Thời cổ đại, các nhà thiên văn học rất quan tâm đến chuyển động và vị trí của các ngôi sao. Họ cố gắng giải thích cấu trúc của vũ trụ và mối quan hệ giữa các ngôi sao. Các nhà triết học Hy Lạp cổ đại đã đưa ra khái niệm nhìn các ngôi sao được gắn trong những quả cầu quay bao gồm một chất trong suốt gọi là "ether", được sắp xếp giống như những kho báu được gắn trong đồ trang trí. Lý thuyết này không chỉ phổ biến trong thời kỳ Hy Lạp cổ đại mà còn ảnh hưởng đến các học giả sau này và hình thành nên nền tảng của thiên văn học.
"Chuyển động của các ngôi sao được coi là cố định. Các ngôi sao cố định sẽ không thay đổi vị trí tương đối của chúng với nhau nên phải có một quả cầu bầu trời đầy sao."
Các nhà thiên văn học cổ đại như Aristotle và Ptolemy đã phát triển mô hình này một cách chi tiết hơn. Theo những mô hình ban đầu này của vũ trụ, mỗi hành tinh được cho là nằm trong một quả cầu quay được xếp chồng lên nhau để tạo thành một cấu trúc phức tạp. Trước sự dịch chuyển nhật tâm, thuyết địa tâm chiếm ưu thế, đặt Trái đất vào trung tâm vũ trụ, được bao quanh bởi các hành tinh và các ngôi sao.
Ptolemy đã cải tiến hơn nữa mô hình này. Ông đề xuất các khái niệm về “đường tròn” và “vòng tròn nhỏ” để giải thích chuyển động của các hành tinh. Sự phức tạp của các mạng chuyển động tròn này khiến lý thuyết của Ptolemy gần như không thể bị bác bỏ vào thời điểm đó. Những lời dạy của ông đã cung cấp nền tảng cho những quan sát thiên văn trong những thế kỷ tiếp theo và có thể là một mô hình khá tiên tri về thiên văn học.
"Trong vũ trụ học của Ptolemy, chuyển động của các hành tinh tạo nên cấu trúc hình cầu nhiều lớp, với lớp ngoài cùng là các ngôi sao cố định và lớp bên trong là các hành tinh."
Theo thời gian, nhiều học giả vẫn coi lý thuyết này là chìa khóa để hiểu về vũ trụ, mặc dù tâm lý dần thay đổi sau Cách mạng Khoa học. Mặc dù các định luật chuyển động của Kepler đã làm rõ quỹ đạo hình elip của các hành tinh, nhưng những giải thích cổ xưa về chuyển động của thiên thể vẫn có sức hấp dẫn.
Vào thời Trung cổ, hầu hết các học giả và triết gia vẫn bị ảnh hưởng bởi các mô hình cổ xưa về vũ trụ, đặc biệt là trong các nền văn hóa Kitô giáo và Hồi giáo, bức tranh vũ trụ này được sử dụng để tranh luận về sự tồn tại của Chúa và vẻ đẹp của tạo hóa. Theo thời gian, đã có nhiều suy nghĩ về cách giải thích chuyển động của những ngôi sao này. Một mặt, chúng tuân theo lý thuyết của Ptolemy, mặt khác, chúng dần bị khoa học hiện đại thách thức.
"Nhiều học giả thời trung cổ tin chắc rằng chuyển động giữa các vì sao là bí ẩn. Chuyển động này không chỉ là chuyển động vật lý mà còn liên quan mật thiết đến ý muốn của Chúa."
Các nhà thiên văn học như Brahe và Kepler đã thảo luận về bí mật chuyển động của các hành tinh, tái khám phá và xác định vị trí của chúng trong vũ trụ. Kepler tin rằng các hành tinh không bị di chuyển bởi các quả cầu rắn mà chuyển động tự do dọc theo các quỹ đạo hình elip. Điều này chứng tỏ cái nhìn sâu sắc của ông về chuyển động của các ngôi sao.
Trong những thế kỷ tiếp theo, lý thuyết vạn vật hấp dẫn của Newton đã thay đổi hoàn toàn cách hiểu về chuyển động của các ngôi sao, đưa nó đi sâu hơn vào khuôn khổ toán học và vật lý, khiến lối suy nghĩ cổ xưa về vị trí của các ngôi sao dần bị bỏ rơi. Vì vậy, sự hiểu biết về chuyển động của sao đã thay đổi đáng kể từ thời cổ đại đến thời hiện đại.
“Với sự tiến bộ của lý thuyết và công nghệ quan sát, khoảng cách giữa những mô tả cổ xưa về vũ trụ và hiểu biết khoa học ngày nay không ngừng thu hẹp.”
Cuối cùng, mặc dù hiểu biết khoa học của chúng ta về chuyển động của các ngôi sao đã đạt đến những tầm cao mới nhưng những lý thuyết và suy nghĩ của các học giả cổ đại về quá trình này vẫn luôn là nền tảng cho hành trình khám phá lịch sử thiên văn học của chúng ta. Trước sự bao la của vũ trụ, chúng ta không thể không nghĩ: Làm thế nào thiên văn học trong tương lai sẽ vượt qua những khuôn khổ cổ xưa này và khám phá những bí mật sâu xa hơn của vũ trụ?