天文学是人类最古老的科学。人们一直在仰望天空，试图解释他们在天空中看到的东西，这可能是自第一批“类人”洞穴居民存在以来。电影《2001》中有一个著名的场景：一次太空漫游，一个名叫月球守望者的原始人在天空中观察，欣赏风景，思考他所看到的东西。很可能这样的生物确实存在，他们试图理解他们所看到的宇宙。

史前天文学

快到一万年前，第一批文明诞生了，最早的天文学家已经知道了如何利用天空。在某些文化中，他们是牧师、女祭司和其他“精英”，研究天体运动以确定仪式、庆典和种植周期。凭借他们观察甚至预测天体事件的能力，这些人在他们的社会中拥有巨大的权力。这是因为天空对大多数人来说仍然是一个谜，在许多情况下，文化把他们的神放在天空中。任何能解开天空（和神圣）奥秘的人都是非常重要的。

然而，他们的观察结果并不完全科学。它们更实用，尽管有些用于仪式目的。在一些文明中，人们认为天体及其运动可以“预言”自己的未来。这种信仰导致了现在被打折的占星术实践，占星术与其说是科学，不如说是娱乐。

希腊人领先

古希腊人是最早开始发展他们在天空中所看到的理论的人之一。有很多证据表明，早期的亚洲社会也依赖天空作为一种日历。当然，航海家和旅行者利用太阳、月亮和恒星的位置来寻找他们环绕地球的路线。

对月球的观测表明，地球也是圆的。人们还相信地球是所有造物的中心。再加上哲学家柏拉图关于球体是完美几何形状的主张，以地球为中心的宇宙观似乎是一种自然契合。

许多其他早期的观察家认为，天空实际上是一个巨大的水晶碗，拱形覆盖着地球。这一观点让位于另一种观点，由天文学家尤多克斯和哲学家亚里士多德在公元前4世纪阐述。他们说，太阳、月亮和行星悬挂在环绕地球的一组嵌套的同心球体上。没有人能看到它们，但有什么东西支撑着天体，看不见的巢球和其他东西一样是一个很好的解释。

尽管这一模型有助于古人理解未知宇宙，但它并没有帮助人们正确跟踪从地球表面看到的行星、月球或恒星的运动。尽管如此，在六百年的时间里，它仍然是占主导地位的宇宙科学观。

托勒密的天文学革命

公元前二世纪，在埃及工作的罗马天文学家克劳迪斯·托勒密（Claudius Ptolemieus，托勒密）在筑巢水晶球的地心模型中添加了一项自己的奇特发明。他说，行星在由“某物”构成的完美的圆圈中运动，并与这些完美的球体相连。所有这些东西都绕着地球旋转。他把这些小圆圈称为“本轮”，它们是一个重要的（即使是错误的）假设。虽然这是错误的，但他的理论至少可以相当好地预测行星的路径。托勒密的观点仍然是“十四个世纪以来的首选解释！”！

哥白尼革命

这一切都在16世纪发生了变化，当时波兰天文学家尼古拉斯·哥白尼厌倦了托勒密模型繁琐和不精确的本质，开始研究自己的理论。他认为必须有更好的方法来解释行星和月亮在天空中的运动。他认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星围绕它旋转。看起来很简单，也很符合逻辑。然而，这一理念与神圣罗马教会的理念（主要基于托勒密理论的“完美”）相冲突。事实上，他的想法给他带来了一些麻烦。这是因为，在教会看来，人类和它的星球一直被认为是所有事物的中心。哥白尼的观点将地球贬为教会不愿考虑的东西。因为它是教会，掌握了所有知识的权力，所以它到处施加压力，使他的想法不可信。

但是，哥白尼坚持。他的宇宙模型虽然仍然不正确，但主要有三点。它解释了行星的前进和后退运动。它使地球脱离了它作为宇宙中心的位置。而且，它扩大了宇宙的规模。在地心模型中，宇宙的大小是有限的，因此它可以每24小时旋转一次，否则恒星会由于离心力而被甩出。因此，也许教会担心的不仅仅是我们在宇宙中的地位被降级，因为对宇宙的更深刻理解正在随着哥白尼的思想而改变。

虽然这是朝着正确方向迈出的重要一步，但哥白尼的理论仍然相当繁琐和不精确。然而，他为进一步的科学理解铺平了道路。他的《天体革命》一书在他临终时出版，是文艺复兴和启蒙时代初期的一个关键因素。在那些世纪里，天文学的科学性质变得极其重要，同时建造了望远镜来观测天空。这些科学家为天文学的兴起做出了贡献，使之成为我们今天所知道和依赖的一门专门科学。由卡罗琳·柯林斯·彼得森编辑。