Pitanje strukture Svemira i mjesta planeta Zemlje i ljudske civilizacije u njemu zanimalo je znanstvenike i filozofe od pamtivijeka. Dugo je vremena u uporabi bio takozvani Ptolemajev sustav, kasnije nazvan geocentrični. Prema njezinim riječima, upravo je Zemlja bila središte svemira, a oko nje su se probijali i drugi planeti, Mjesec, Sunce, zvijezde i druga nebeska tijela. Međutim, do kasnog srednjeg vijeka već se nakupilo dovoljno dokaza da takvo razumijevanje svemira nije istinito.
Prvi put ideju da je Sunce središte naše galaksije izrazio je poznati filozof rane renesanse Nikola Kuzanski, ali je njegov rad bio više ideološke prirode i nije ga podupirao nijedan astronomski dokazi.
Heliocentrični sustav svijeta kao holistički znanstveni svjetonazor, potkrijepljen ozbiljnim dokazima, započeo je svojformacije u 16. stoljeću, kada je poljski znanstvenik N. Kopernik objavio svoj rad o kretanju planeta, uključujući i Zemlju, oko Sunca. Poticaj za stvaranje ove teorije bila su znanstvenikova dugoročna promatranja neba, uslijed čega je došao do zaključka da je jednostavno nemoguće objasniti složena kretanja planeta na temelju geocentričnog modela. Heliocentrični sustav ih je objasnio činjenicom da se s povećanjem udaljenosti od Sunca brzine planeta primjetno smanjuju. U ovom slučaju, ako je planet, kada se promatra, iza Zemlje, čini se da se počinje kretati unatrag.
Zapravo, u ovom trenutku ovo nebesko tijelo je jednostavno na maksimalnoj udaljenosti od Sunca, pa se njegova brzina usporava. Istodobno, treba napomenuti da je heliocentrični sustav svijeta Kopernika imao niz značajnih nedostataka, posuđenih iz Ptolomejevog sustava. Dakle, poljski znanstvenik je vjerovao da se, za razliku od drugih planeta, Zemlja ravnomjerno kreće u svojoj orbiti. Osim toga, tvrdio je da središte svemira nije toliko glavno nebesko tijelo koliko središte Zemljine orbite, koje se u potpunosti ne poklapa sa Suncem.
Sve ove netočnosti otkrio je i prevladao njemački znanstvenik I. Kepler. Heliocentrični sustav činio mu se neospornom istinom, štoviše, vjerovao je da je došlo vrijeme za izračunavanje razmjera našeg planetarnog sustava.
Nakon dugog i mukotrpnogistraživanja u kojima je aktivno sudjelovao danski znanstvenik T. Brahe, Kepler je zaključio da je, prvo, Sunce ono koje predstavlja geometrijsko središte planetarnog sustava kojem pripada naša Zemlja. Drugo, Zemlja, poput drugih planeta, kreće se neravnomjerno. Osim toga, putanja njegovog kretanja nije pravilna kružnica, već elipsa, u čijem je fokusu Sunce.
Treće, heliocentrični sustav dobio je od Keplera svoje matematičko opravdanje: u svom trećem zakonu njemački je znanstvenik pokazao ovisnost razdoblja okretanja planeta o duljini njihovih orbita.
Heliocentrični sustav stvorio je uvjete za daljnji razvoj fizike. U tom je razdoblju I. Newton, oslanjajući se na Keplerovo djelo, izveo dva najvažnija načela svoje mehanike - inerciju i relativnost, koji su postali završni akord u stvaranju novog sustava svemira.
