Nous ne présenterons ici qu’un bref résumé des connaissances qui résultent de plusieurs siècles d’observations célestes et de calculs. En effet, le monde grec possédait déjà une astronomie très avancée : ainsi Aristarque de Samos (vers 310-230 av. J.-C.) estimait-il que c’était le Soleil et non la Terre qui est le centre du système planétaire. Hipparque (Rhodes vers 150 av. J.-C.) calcula, à quelques kilomètres près, la distance moyenne Terre-Lune (384 395 km). Cependant, l’héritage transmis par les Grecs correspond surtout aux travaux de Claude Ptolémée (iie siècle après J.-C.). Malgré des conceptions erronées (Terre immobile et centre du système planétaire), il dressa des éphémérides relativement exactes des planètes. Son « géocentrisme » imposait, cependant, que les planètes fassent périodiquement des retours en arrière sur leur orbite (épicycles).
Ces idées résistèrent à l’effondrement du monde grec et de l’Empire romain, traversèrent l’obscurantisme du Moyen Âge pour devenir le credo cosmique de l’Église catholique (Dieu, concepteur de toute chose, avait créé un monde géocentrique dont la Terre immobile dans l’espace occupait le centre).
L’un des premiers à risquer à s’attaquer au « dogme » du géocentrisme fut un chanoine polonais, Nicolas Copernic qui redécouvre l’héliocentrisme d’Aristarque et calcule les orbites (circulaires) des planètes. Il montre que l’apparente gravitation inverse des planètes lointaines est en fait un artefact d’observation, dû à l’orbite plus courte de la Terre…