1543年，波蘭天文學家哥白尼在臨終時發表了一部具有曆史意義的著作——《天體運行論》，完整地提出了“日心說”理論。這個理論體係認為，太陽是行星係統的中心，一切行星都繞太陽旋轉。地球也是一顆行星，它一麵像陀螺一樣自轉，一麵又和其他行星一樣圍繞太陽轉動。
日心說把宇宙的中心從地球挪向太陽，這看上去似乎很簡單，實際上卻是一項非凡的創舉。哥白尼依據大量精確的觀測材料，運用當時正在發展中的三角學的成就，分析了行星、太陽、地球之間的關係，計算了行星軌道的相對大小和傾角等，“安排”出一個比較和諧而有秩序的太陽係。這比起已經加到80餘個圈的地心說，不僅在結構上優美和諧得多，而且計算簡單。更重要的是，哥白尼的計算與實際觀測資料能更好地吻合。因此，日心說最終代替了地心說。
在中世紀的歐洲，托勒密的地心說一直占著統治地位。因為地心說符合神權統治理論的需要，它與基督教會所渲染的“上帝創造了人，並把人置於宇宙中心”的說法不謀而合。如果有誰懷疑地心說，那就是褻瀆神靈，大逆不道，要受到嚴厲製裁。日心說把地球從宇宙中心驅逐出去，顯然違背了基督教義，為教會勢力所不容。為了捍衛這一學說，不少仁人誌士與黑暗的神權統治勢力進行了前仆後繼的鬥爭，付出了血的代價。意大利思想家布魯諾，為了維護日心說，最終被教會用火活活燒死；意大利科學家伽利略，也因為支持日心說而被宗教法庭判處終身監禁；開普勒、牛頓等自然科學家，都為這場鬥爭作出過重要貢獻。
日心說的錯誤觀點
（1）太陽並非宇宙的中心，而是太陽係的中心。
（2）地球並非是引力的中心。
（3）天空中看到的任何運動，不全是地球運動引起的。
（4）地球和其他行星的運行軌道是橢圓而不是圓，不做圓周運動。“大爆炸學說”
1929年，天文學家哈勃公布了一個震驚科學界的發現，這個發現在很大程度上導致這樣的結論：所有的河外星係都在離我們遠去，即宇宙在高速地膨脹著。這一發現促使一些天文學家想到：既然宇宙在膨脹，那麼就可能有一個膨脹的起點。天文學家勒梅特認為，現在的宇宙是由一個“原始原子”爆炸而成的，這是大爆炸說的前身。美國天文學家伽莫夫接受並發展了勒梅特的思想，於1948年正式提出了宇宙起源的大爆炸學說。
伽莫夫認為，宇宙最初是一個溫度極高、密度極大的由最基本粒子組成的“原始火球”。根據現代物理學，這個火球必定迅速膨脹，它的演化過程好像一次巨大的爆發。由於迅速膨脹，宇宙密度和溫度不斷降低，在這個過程中形成了一些化學元素（原子核），然後形成由原子、分子構成的氣體物質。氣體物質又逐漸凝聚成星雲，最後從星雲中逐漸產生各種天體，成為現在的宇宙。
這種學說一般人聽起來非常離奇，不可思議。在科學界，也由於這個學說缺乏有力的觀測證據，因而在它剛剛問世時，並未予以普遍的響應。
到了1965年，宇宙背景輻射的發現使大爆炸說重見天日。原來，大爆炸說曾預言宇宙中還應該到處存在著“原始火球”的“餘熱”，這種餘熱應表現為一種四麵八方都有的背景輻射。特別令人驚奇的是，伽莫夫預言的“餘熱”溫度竟恰好與宇宙背景輻射的溫度相當。另一方麵，由於有關的天文學基本數據已被改進，因此根據這個數據推算出來的宇宙膨脹年齡，已從原來的50億年增到100億~200億年，這個年齡與天體演化研究中所發現的最老的天體年齡是吻合的。由於大爆炸說比其他宇宙學說能夠更多、更好地解釋宇宙觀測事實，因此愈來愈顯示出它的生命力。
現在，大多數天文學家都接受了大爆炸說的基本思想，不少過去不能解釋的問題正在逐步解決，它是最有影響、最有希望的一種宇宙學說。
宇宙背景輻射
宇宙背景輻射又稱宇宙微波背景輻射，也稱3開背景輻射，是指來自宇宙空間背景上的各向同性的微波輻射。頻率屬於微波範圍。宇宙爆炸學說認為宇宙微波背景輻射大約產生於大爆炸後的30萬年。宇宙大爆炸初期，溫度是極高的，之後慢慢降溫，到現在（150億年以上）大約還殘留著3開左右的熱輻射。