Lý thuyết Copernicus giải thích chuyển động ngược dòng như thế nào?

Mô hình nhật tâm của Copernicus cho thấy cách một người quan sát trên Trái đất quay quanh mặt trời sẽ nhìn thấy một hành tinh có chu kỳ quỹ đạo dài hơn dường như di chuyển lùi lại và sau đó tiến lên một lần nữa. Mô hình của Ptolemy, với Trái đất ở trung tâm, yêu cầu các cơ học bổ sung phức tạp để giải thích chuyển động ngược dòng không bao giờ khớp với chuyển động được quan sát.

Copernicus đã giải quyết vấn đề của "những ngôi sao lang thang" bằng cách đề xuất một hệ nhật tâm. Một người quan sát trên Trái đất, quay quanh mặt trời, sẽ thấy một hành tinh ở quỹ đạo bên ngoài dường như bắt đầu chuyển động chậm lại và sau đó chuyển động ngược lại, rồi lại tiếp tục đi về phía trước. Người quan sát trên Trái đất di chuyển nhanh hơn hoặc chậm hơn hành tinh đang được quan sát, vì vậy có vẻ như hành tinh này đi ngược lại trong một khoảng thời gian. Khi hành tinh bắt kịp quỹ đạo của người quan sát, nó dường như lại di chuyển về phía trước.

Mặc dù Aristarchus ở Samos đã đề xuất một mô hình nhật tâm vào năm 200 trước Công nguyên, nhưng Aristotle nói rằng ý thức chung quy định một mô hình địa tâm. Vào năm 2 SCN, Ptolemy đã tinh chỉnh mô hình của Aristotle và thêm một số yếu tố chính để giải thích chuyển động ngược dòng. Một hành tinh quay quanh Trái đất cũng sẽ phải di chuyển trong một quỹ đạo nhỏ hơn xung quanh quỹ đạo để giải quyết chuyển động ngược dòng. Ptolemy gọi đây là một chu kỳ sử thi, và nó sẽ vẫn không bị nghi ngờ trong gần 12 thế kỷ. Theo thời gian, dữ liệu chuyển động của hành tinh trở nên chính xác hơn và toán học đằng sau các chu kỳ sử thi không còn khớp với dữ liệu quan sát được nữa. Mô hình Copernic đã loại bỏ sự phức tạp và không chính xác của các chu kỳ sử thi và tiến rất gần đến việc khớp với dữ liệu quan sát được. Khi Johannes Kepler chỉ ra rằng các hành tinh chuyển động theo hình elip, không phải hình tròn, mô hình Copernic đã hoạt động hoàn hảo.