Otázka struktury Vesmíru a místa planety Země a lidské civilizace v něm byla předmětem zájmu vědců a filozofů od nepaměti. Dlouhou dobu se používal tzv. Ptolemaiovský systém, později nazývaný geocentrický. Právě Země byla podle ní středem vesmíru a kolem ní se proháněly další planety, Měsíc, Slunce, hvězdy a další nebeská tělesa. V pozdním středověku se však již nashromáždilo dostatek důkazů, že takové chápání vesmíru nebylo pravdivé.
Poprvé myšlenku, že Slunce je středem naší Galaxie, vyslovil slavný filozof rané renesance Mikuláš Kusánský, ale jeho dílo bylo spíše ideologického charakteru a nebylo podporováno žádným astronomický důkaz.
Heliocentrický systém světa jako holistický vědecký světonázor, podpořený vážnými důkazy, začal svůjformace v 16. století, kdy polský vědec N. Koperník publikoval svou práci o pohybu planet včetně Země kolem Slunce. Impulsem k vytvoření této teorie byla vědcova dlouhodobá pozorování oblohy, v jejichž důsledku dospěl k závěru, že vysvětlit složité pohyby planet na základě geocentrického modelu je prostě nemožné. Heliocentrický systém je vysvětloval tím, že s rostoucí vzdáleností od Slunce znatelně klesají rychlosti planet. V tomto případě, pokud je planeta při pozorování za Zemí, zdá se, že se začíná pohybovat zpět.
Ve skutečnosti je v tuto chvíli toto nebeské těleso jednoduše v maximální vzdálenosti od Slunce, takže jeho rychlost se zpomaluje. Zároveň je třeba poznamenat, že heliocentrický systém světa Koperníka měl řadu významných nedostatků, vypůjčených ze systému Ptolemaia. Polský vědec se tedy domníval, že na rozdíl od jiných planet se Země na své oběžné dráze pohybuje rovnoměrně. Kromě toho tvrdil, že střed vesmíru není ani tak hlavním nebeským tělesem, jako spíše středem oběžné dráhy Země, která se zcela neshoduje se Sluncem.
Všechny tyto nepřesnosti objevil a překonal německý vědec I. Kepler. Heliocentrický systém se mu zdál nezpochybnitelnou pravdou, navíc věřil, že nadešel čas vypočítat měřítko naší planetární soustavy.
Po dlouhém a usilovném úsilístudií, na kterých se aktivně podílel dánský vědec T. Brahe, dospěl Kepler k závěru, že za prvé je to Slunce, které představuje geometrický střed planetárního systému, do kterého naše Země patří. Zadruhé, Země jako jiné planety, se pohybuje nerovnoměrně. Navíc trajektorií jeho pohybu není pravidelný kruh, ale elipsa, jejíž jedno z ohnisek zabírá Slunce.
Za třetí, heliocentrický systém dostal od Keplera své matematické zdůvodnění: ve svém třetím zákoně německý vědec ukázal závislost period revoluce planet na délce jejich oběžných drah.
Heliocentrický systém vytvořil podmínky pro další rozvoj fyziky. Právě v tomto období I. Newton, opírající se o dílo Keplera, odvodil dva z nejdůležitějších principů své mechaniky – setrvačnost a relativitu, které se staly poslední strunou při vytváření nového systému vesmíru.
