Predstava Zeme vznášajúcej sa v priestore: Pythagoras sa domnieval, že Zem je guľatá a Hiketás predpokladal, že sa otáča. Aristarchos zaviedol predstavu Zeme obiehajúcej okolo Slnka, teda Zeme vznášajúcej sa v priestore.
Vysvetlenie roka: Striedajúce sa obdobia na Zemi súvisia s javmi na svetovej guli. Podľa východu Síria pred Slnkom Egypťania poznali, že prídu záplavy. Dnes vieme, že rok je obdobie, za ktoré Zem obehne okolo Slnka (ako predpokladal Aristarchos).
Predstava o zoskupení telies okolo Zeme: Aristarchos prvý určoval zo vzájomnej polohy Slnka, Zeme a Mesiaca podľa obrázku pomer ich vzdialeností.
Planéty: Svietiace telesá, ktoré sa medzi súhvezdiami pohybovali nepravidelne, nazývali sa bludicami a ich pravá podoba dlho nebola objavená. Na obr. obiehajúci Saturn (s prstenom) a Venuša značne meniace veľkosť.
Guľatosť Zeme: Na obr. je v bode M vedený obzor; smer k bodu P je smer k pólu. Odchýlka tých dvoch smerov je výška pólu alebo zemepisná šírka. Pri ceste na sever sa zväčšuje a pól vystupuje viac a viac nad obzor. To je dôkaz guľatosti Zeme.
Otáčanie Zeme: Jedným z fyzikálnych dôkazov, že sa Zem otáča, je Foucaltov pokus s kyvadlom v parížskom Panteóne, pričom sa rovina kyvov stáčala a zostávala bez zmeny vzhľadom na hviezdy.
Epicyklické dráhy planét: Kým sa verilo, že sa Zem nepohybuje, museli sa planétam pripísať zložité epicyklické dráhy podľa obrázku. Akoby planéta bola pripevnená na kružnicu, ktorá kotúľa po druhej pevnej kružnici.
Schéma heliocentrickej sústavy: V XVI. storočí Aristarchov názor oživil Koperník. Učí, že stredom slnečnej sústavy je Slnko (Helios – Slnko, preto sústava heliocentrická). Podľa neho planéty obiehajú okolo Slnka po výstredných kružniciach.
Portréty vynikajúcich vedcov: Johannes Kepler a Tycho de Brahe.
Prvý Keplerov zákon: Kepler zlepšil Koperníkov názor tak, že dokázal dráhy planét ako eliptické. Slnko sa pritom nachádza v ohnisku elipsy.
Základné vlastnosti elipsy: V elipse má každý jej bod súčet vzdialeností od bodov F (ohniská) rovnaký a rovný hlavnej osi AB.
Možné dráhy obežníc: Veľké planéty majú eliptické dráhy trochu sploštené. Niektoré planétky majú eliptické dráhy značne pretiahnuté. Meteóry a kométy (ktoré sa nevracajú) obiehajú okolo Slnka po parabole (vľavo).
Druhý Keplerov zákon: Pohyb planéty nie je rovnomerný. Čím bližšie je planéta Slnku, tým väčšiu má rýchlosť. Platí: Plochy opísané spojnicou planéty so Slnkom za rovnaké doby sú rovnaké.
Protiklad zemestrednej sústavy: Aj pri úspechu Koperníkovej sústavy spresnenej Keplerom cirkev zotrvávala na starovekom Ptolemaiovom názore, podľa ktorého je Zem stredom sveta. Pohyb planét sa deje podľa obrázku.
Dôkaz správnosti Koperníkovej sústavy: Keď Venuša obieha vnútri zemskej dráhy, musia byť jej fázy ako mesačné, ale meniacej sa veľkosti – ako na obraze.
Objavenie pohybových zákonov: Veda slávila najväčší úspech, keď sa dokázalo, že planéty sa pohybujú podľa zákonov pohybu hmoty, ktoré objavil Newton. Slnečná sústava je hmotná.
Gravitačný Newtonov zákon: Pohyb planét dá sa vypočítať, ak vieme, akou silou ich priťahuje Slnko. Zákon priťahovania hmôt určil Newton tak, že príťažlivá sila je úmerná veľkosti priťahujúcej hmoty a klesá s druhou mocninou vzdialenosti od priťahujúceho telesa. Zákon objavil pri pozorovaní jabĺčka, padajúceho zo stromu.
Pozorovací prostriedok astronómie: Pozorovanie vzdialených kozmických telies sa umožnilo zavedením ďalekohľadu. Na obr. ďalekohľad Keplerov.
Paralaxa hviezd: Keď Zem obieha okolo Slnka, pozorujeme hviezdy z rôznych miest svetového priestoru. Odchýlka smerov k hviezde z dvoch protiľahlých bodov dráhy je dvojnásobná paralaxa, pomocou ktorej sa určujú vzdialenosti hviezd.
Hviezdy rôznych veľkostí: Pri známych vzdialenostiach hviezd možno určiť aj polomery niektorých. Kruh B značí obra-hviezdu v Orióne (Betelgeuze). Bod označený S vnútri kruhu je pomerná veľkosť Slnka.
Galaktická sústava: Ako planéty obiehajú v planetárnych sústavách, hviezdy za milióny rokov obiehajú v obrovských sústavách zvaných galaxie. Na obrázku je veľká galaxia zo súhvezdia Andromédy.
Zhluky galaxií: Ani galaxie nie sú poslednými útvarmi. Tvoria zoskupenia zvané zhluky galaxií.
y
