En observant le ciel, nous pouvons identifier deux types d'objets célestes :

• ceux qui nous paraissent immobiles ;
• ceux dont nous distinguons le mouvement.

Dans l'Antiquité, les premiers furent appelés « étoiles », les seconds « planètes », du grec planetes asteres « astres errants ». Les Grecs comptaient sept planètes : la Lune, le Soleil, Vénus, Mercure, Mars, Jupiter et Saturne.

Le Soleil se lève à l'Est et se couche à l'Ouest. Nous observons le mouvement circulaire du Soleil autour de la Terre au fur et à mesure de l'avancement de la journée. Dans le référentiel géocentrique, le Soleil tourne autour de la Terre.

Platon observe des irrégularités lorsqu'il essaye de déterminer la trajectoire des astres. Les prédictions du modèle géocentrique « simple » ne correspondent pas à la réalité observée.

Pour prendre en compte les irrégularités des trajectoires observées, Eudoxe imagine un système dans lequel les mouvements des planètes résultent de l'ensemble des mouvements de sphères emboîtées :

• la sphère extérieure explique l'alternance jour/nuit ;


• la deuxième sphère explique les mouvements des planètes ;


• les sphères intérieures expliquent les stations et rétrogradations.

Au total, le système inventé par Eudoxe comporte 27 sphères, mais ce système fonctionne mal dans certains cas, notamment pour la trajectoire de Mars. Aristote améliorera ce système en proposant une version finale composée de 56 sphères.

Philolaos, un disciple de Pythagore, imagine la Terre comme une sphère en rotation autour d'un feu central qu'il nomme Hestia. Dans ce modèle, l'alternance jour-nuit et le mouvement de la voûte céleste s'expliquent par la rotation de la Terre sur elle-même.