จากโลกเป็นศูนย์กลางสู่ดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลาง

แบบจำลองโลกเป็นศูนย์กลาง

สำหรับคนโบราณ โลกดูนิ่งสนิท และดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวทั้งหลายดูหมุนรอบเราทุกวัน แนวคิดที่ว่าโลกอยู่นิ่งที่ศูนย์กลางจึงสมเหตุสมผล อริสโตเติลวางรากฐานแนวคิดนี้ และราวปี ค.ศ. 150 ปโตเลมี เรียบเรียงเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในหนังสือ Almagest โดยใช้วงกลมซ้อนวงกลม (epicycle) เพื่ออธิบายการเคลื่อนที่ถอยหลังของดาวเคราะห์ แบบจำลองนี้ทำนายตำแหน่งดาวได้ดีพอจนถูกใช้มาราว 1,400 ปี

ที่น่าสนใจคือ อริสตาร์คัสแห่งซามอส เคยเสนอตั้งแต่ราว 270 ปีก่อนคริสตกาลว่าดวงอาทิตย์อยู่ที่ศูนย์กลาง แต่แนวคิดนี้ไม่ได้รับการยอมรับ ส่วนหนึ่งเพราะถ้าโลกเคลื่อนที่จริง ดาวฤกษ์ควรขยับตำแหน่ง (พารัลแลกซ์) ซึ่งตอนนั้นวัดไม่ได้ เพราะดาวอยู่ไกลกว่าที่ใครจินตนาการมาก

การปฏิวัติโคเปอร์นิคัส

ในปี ค.ศ. 1543 นิโคเลาส์ โคเปอร์นิคัส ตีพิมพ์หนังสือที่วางดวงอาทิตย์ไว้ที่ศูนย์กลาง และให้โลกเป็นดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่หมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์ แบบจำลองนี้อธิบายการถอยหลังของดาวเคราะห์ได้เป็นธรรมชาติ และจัดลำดับดาวเคราะห์ตามระยะห่างได้ แต่ยังใช้วงโคจรวงกลม จึงทำนายได้ไม่แม่นกว่าแบบเดิมมากนัก

หลักฐานที่สะสมเพิ่มขึ้น

• ทิโค บราห์ วัดตำแหน่งดาวด้วยความแม่นยำสูงสุดในยุคก่อนกล้องโทรทรรศน์
• เคปเลอร์ ใช้ข้อมูลของทิโคแสดงว่าวงโคจรเป็นวงรี (ค.ศ. 1609) ทำให้แบบจำลองดวงอาทิตย์เป็นศูนย์กลางแม่นยำกว่าแบบเดิมอย่างชัดเจน
• กาลิเลโอ ส่องกล้องโทรทรรศน์ในปี ค.ศ. 1610 พบดวงจันทร์ 4 ดวงโคจรรอบดาวพฤหัสบดี และพบว่าดาวศุกร์มีเฟสครบทุกแบบ ซึ่งเกิดไม่ได้ในแบบจำลองของปโตเลมี
• นิวตัน ให้คำอธิบายทางฟิสิกส์ว่าทำไมดาวเคราะห์ต้องโคจรรอบดวงอาทิตย์ (ค.ศ. 1687)
• เจมส์ แบรดลีย์ ค้นพบการเบี่ยงเบนของแสงดาวในปี ค.ศ. 1729 ซึ่งเกิดจากความเร็วการโคจรของโลก
• ฟรีดริช เบสเซล วัดพารัลแลกซ์ของดาว 61 Cygni ได้สำเร็จในปี ค.ศ. 1838 เป็นหลักฐานโดยตรงว่าโลกโคจรรอบดวงอาทิตย์

บทเรียนจากเรื่องนี้ ซึ่งเรียกว่าหลักการโคเปอร์นิคัส คือเราไม่ควรคิดว่าตำแหน่งของเราในเอกภพพิเศษกว่าที่อื่น ต่อมาเรายังพบว่าดวงอาทิตย์ก็ไม่ใช่ศูนย์กลางของดาราจักร และดาราจักรของเราก็ไม่ใช่ศูนย์กลางของเอกภพ