天動説

紀元前より、太陽と月、そして水金地火木土までの惑星の存在は知られていた。

天動説ではこれらはすべて地球のまわりを回ることになっていた。だが実際の惑星の動きは非常に複雑であり、惑星の軌道を地球を中心とした単純な円だとすると、特に、惑星の順行・逆行と、地球との距離の変動を説明することができなかった。そこで、様々な説が登場することになる。

紀元前、従円と周転円というアイディアにより惑星の動きが説明され、これが長く支持された。

この説では惑星は、周転円という小さな円を描きながら、従円という地球を中心とする大きな円軌道を公転する、と説明されている。この時の周転円の中心は従円上に存在している。さらに複雑な動きについては、より小さな周転円を描きながら少し大きな周転円をめぐり、それがさらに従円を公転する、といったように多重化された軌道も考案されていった。

この理論によって、順行・逆行、地球との距離の変動など、惑星の複雑な動きはいくらでも説明することができた。

現在においてはケプラーの法則を持ち出すまでもなく、古典力学の水準ですら力学的にその軌道を取る理由を説明できない時点で無理があるが、天動説の時代には万有引力の法則などは存在しないので、実際の天体の動きに合うように軌道の理論を作り上げることは、いくらでも可能だったのである。

やがて、惑星がこのような複雑な軌道を持つことに疑問が持たれるようになる。

太陽を中心に置き、地球も他の惑星と同様に公転するとすれば、惑星の複雑な動きが単純に説明できる。コペルニクスが発表したこの説は、地球が動くので地動説といい、やがてこれが受け入れられ、天動説から地動説へと移っていくのである。