En el siglo IV a.C., los datos sobre movimientos de los cuerpos celestes obtenidos mediante la observación del cielo nocturno bastaron para establecer teorías sobre el universo y el lugar que la Tierra ocupaba en él.

Las “estrellas fijas” y la Vía Láctea parecían moverse como si estuvieran unidas a una bóveda que girase alrededor de un punto fijo. De las observaciones de los astrónomos podía deducirse que esa bóveda rodeaba a la Tierra.

Los antiguos también observaron que ciertos astros no permanecían en una posición fija, en una época del año parecían moverse hacia delante, y en otra, hacia atrás. Estos astros recibieron el nombre de planetas, el estudio de sus movimientos constituyó una de las ocupaciones de los astrónomos hasta el siglo XVII.

A la hora de explicar los movimientos de los cuerpos celestes, la hipótesis más simple es considerar la Tierra el centro de universo y construir un sistema geocéntrico.

El sistema geocéntrico fue elaborado y defendido por Aristóteles (384-322 a.C.). Según este sistema, nuestro planeta, fijo e inmóvil, ocupa el centro de una esfera celeste en la que se encuentran el firmamento y las estrellas fijas. El Sol, la Luna y los cinco planetas visibles desde la Tierra se mueven en sus propias esferas transparentes, describiendo, movimientos circulares. Estas eran las características del modelo aristotélico del universo, que perduraron hasta el siglo XVI.

El sistema aristotélico dividía el cosmos en dos partes: un mundo celeste y otro terrestre. El celeste era perfecto, por ello, solo podía tener un movimiento de tipo circular.

Para justificar los movimientos de los planetas se asignaba a cada una de las esferas un conjunto de rotaciones simultáneas. De este modo, era posible obtener un modelo que explicara los recorridos observados.

Sin embargo, quedaban sin aclarar observaciones tan notables como que el Sol, la Luna, Venus, Marte y Júpiter aparecieran unas veces más brillantes y más próximos a la Tierra, y otras, más alejados de esta.

En el siglo II d.C., Ptolomeo (h.100-h.170) resolvió algunas de las dificultades que planteaba el sistema geocéntrico de esferas concéntricas.

En su obra, conocida como “Almagesto”, estableció las siguientes hipótesis:

-El cielo es de forma esférica y tiene un movimiento giratorio.

-La Tierra, es también de forma esférica y está situada en el centro del cielo.

-A causa de sus dimensiones y de su distancia a las estrellas fijas, la Tierra se comporta frente a esta esfera como si fuese un punto.

-La Tierra no participa en ningún movimiento.

-Los planetas se desplazan en pequeños círculos cuyo centro se mueve, a su vez, en una órbita circular alrededor de la Tierra.

Para explicar los movimientos de avance y retroceso de los planetas, imaginó que cada astro realizaba dos movimientos circulares. Por un lado, el epiciclo, cuyo centro estaba situado en la trayectoria de otro círculo mayor, o deferente, con centro en la Tierra.

EL principal inconveniente radicaba en su complejidad pues se precisaban más de 80 epiciclos, y en la ausencia de un procedimiento común que explicara los fenómenos observados, ya que el movimiento de cada astro requería aclaraciones individuales.

Esta teoría tuvo tanto éxito que se mantuvo vigente hasta el siglo XVI.

2. Teorías heliocéntricas

En el siglo III a.C., Aristarco de Samos sugirió un esquema más simple del universo. En él, el Sol se situaba en el centro del mismo, y la Luna, la Tierra y los cinco planetas giraban alrededor de él.

La teoría heliocéntrica de Aristarco tuvo muy poca relevancia en su época.

2.1 Sistema planetario de Copérnico

Hacia 1512, Nicolás Copérnico, postuló en su manuscrito “Comentariolus” que la Tierra giraba alrededor de su eje y que esta y los planetas se movían alrededor del Sol.

En el mismo año de su muerte (1543) vio la luz de su obra principal, “De revolutionibus”. Basándose en la rotación terrestre descubrió que las complejas órbitas de los planetas descritas por Ptolomeo podían simplificarse si se elegía el Sol, y no la Tierra, como centro del sistema planetario.

El modelo copernicano establecía las siguientes conclusiones:

-La Tierra no ocupa el centro del Universo.

-El único cuerpo que gira alrededor de la Tierra es la Luna.

-Los planetas giran alrededor del Sol.

-La Tierra no está en reposo, sino que gira sobre sí misma, lo que produce el día y la noche.

Copérnico tuvo el acierto de determinar la posición correcta de los planetas y asignarles una velocidad bastante exacta.

Estas conclusiones explicaban el movimiento de retroceso de los planetas exteriores, ya que la Tierra, al describir una órbita menor, giraba más rápido que ellos alrededor del Sol, por lo que parecían desplazarse.

Sin embargo, aunque su modelo era más simple y sistemático, seguía considerando que los planetas describían órbitas circulares lo que hacía necesario seguir utilizando epiciclos para explicar las desviaciones de las trayectorias de los planetas.

Galileo pudo probar la veracidad de la teoría de Copérnico al dirigir hacia el cielo un pequeño telescopio que construyó en 1609 y descubrir las fases de Venus, lo que indicaba que este planeta giraba alrededor del Sol.

También detecto cuatro de los satélites de Júpiter, hecho que demostraba que no todos los cuerpos celestes orbitaban alrededor de la Tierra.

En 1610, Galileo recoge sus descubrimientos en su obra “El mensajero de los astros” y en 1632 publica “Dialogo sobre los dos grandes sistemas del mundo”, en el que analizaba las hipótesis de Ptolomeo y Copérnico y aportaba razonamientos a favor de esta última. En 1633 se vio forzado a retractarse de sus ideas y los ejemplares del “Dialogo” fueron quemados públicamente.