《宇宙起源》以不同的语言、文化和宗教流传了几个世纪。当早期人类开始观察天空中的星星时，他们就开始思考星星在宇宙中的位置。这一发现最终产生了无数的宇宙模型，比如古希腊的宇宙、文艺复兴时期的宇宙、牛顿的宇宙等等。尽管它们是不同的，但每一个假设都是人类心理的基本要素（好奇心）的结果。

天文学在西方世界的开端是亚里士多德和托勒密的地心说。地心说是逻辑、观察和数学推理的结果。该模型由数学家、天文学家克劳迪亚斯·托勒密设计，将地球置于宇宙的中心。这个模型有两个主要的观察结果：

首先，太阳绕地球公转，这种现象在地球上每天都可以看到。这一假设得到了进一步的支持，即月球和行星除了绕各自的轴自转外，还绕着地球旋转。

第二，在地面观察者的参照系中，地球似乎是静止的。与流行的观点相反，中世纪的哲学家、古希腊人和古罗马人将地心说与球形地球结合起来，这与古老的扁平地球理论形成了鲜明的对比。然而，地心说并非没有缺陷。早期的天文学家观察到，行星似乎并没有以精确的圆形轨道围绕地球运行。一些恒星改变了它们在行星周围的运动，这些恒星被称为“逆行运动”。基督教会的神学家和哲学家圣托马斯·阿奎那坚持认为，信仰和理性应该相互兼容、相辅相成。在13世纪，阿奎那将亚里士多德和托勒密的思想与上帝的思想融合在一起。他们以地球为中心的宇宙很符合圣经的字面解释，把人类放在上帝创造的中心。

直到16世纪初，日心说才出现。

哥白尼，现代天文学之父，是第一个提出日心说的人。他的理论是以古希腊的宇宙模型为基础的。年，哥白尼发表了日心说的天文模型。他的模型把太阳放在宇宙的中心，地球和其他行星围绕着它旋转。

哥白尼日心说推测宇宙的中心位于太阳附近。它预言天体以匀速运动，根据这个模型，地球被推测为每天自转一次和每年绕太阳公转一周。此外，这颗行星还被认为每年都会经历一次轴心的倾斜。

哥白尼意识到他的提议会像冲击波一样席卷大众，他写道：

有些人，当他们发现我写的这本关于宇宙领域的革命的书时，就会向我大声吼叫，让我闭嘴。

哥白尼担心他的发现似乎与教会及其教义相悖。约书亚书中的一段描述了太阳绕着地球转。哥白尼不愿参与任何争论。他直到在去世的那一年才发表了他的作品，尽管他的理论早在几十年前就已经诞生了。

今天，人们普遍认为哥白尼模型为现代天文学奠定了基础。它不仅准确地预测了行星到太阳的相对距离，而且还为行星的明显逆行运动提供了一个合理的解释。他还解释说，不同的季节是地球倾斜旋转轴的结果。

第谷·德·布拉赫是一位著名的天文学家、占星家和炼金术士，他提出了一种新的宇宙模型，称为地球日心行星模型。

在他的模型中，所有的行星都绕着太阳转，太阳和月亮也绕着地球转。在他的一生中，布拉赫对精确的经验性事实和天文观测表现出极大的热情。第谷和他的助手约翰内斯·开普勒密切合作。

开普勒认为第谷的模型是错误的，并相信哥白尼的模型是准确的。

开普勒对火星轨道进行了深入的研究，利用几何学和物理学来预测行星轨道的形状。他利用布拉赫的观测数据来证明火星的轨道是沿椭圆轨道运行的。这反过来又消除了对本轮的需要，开普勒能够用数学方法描述椭圆轨道。开普勒修正了哥白尼日心说模型，用椭圆轨道代替圆形轨道。开普勒的太阳系模型是由三个定律决定的，即开普勒的行星运动定律。

轨道定律：开普勒第一定律指出，所有行星都绕着太阳运行，其轨道是椭圆状的，而太阳位于其中一个焦点上。面积定律：开普勒第二定律指出，太阳系中太阳和运动中的行星的连线（矢径）在相等的时间内扫过相等的面积。周期定律：开普勒第三定律指出，行星公转时间的平方与行星所绘出的椭圆半长轴的立方成正比。开普勒的前两个定律被广泛接受。这可能是由于开普勒在年对水星凌日的预测。他提出所有的行星都沿椭圆轨道运行，虽然这是水星和火星椭圆轨道的合理近似，但现在我们知道它们的轨道并不是真正的椭圆。尽管开普勒定律能很好地估计行星的运动，但它们并不精确。

另一位对现代天文学发展做出贡献的伟人是伽利略，一位来自比萨的博学之士。

当他了解到新发明的“望远镜”后，他设计了自己的改良版。通过使用这种早期版本的望远镜，伽利略有了许多天文学上的发现。他对月球进行了观察。在他被发现之前，人们认为月球是一个光滑的球体，然而，伽利略发现月球有山脉、凹坑和其他特征，与地球相似。他发现了木星的四颗卫星和太阳表面的黑点。他观察了金星的相位，并得出结论：金星绕着太阳转，而不是地球转，这在当时是一种普遍的看法。

伽利略对月球、木星的卫星、金星和太阳黑子的开创性观察，为位于宇宙中心的是太阳而不是地球的观点进行了辩护。

在这一时期，教会是一个强大的保守机构，有着坚定的原则和教义，它的影响遍及整个欧洲。它接受了圣经对宇宙的解释，认为地球是宇宙的中心。任何质疑这一观点的人都将受到酷刑和处决。在伽利略与教会发生冲突之前，公众被分成了两个派别——亚里士多德的宇宙模型和哥白尼的宇宙模型。

虽然宗教权威反对日心说仅仅基于圣经的参考，但科学界认为，如果日心说的理论是正确的，每年就会出现恒星视差。年，教会谴责哥白尼模型是对信仰的威胁。后来，伽利略被召到罗马，并被警告不要支在传播他的理论。然而，年伽利略发表了支持哥白尼理论而非托勒密理论的著作。

伽利略因为支持日心说而被教会迫害了近20年。最终，他的书被禁了，他自己也被判了刑。年，他死于狱中。

年，艾萨克·牛顿爵士出生于英国伍尔索普的一个农民家庭。在整个过程中，牛顿的教育经历了几次突破。他在格兰瑟姆的国王学院学习期间，由于学院试图把他变成农民而导致他的学习中断，而他在剑桥大学的学习也因那场大瘟疫而中断。正是在离开大学的这段时间里，牛顿开始发展他关于光、微积分和天体力学的理论。他还扩展了伽利略的工作，并设计了一种新的宇宙模型，即“发条宇宙”。

17世纪力学成为了终极解释学，人们相信每一个现象都可以用牛顿力学解释。因此，牛顿模型被提出来支持自然神论的观点，即上帝创造了世界，使其成为一个完美的机器。这个模型采用了科学家开发的物理概念，并以牛顿自然定律的知识武装起来。

尽管如此，这个模型还是有缺陷的。

牛顿无法解释为什么万有引力理论不能应用于宇宙学，为什么万有引力没有使宇宙在它的力场下坍塌。同样地，牛顿也无法对奥博悖论做出解释。奥博悖论质疑的是，在无限大的空间里分布着无数颗恒星的宇宙，为什么宇宙仍然是黑暗的。

牛顿推动了科学界的革命。他定义了加速度并得出结论。他还提出了惯性的概念，并指出，一个静止的或匀速运动的物体，除非受到外力的作用，否则将继续以这种状态存在，并将动量定义为质量和速度的乘积。此外，他还得出系统的总动量总是守恒的结论。

然而，他对古典物理学的最大贡献来自于年发表的万有引力定律。

在他的《原理》一书中，他起草了三个基本的运动定律，帮助他得出了他的引力理论。牛顿万有引力定律指出，两个物体相互吸引所产生的引力与它们的质量成正比，与它们之间距离的平方成反比。这些定律解释了椭圆的行星轨道，行星如何在太阳引力的作用下保持在轨道上，月球如何绕着地球旋转，彗星如何绕着太阳的椭圆轨道旋转。利用这个定律，牛顿也能够计算出每颗行星的质量。他还确定了地球两极是平的，赤道是凸起的。除此之外，牛顿还发现了太阳和月亮的引力是如何在地球表面产生潮汐的。

在文艺复兴时期，天文学改变了政权。这个领域出现了许多伟大的人物，最著名的是伽利略、开普勒和牛顿。

天文学是最古老的自然科学之一，可以追溯到古代。在它被称为天体物理学和量子力学的结合之前，对恒星的研究与宇宙学、历法以及占星术交织在一起。

同时，天文学的种子开始在世界各地发芽。当巴比伦人记录了在太阳年里日光长度的变化，印第安人提出了一个计算系统来精确地计算行星的周期、日食和月食的时间。即便如此，日心说还是花了几个世纪才被接受。