亞里士多德認(rèn)為地球是不動的，太陽、月亮、行星和恒星都以圓周為軌道圍繞著它轉(zhuǎn)動。他相信這些，是由于神秘的原因，他感到地球是宇宙的中心，而且圓周運動最為完美。在公元后兩世紀(jì)，這個思想被托勒密精制成一個完整的宇宙學(xué)模型。地球處于正中心，包圍著它的是八個天球，這八個天球分別負載著月亮、太陽、恒星和五個當(dāng)時已知的行星：水星、金星、火星、木星和土星（圖）。這些行星被認(rèn)為是沿著附在相應(yīng)天球上的更小的圓周運動，以說明它們在天空中被觀察到的相當(dāng)復(fù)雜的軌跡。最外層的天球被鑲上固定的恒星，它們總是停在不變的相對位置，但是總體繞著天空旋轉(zhuǎn)。最后一層天球之外為何物一直不清楚，但有一點是肯定的，它不是人類所能觀測到的宇宙的部分。

圖從最里面往最外面順序為月亮球、水星球、金星球、太陽球、火星球、木星球、土星球和固定恒星球。最中心為地球。

托勒密模型為預(yù)言天體在天空的位置提供了相當(dāng)精密的系統(tǒng)。但為了正確地預(yù)言這些位置，托勒密必須假定月亮軌道有時離地球比其他時候要近一倍，這意味著月亮有時看起來要比其他時候大一倍。托勒密承認(rèn)這個瑕疵，盡管如此，他的模型雖然不是普遍地、卻是廣泛地被接受。它被基督教接納為與《圣經(jīng)》相一致的宇宙圖象。這是因為它具有巨大的優(yōu)點，即在固定恒星天球之外為天堂和地獄留下了很多地方。

然而，1514年一位名叫尼古拉·哥白尼的教士提出了一個更簡單的模型。（起初，可能由于害怕教會對異端的迫害，哥白尼只能將他的模型匿名地流傳。）他的觀念是，太陽是靜止地位于中心，而地球和其他行星繞著太陽作圓周運動。將近一個世紀(jì)以后，他的觀念才被認(rèn)真地接受。后來，兩位天文學(xué)家——德國的約翰斯·開普勒和意大利的伽利雷·伽利略開始公開支持哥白尼的理論，盡管它所預(yù)言的軌道還不能完全與觀測相符合。直到1609年，亞里士多德——托勒密的理論才宣告死亡。那一年，伽利略用剛發(fā)明的望遠鏡來觀測夜空。當(dāng)他觀測木星時，發(fā)現(xiàn)有幾個小衛(wèi)星或月亮繞著它轉(zhuǎn)動。這表明不象亞里士多德和托勒密所設(shè)想的，并不是所有的東西都必須直接圍繞著地球轉(zhuǎn)。（當(dāng)然，仍然可能相信地球是靜止地處于宇宙的中心，而木星的衛(wèi)星沿著一種極其復(fù)雜的軌道繞地球運動，表觀上看來它們是繞著木星轉(zhuǎn)動。然而哥白尼理論是簡單得多了。）同時，開普勒修正了哥白尼理論，認(rèn)為行星不是沿圓周而是沿橢圓（橢圓是被拉長的圓）運動，從而使預(yù)言最終和觀察相互一致了。就開普勒而言，橢圓軌道僅僅是想當(dāng)然的，并且是相當(dāng)討厭的假設(shè)，因為橢圓明顯地不如圓那么完美。雖然他幾乎是偶然地發(fā)現(xiàn)橢圓軌道能很好地和觀測相符合，但卻不能把它和他的行星繞太陽運動是由于磁力引起的另一思想相互調(diào)和起來。對這一切提供解釋是晚得多的事，那是由于1687年伊薩克·牛頓爵士出版了他的《數(shù)學(xué)的自然哲學(xué)原理》，這部也許是有史以來物理科學(xué)上最重要的單獨的著作。在這本書中，牛頓不但提出物體如何在空間和時間中運動的理論，并且發(fā)展了為分析這些運動所需的復(fù)雜的數(shù)學(xué)。此外，牛頓提出了萬有引力定律，根據(jù)這定律，宇宙中的任一物體都被另外物體所吸引，物體質(zhì)量越大，相互距離越近，則相互之間的吸引力越大。這也就是使物體落到地面上的力。（由于一個蘋果落到牛頓的頭上而使他得到靈感的故事，幾乎肯定是不足憑信的。所有牛頓自己說過的只是，當(dāng)他陷入沉思之時，一顆蘋果的落下使他得到了萬有引力的思想。）牛頓繼而指出，根據(jù)他的定律，引力使月亮沿著橢圓軌道繞著地球運行，而地球和其他行星沿著橢圓軌道繞著太陽公轉(zhuǎn)。

哥白尼的模型擺脫了托勒密的天球，以及與其相關(guān)的宇宙存在著自然邊界的觀念。“固定恒星”除了由于地球繞著自身的軸自轉(zhuǎn)引起的穿越天空的轉(zhuǎn)動外，不改變它們的位置，很自然會使人設(shè)想到固定恒星是和我們的太陽類似的物體，只是比太陽離開我們遠得多了。

按照他的引力理論，牛頓意識到恒星應(yīng)該相互吸引，看來它們不能保持基本不動。那么它們會一起落到某處去嗎？在1691年寫給當(dāng)時另一位最重要的思想家里查德·本特里的一封信中，他論證道，如果只有有限顆恒星分布在一個有限的空間區(qū)域里，這確實是會發(fā)生的。但是另一方面，他推斷如果存在無限多顆恒星，多少均勻地分布于無限的空間，這種情形就不會發(fā)生，因為這時不存在任何一個它們落去的中心點。當(dāng)人們議論到無窮時，這種論證是你會遭遇到的一種陷阱。在一個無限的宇宙，每一點都可以認(rèn)為是中心，因為在它的每一邊都有無限顆恒星。正確的方法是很久以后才被意識到的，即是先考慮有限的情形，這時所有恒星都相互落到一起，然后在這個區(qū)域以外，大體均勻地加上更多的恒星，看情況會如何改變。按照牛頓定律，這額外的恒星平均地講對原先的那些根本沒有什么影響，所以這些恒星還是同樣快地落到一起。我們愿意加上多少恒星就可以加上多少，但是它們?nèi)匀豢偸翘s在一起。現(xiàn)在我們知道，由于引力總是吸引的，不可能存在一個無限的靜態(tài)的宇宙模型。

在20世紀(jì)之前從未有人暗示過，宇宙是在膨脹或是在收縮，這有趣地反映了當(dāng)時的思維風(fēng)氣。一般認(rèn)為，宇宙或是以一種不變的狀態(tài)已存在了無限長的時間，或以多多少少正如我們今天所看的樣子被創(chuàng)生于有限久的過去。其部分的原因可能是，人們傾向于相信永恒的真理，也由于雖然人會生老病死，但宇宙必須是不朽的、不變的這種觀念才能給人以安慰。

甚至那些意識到牛頓的引力理論導(dǎo)致宇宙不可能靜止的人，也沒有想到提出宇宙可能是在膨脹。相反的，他們試圖修正理論，使引力在非常大距離時成為斥力。這不會對行星運動的預(yù)言有重大的影響，然而卻允許無限顆恒星的分布保持平衡——鄰近恒星之間的吸引力被遠隔恒星之間的斥力所平衡。然而，現(xiàn)在我們知道，這樣的平衡是不穩(wěn)定的：如果某一區(qū)域內(nèi)的恒星稍微互相靠近一些，引力就增強，并超過斥力的作用，這樣這些恒星就會繼續(xù)落到一起。反之，如果某一區(qū)域內(nèi)的恒星稍微互相遠離一些，斥力就起主導(dǎo)作用，并驅(qū)使它們離得更開。

另一個反對無限靜止宇宙的異見通常是歸功于德國哲學(xué)家亨利希·奧勃斯，1823年他發(fā)表了這個理論。事實上，牛頓的同時代的一些人已經(jīng)提出過這個問題。甚至奧勃斯的文章也不是貌似有理地反駁這模型的第一篇。不管怎么說，這是第一篇被廣泛注意的文章。這無限靜止模型的困難，在于幾乎每一道視線必須終結(jié)于某一恒星的表面。這樣，人們可以預(yù)料，整個天空甚至在夜晚都會像太陽那么明亮。奧勃斯反駁說，遠處恒星的光線由于被它所穿過的物質(zhì)吸收所減弱。然而如果真是如此，這相干的物質(zhì)將會最終被加熱到發(fā)出和恒星一樣強的光為止。唯一的能避免整個天空像太陽那么亮的結(jié)論的方法是，假定恒星并不是永遠那么亮，而是在有限久的過去才開始發(fā)光。這種情況下，吸光物質(zhì)還沒加熱，或者遠處恒星的光線尚未到達我們這兒。這使我們面臨著是什么首次使恒星發(fā)光的問題。

當(dāng)然，宇宙開端的問題在這之前很久就被討論過。根據(jù)一些早先的宇宙論和猶太人／基督教／穆斯林傳統(tǒng)，宇宙開端于有限的、并且不是非常遠的過去的某一時刻。對這樣一個開端，有一種議論是感到必須有“第一原因”來解釋宇宙的存在。（在宇宙中，你總可以將一個事件解釋為由于另一個更早的事件所引起的，但是宇宙本身的存在只有當(dāng)存在某個開端時才能被解釋。）另一種論證是圣·奧古斯丁在他的《上帝之城》的著作中提出的。他指出，文明在進步，我們將記住創(chuàng)造這些業(yè)績和發(fā)展技術(shù)的人們。這樣人，也許宇宙，不可能已經(jīng)存在了太長的時間。圣·奧古斯丁根據(jù)《創(chuàng)世紀(jì)》一書，接受公元前5000年作為宇宙的被創(chuàng)生的時間。（有趣的是，這和上一次的冰河時間的結(jié)束，大約公元前100000年相距不遠。考古學(xué)家告訴我們，文明實際上是從那時開始的。）另一方面，亞里士多德和大多數(shù)其他希臘哲學(xué)家不喜歡創(chuàng)生的思想，因為它帶有太多的神學(xué)干涉的味道。所以他們相信，人類及其周圍的世界已經(jīng)并且將繼續(xù)永遠存在。古代的人們已經(jīng)考慮到上述的文明進步的論點，用周期性洪水或其他災(zāi)難的重復(fù)出現(xiàn)，使人類回到文明的開初，來回答上面的話難。

1781年，哲學(xué)家伊曼努爾·康德發(fā)表了里程碑般的（也是非常模糊的）著作——《純粹理性批判》，在這本書中，他深入地考察了關(guān)于宇宙在時間上是否有開端、空間上是否有極限的問題。他稱這些問題為純粹理性的二律背反（也就是矛盾）。奇書因為他感到存在同樣令人信服的論據(jù)，來證明宇宙有開端的正命題，以及宇宙已經(jīng)存在無限久的反命題。他對正命題的論證是：如果宇宙沒有一個開端，則任何事件之前必有無限的時間。他認(rèn)為這是荒謬的。他對反命題的論證是：如果宇宙有一開端，在它之前必有無限的時間，為何宇宙必須在某一特定的時刻開始呢？