O modelo heliocêntrico de Copérnico mostra como um observador na Terra orbitando o sol veria um planeta com um período orbital mais longo parecer se mover para trás e para frente novamente. O modelo de Ptolomeu, com a Terra no centro, exigia uma mecânica adicional complexa para explicar o movimento retrógrado que nunca correspondia ao movimento observado.
Copérnico resolveu o problema das “estrelas errantes” propondo um sistema heliocêntrico. Um observador na Terra, orbitando o Sol, veria um planeta em uma órbita externa aparentemente começando a desacelerar e depois inverter o movimento, e então continuar para a frente novamente. O observador na Terra se move mais rápido ou mais devagar do que o planeta sendo observado, então parece que o planeta vai ao contrário por um período. Conforme o planeta alcança a órbita do observador, ele parece avançar novamente.
Embora Aristarco de Samos tenha proposto um modelo heliocêntrico em 200 a.C., Aristóteles disse que o bom senso ditou um modelo geocêntrico. Em 2 d.C., Ptolomeu refinou o modelo de Aristóteles e adicionou alguns elementos-chave para explicar o movimento retrógrado. Um planeta orbitando a Terra também teria que se mover em uma órbita menor ao redor do caminho orbital para lidar com o movimento retrógrado. Ptolomeu chamou isso de epiciclo e permaneceria inquestionável por quase 12 séculos. Com o tempo, os dados do movimento planetário tornaram-se mais precisos e a matemática por trás dos epiciclos não correspondia mais aos dados observados. O modelo copernicano eliminou a complexidade e imprecisão dos epiciclos e chegou muito perto de coincidir com os dados observados. Quando Johannes Kepler mostrou que os planetas se movem em elipses, não em círculos, o modelo copernicano funcionou perfeitamente.
