Nouvelle vision durant l'Antiquité : Terre sphérique et géocentrisme
Concernant le début de ce nouveau mode de pensée, les dates sont ici encore quelque peu floues. C'est au Ve siècle que les idées commencent à évoluer. Parménide affirme que la Terre était sphérique, et constituée de feu et de terre. Philolaos de Crotone est également l'un des premiers à imaginer que la Terre est sphérique. Il pense aussi que celle-ci et d'autres astres ( Soleil, Lune, 5 planètes, « l'anti-Terre »...) tournent autour d'un « Feu Central », résidence des dieux. Cette théorie n'est toutefois pas de l'héliocentrisme car le Soleil n'est pas le « Feu Central ».
L'apparition de preuves marque un net changement dans les idées. Aristote, pensant que la Terre se dirige vers le centre d'un univers fini, en déduit que la figure résultante ne peut être qu'une sphère. Aristote montre aussi que la Terre est sphérique en se basant sur le fait que lors d'une éclipse de Lune l'ombre de la Terre sur la Lune est toujours courbe (nous allons nous y intéresser tout au long de cet exposé). La troisième et dernière preuve qu'il a avancée est que lorsque l'on se déplace du Nord vers le Sud (ou inversement) notre ombre n'est pas la même. Il a démontré par le calcul que deux bateaux étant éloignés l'un de l'autre, un observateur placé sur l'un d'entre eux voit à l'horizon le mât seul avant la totalité de l'embarcation. A l'époque cette expérience ne fut jamais réalisée.
Au IIIe siècle Aristarque de Samos fut le premier à imaginer l'héliocentrisme. Ératosthène parvient également à mesurer un méridien Terrestre. Pour cela il devait obligatoirement supposer que la Terre était sphérique.