ระบบโลกเป็นศูนย์กลาง

มนุษย์พยายามจะทำความเข้าใจเรื่องจักรวาล โดยศึกษาการเคลื่อนที่ของวัตถุท้องฟ้ามาแต่โบราณ  ประมาณ 800 ปีก่อนคริสตกาล ชาวบาบีโลนสร้างปฏิทินโดยการศึกษาการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ผ่านหน้ากลุ่มดาวจักราศี 12 กลุ่ม  พวกเขาตั้งชื่อ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ที่มองเห็นด้วยตาเปล่าห้าดวงเป็นชื่อวันในสัปดาห์ ได้แก่ วันอาทิตย์, วันจันทร์, วันอังคาร, ... ถึง วันเสาร์ ตามที่เราได้ใช้กันอยู่ตราบจนทุกวันนี้  

600 ปีก่อนคริสตกาล: พีธากอรัส (Pythagoras) นักปราชญ์ชาวกรีกสร้างแบบจำลองของจักรวาล แสดงตำแหน่งของโลกตั้งอยู่ ณ ศูนย์กลางซึ่งล้อมรอบด้วยทรงกลมฟ้า (Celestial sphere) อันเป็นที่ตีั้งของดวงดาวทั้งหลาย โดยเชื่อว่า ทรงกลมฟ้าเคลื่อนที่ในทิศตรงกันข้ามกับดวงอาทิตย์และดวงจันทร์ ดังแสดงในภาพที่ 1 

250 ปีก่อนคริสตกาล: อริสโตเติล นักปราชญ์ชาวกรีกผู้มีชื่อเสียง ได้ปรับปรุงแบบจำลองระบบสุริยะของพิธากอรัส โดยเพิ่มทรงกลมใสข้างในอีก 7 ชั้น เพื่อเป็นที่ตั้งของ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ที่มองเห็นด้วยตาเปล่า 5 ดวง ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ ทรงกลมทั้งเจ็ดเคลื่อนที่สวนทางกับทรงกลมท้องฟ้า และเคลื่อนที่จากทิศตะวันตกไปยังทิศตะวันออกด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ดังแสดงในภาพที่ 2  

อริสโตรเติลอธิบายว่า ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์เป็นทรงกลมที่สมบูรณ์ (มีผิวเรียบ) ทั้งดาวฤกษ์ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ ต่างเคลื่อนที่รอบโลกซึ่งเป็นศูนย์กลางของจักรวาล  การเคลื่อนที่ของวัตถุบนโลกมีสองชนิดคือ การเคลื่อนที่ในแนวราบเรียกว่า “แรง” (Force)  ส่วนการเคลื่อนที่ในแนวดิ่งเป็น “การเคลื่อนที่ตามธรรมชาติ” (Natural motion) มิได้มีแรงอะไรมากระทำ ทุกสรรพสิ่งต้องเคลื่อนที่เข้าหาศูนย์กลางของโลกเนื่องจากโลกเป็นศูนย์กลางของจักรวาล (Geocentric) 

ปี ค.ศ.125 (พ.ศ.668): คลอเดียส ทอเลมี (Claudius Ptolemy) นักดาราศาสตร์ชาวกรีก ปรับปรุงแบบจำลองของอริสโตรเติลให้สอดคล้องกับผลที่ได้จากการสังเกตการณ์  เขาสังเกตว่า ในบางครั้งดาวเคราะห์เคลื่อนที่ถอยหลัง (Retrograde motion) เมื่อเทียบกับกลุ่มดาวจักราศีที่อยู่ด้านหลัง ดังภาพที่ 3  

ทอเลมีเขียนตำราดาราศาสตร์ฉบับแรกของโลกชื่อ “อัลมาเจสท์” (Almagest) โดยใช้หลักการเรขาคณิตอธิบายว่า โลกเป็นทรงกลมหยุดนิ่งอยู่กับที่ ตรงศูนย์กลางของจักรวาลมีดาวเคราะห์ทั้งเจ็ด ได้แก่ ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวเคราะห์ห้าดวงที่มองเห็นด้วยตาเปล่า เป็นบริวารโคจรล้อมรอบ ปรากฏการณ์ดาวเคราะห์เคลื่อนที่สวนทางกับกลุ่มดาวจักราศี (Retrograde motion) เกิดขึ้นเนื่องจาก ดาวเคราะห์ทั้งเจ็ดเคลื่อนที่อยู่บนวงกลมขนาดเล็กเรียกว่า “เอปิไซเคิล” (Epicycle) ซึ่งวางอยู่บนวงโคจรรอบโลกอีกทีหนึ่ง ดังแสดงในภาพที่ 4  ทอเลมีไม่ได้อธิบายถึงมูลเหตุของวงกลมเล็ก  เขาเพียงสร้างวงกลมเล็กขึ้นเพื่อเป็นทางออกสำหรับคำตอบในสิ่งที่เขาเห็น แบบจำลองนี้เป็นที่ยอมรับกันเป็นเวลาหนึ่งพันปีกว่าต่อมา ก่อนที่จะถูกค้านโดยนิโคลัส โคเปอร์นิคัส

ปี ค.ศ.1576 (พ.ศ.2119): ไทโค บราฮ์ (Tycho Brahe) นักดาราศาสตร์ชาวเดนมาร์กสร้างหอดูดาว Uraniborg ติดตั้งควอดแดรนท์ (Quadrant) ขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นอุปกรณ์วัดมุมดาวขนาดรัศมี 1.96 เมตร ดังแสดงในภาพที่ 5 เพื่อวัดตำแหน่งการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์อย่างละเอียด โดยมีโจฮานเนส เคปเลอร์ นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันเป็นผู้ช่วยในการวิเคราะห์ข้อมูล 

แม้ว่าไทโคจะทำการตรวจวัดตำแหน่งดาวเคราะห์อย่างละเอียด แต่เขายังเชื่อว่า ดวงอาทิตย์และดวงจันทร์โคจรรอบโลก โดยมีดาวเคราะห์ทั้งห้าที่มองเห็นด้วยตาเปล่าซึ่งได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์ โคจรล้อมรอบดวงอาทิตย์ ดังแสดงในภาพที่ 6 อย่างไรก็ตามต่อมาไม่นาน เคปเลอร์ได้ประกาศ กฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์รอบดวงอาทิตย์ ซึ่งมีทัศนคติตรงข้ามกับไทโคอย่างสิ้นเชิง

นิยามของดาวเคราะห์ | ระบบโลกเป็นศูนย์กลาง | ระบบดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง | การค้นพบของกาลิเลโอ | กฎของเคปเลอร์ | กฎของนิวตัน | อวกาศโค้ง