Taivaan sfäärit
Historia > Planetaaristen sfäärien ilmaantuminen

Vanteiden sijaan Platonin oppilas Eudoksus kehitti samankeskisiin pallopintoihin eli sfääreihin perustuvan planetaarisen mallin, jossa Aurinkoon ja Kuuhun liittyi kolme, viiteen planeettaan taas neljä sfääriä kuhunkin, kaikkiaan siis 26 sfääriä.. Kallippus muokkasi tätä järjestelmää käyttämällä Auringolle, Kuulle, Merkuriukselle, Venukselle ja Marsille viisi sfääriä kullekin, kun taas Jupiteriin ja Saturnukseen niitä liittyi edelleen vain neljä; kaikkiaan sfäärejä oli siis 33. Jokainen planeetta oli kiinnitetty sisimpään siihen liittyvistä sfääreistä. Vaikka Eudoksuksen ja Kallippuksen mallit kuvailivat kvalita­tiivisesti planeetojen liikkeiden tärkeimpiä ilmiöitä, ne eivät olleet riittävän tarkkoja, jotta niiden avulla olisi voitu tehdä kvantita­tiivisia ennusteita. Viime aikoihin saakka kreikkalaisen tieteen historian tutkijat ovat pitäneet näitä sfäärejä pelkästään geometrisina malleina mutta eräät uudemmat tutkimukset viittaavaat siihen, että ne käsitettiin fysikaalisesti todellisiksi tai on päädytty siihen, että käytettävissä olevan rajallisen aineiston perusteella ei voida ratkaisevasti selvittää, miten niiden luonne ymmärrettiin.
Teoksessaan Metafysiikka Aristoteles kehitti Eudoksoksen matemaattisten mallien perusteella sääfeihin perustuvan fysikaalisen kosmologian. Aristoteleen mallissa pallomainen Maa on maailman­kaikkeuden keski­pisteessä ja planeettoja liikuttaa joko 47 tai 55 toisiinsa liittyvää sfääriä, jotka muodostavat yhtenäisen planeetta­järjestelmän, kun taas Eudoksuksen ja Kallippuksen malleissa jokaisella planeetalla oli oma joukkonsa sfäärejä, jotka eivät kytkeyneet seuraavan planeetan sfääreihin. Aristoteleen mukaan sfäärien ja sen mukaisesti myös liikuttajien tarkka lukumäärä voitiin määrittää tähtitieteellisten tutkimusten avulla, mutta hän lisäsi Eudoksuksen ja Kallippuksen ehdottamiin sfääreihin vielä muita, joiden tehtävänä oli kumota ulompien sfäärien vaikutus. Aristoteleen mukaan nämä sfäärit koostuivat muuttumattomasta viidennestä alkuaineesta, eetteristä. Kutakin saman­keskistä sfääriä liikuttaa oma liikkumaton liikuttajansa, jota sfääri rakastaa ja joka juuri sen vuoksi saa sfäärin liikkumaan.
Noin vuonna 150 jKr. Ptolemaios kehitti Almagest-teoksessaan tähtien ja planeettojen liikkeelle geometriset ja ennustuskykyiset mallit, ja teoksessaan Planeettahypoteesit hän kehitti yhtenäisen fysikaalisen mallin kosmoksesta. Olettamalla deferentit eksentrisiksi ja käyttämällä episyklejä hän sai geometrisen mallinsa matemaattisesti yksityis­kohtaisemmaksi ja sen mukaiset ennusteet tarkemmaksi kuin aikaisemmat maailman­kaikkeuden mallit, joissa sfäärit oli oletettu saman­keskisiksi. Ptolemaioksen fysikaalisessa mallissa jokainen planeetta kuuluu kahteen tai useampaan sfääriin, mutta sen sijaan, että hän teoksensa Planeetta­hypoteesit ensimmäisessä kirjassa kuvailee niitä pallo­pintoina, toisessa kirjassaan hän käsittä ne pikemminkin paksuiksi sisäkkäisiksi pallomaisiksi vyöhykkeiksi. Hänen mukaansa jokainen planeetta liikkui tasaisella nopeudella pitkin episykliä, jonka keskipiste taas liikkui tasaisella kulma­nopeudella ekvanttipisteen suhteen, joka oli hieman syrjässä Maasta siten, että Maa ja ekvantti­piste sijaitsivat symmetrisesti deferentin keskipisteen suhteen. Ptolemaioksen sisäkkäisiin pallo­kuoriin perustuvan mallin perusteella voitiin myös arvioidan maailmankaikkeuden mittasuhteita: Saturnuksen suurin etäisyys oli 19 865 kertaa ja etäisyys tähtiin ainakin 20 000 kertaa Maan säteen suuruinen.
Planeettojen sfäärit sijoitettiin sisäkkäin maailmankaikkeuden keskustassa sijainneen pallomaisen, paikoillaan pysyvän Maan ympärille tavallisimmin tässä järjestyksessä: Kuu, Merkurius, Venus, Aurinko, Mars, Jupiter, Saturnus. Yksityiskohtaisemmissa malleissa seitsemään planeettojen sfääriin sisältyi muita sekundaarisia sfäärejä.  Planeettojen sfäärien ulkopuolella oli tähtien sfääri, jossa olivat kiintotähdet. Eräiden tähtitieteellisten havaintojen selittämiseksi monet oppineet olettivat sitä paitsi, että kahdeksannen eli tähtien sfäärien ulkopuolella oli vielä kaksi tai kolme sfääriä: yhdeksäs, joka selitti tasauspisteiden prekession, kymmenes, joka selitti oletetun trepidaation, sekä mahdollisesti yhdestoista, joka selitti ekliptikan kaltevuuden vaihtelut. Sisempien planeettojen keskinäisestä järjestyksestä kaikki eivät kuitenkaan olleet samaa mieltä. Platon seuraajineen sijoitti ne järjestykseen Kuu, Aurinko, Merkurius ja Venus, minkä jälkeen ulommat planeetat olivat tavanomaisessa järjestyksessään. Sitä vastoin Ptolemaios sijoitti Merkuriuksen ja Venuksen Auringon alapuolelle ja Venuksen näitä ylemmäksi, mutta huomautti, että toiset olivat sijoittaneet molemmat Auringon yläpuolelle. Jotkut keskiaikaiset ajattelijat kuten al-Bitruji sijoittivat Venuksen sfäärin Auringon yläpuolelle mutta Merkuriuksen sen alapuolelle.
Kopernikus arveli, että empiirinen syy siihen, miksi Platon seuraajineen sijoitti Merkuriuksen ja Venuksen Auringon yläpuolelle oli se, että jos ne olisivat Auringon alapuolella, heijastaessaan Auringon valoa ne näyttäisivät suurimman osan ajastaan vain puolipallolta ja joskus ne myös peittäisivät Auringon, mutta kumpaakaan ilmiötä ei ollut havaittu.