Pour bien comprendre en quoi les nouvelles idées introduites en 1905 ont constitué une révolution scientifique, il est utile de rappeler rapidement le cadre de pensée (le paradigme) des physiciens jusqu’à la fin du XIXe siècle. Très schématiquement, on peut distinguer deux périodes ; la première se fonde sur la physique aristotélicienne, qui est à l’œuvre jusqu’à Galilée, la seconde est celle de la physique newtonienne, dont les bases remontent au même Galilée.
Pour Aristote, le monde est divisé en deux grandes régions. La première est la région céleste, celle de l’éther, dans laquelle ont lieu les mouvements circulaires éternellement uniformes. La seconde est la région sublunaire, c’est-à-dire située au-dessous de la sphère de la lune ; cette région est celle des quatre éléments d’Empédocle, celle du changement permanent et celle des mouvements linéaires. La physique et la cosmologie d’Aristote deviendront la physique et la cosmologie de l’Église Catholique, au point que, jusqu’au XVIIe siècle, attaquer ce que la scolastique aura fait d’Aristote sera considéré comme attaquer l’Église. C’est la physique d’Aristote qui sert de cadre au système du monde de Ptolémée. Suivant ce dernier, l’Univers est composé d’un ensemble de huit sphères – ou orbes – formant une structure en « pelures d’oignon » ; au centre la Terre, puis la Lune, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter, la dernière sphère, celle du firmament, portant les étoiles fixes. L’ouvrage où Ptolémée décrit son système…