随着社会与科学的不断发展，天文观测的精确度也渐渐提高，人们逐渐发现总有几颗星星并不像托勒密在地心学说里所说的那样围绕着地球运转，而是时快时慢，有时向前跑而有时向后跑。这几颗星星就是我们后来称之为五大行星的金星、木星、火星、水星和土星。托勒密把这种现象解释为，某些天体在围绕地球做均衡运转的同时，它们自身还要做小的圆周运动。他把天体环绕地球的轨道称为“均轮”，较小的圆周运动称为“本轮”。到了文艺复兴运动时期，人们发现托勒密所提出的均轮和本轮竟有八十多个，这显然很不科学、不合理。
最初，哥白尼也曾钻研过托勒密的著作，他也看出了托勒密的“地心说”之间的矛盾，正是因为发现了托勒密的错误的根源，才让哥白尼认识到，天文学发展的道路不该是继续“修补”托勒密的旧学说，而应该去发现宇宙的结构。在这样的历史背景下，哥白尼的“日心说”应运而生。
日心说认为，太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都绕太阳转动，地球不是宇宙的中心，而是一颗普通行星。地心说中提出的行星围绕地球运动一年的周期，其实却是地球每年绕太阳公转一周的周期。
