על תנועת כוכבי הלכת, כולל כדור הארץ, סביב השמש. הדחף ליצירת תיאוריה זו היה תצפיות ארוכות טווח של המדען בשמיים, וכתוצאה מכך הוא הגיע למסקנה שפשוט בלתי אפשרי להסביר את התנועות המורכבות של כוכבי הלכת על סמך המודל הגיאוצנטרי. המערכת ההליוצנטרית הסבירה אותם בכך שעם הגדלת המרחק מהשמש, המהירויות של כוכבי הלכת יורדות באופן ניכר. במקרה זה, אם כוכב הלכת, כאשר נצפה, נמצא מאחורי כדור הארץ, נראה שהוא מתחיל לנוע אחורה.
למעשה, ברגע זה, הגוף השמימי הזה פשוט נמצא במרחק המקסימלי מהשמש, ולכן מהירותו מואטת. יחד עם זאת, יש לציין כי למערכת ההליוצנטרית של עולמו של קופרניקוס היו מספר חסרונות משמעותיים, שהושאלו משיטת תלמי. אז, המדען הפולני האמין שבניגוד לכוכבי לכת אחרים, כדור הארץ נע באופן אחיד במסלולו. בנוסף, הוא טען שמרכז היקום הוא לא כל כך הגוף השמימי הראשי אלא מרכז מסלול כדור הארץ, שאינו חופף לחלוטין עם השמש.
כל אי הדיוקים הללו התגלו והתגברו על ידי המדען הגרמני I. Kepler. המערכת ההליוצנטרית נראתה לו כאמת שאין עליה עוררין, יתרה מכך, הוא האמין שהגיע הזמן לחשב את קנה המידה של המערכת הפלנטרית שלנו.
אחרי זמן רב וקפדנימחקרים שבהם המדען הדני T. Brahe לקח חלק פעיל, קפלר הגיע למסקנה כי ראשית, השמש היא המייצגת את המרכז הגיאומטרי של המערכת הפלנטרית שאליה שייך כדור הארץ שלנו.שנית, כדור הארץ, כמו כוכבי לכת אחרים, נעים בצורה לא אחידה. בנוסף, מסלול תנועתו אינו מעגל קבוע, אלא אליפסה, שאחד ממוקדיה תופסת על ידי השמש.
שלישי, המערכת ההליוצנטרית קיבלה מקפלר את ההצדקה המתמטית שלה: בחוק השלישי שלו, המדען הגרמני הראה את התלות של תקופות המהפכה של כוכבי הלכת באורך מסלוליהם.
המערכת ההליוצנטרית יצרה את התנאים להמשך התפתחות הפיזיקה. בתקופה זו אני. ניוטון, בהסתמך על עבודתו של קפלר, הסיק שניים מהעקרונות החשובים ביותר של המכניקה שלו - אינרציה ותורת היחסות, שהפכו לאקורד האחרון ביצירת מערכת חדשה של היקום.
