パラダイム
この項は、波動説と粒子説を巡る小史を参照しています。
光の本性を粒子と見るか波動と見るかの対立も古代ギリシャに遡る。アリストテレスは光は空気元素の乱れであると仮定した。デモクリトスは、光は太陽の原子の一形態であるとした。
11世紀に光学教程を書いたアラビアの科学者イブン・アル・ハイサム(アルハゼン)は、光線は光の粒子からなるとした。1630年、ルネ・デカルトは光の波動説を支持し、普及させた。アイザック・ニュートンは、1670年代の初めから30年もこの問題を考え始め、粒子説の主唱者となった。おなじころ、ロバート・フック、クリスティアーン・ホイヘンス、オーギュスタン・ジャン・フレネルは、光の回折を波動説で説明した。この論争は、1803年、トマス・ヤングが二重スリットにより光の干渉を発見して、粒子説に打撃を与えた。粒子説に対する最後の一撃は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルによる電磁波方程式の発見だった。
20世紀に入り、1905年、アルベルト・アインシュタインは、光電効果をマックス・プランクの量子仮説を用いて説明し、粒子説が復活した。1920年代に量子力学が成立すると、ヴェルナー・ハイゼンベルクの不確定性原理により、光は粒子とも波動とも考えられることが判明し、波動説と粒子説の長い対立はどちらの勝利とも付かない形で収束した。
天動説の最初の形は、天球説だった。アリストテレス以前のイタリア学派は、月、太陽、すべての星が地球を中心とする同心球により説明した。この体系の完成者とされるユークドスは、5つの惑星と太陽、月の運動を説明する地球を中心とする7つの天球を与え、組合せにより合計27の天球をもつ複雑な体系となった。カリッポスは34個の、アリストテレスは56の天球からなる更に複雑な体系を考えた
同心球体系に変わって生まれたのが離心球と周天円の体系だった。ペルガのアポロニウスにより考えられ、ヒッパルコスによって完成され、クラウディオス・プトレマイオスにより後世に伝えられた。プトレマイオスの主著『アルマゲスト』は、それまでの天文学を体系付け、実用的な計算法を整理したことで、エウクレイデスの『原論』のように何世紀にもわたって標準的な教科書であり続けた。