혁명 이전의 세상과 이후의 세상이 근본적으로 다를 때, 우리는 혁명이라는 말을 사용한다. 산업혁명 이전과 이후를 비교해보면 짐작할 수 있을 것이다.

고대 그리스 로마 문화를 새롭게 인식하고 복원하자는 14~16세기의 문예부흥 운동을 르네상스라고 부르는 것처럼, 고대 아리스토텔레스의 자연학·아르키메데스의 수학·프톨레마이오스의 천문학을 복원하자는 운동을 과학적 르네상스로 구분하여 16세기를 과학적 르네상스 시대로, 17세기를 과학혁명 시대로 구분하기도 한다. 그러나 우리는 과학적 르네상스와 과학혁명으로 구분하지 않고, 과학혁명으로 통일하여 논의할 것이다.    

고대 그리스에서 ‘자연학(physica)’이라 불리던 학문 분야가 중세에는 ‘자연철학(natural philosophy)’이라 불리었으며, 과학혁명 이후에는 ‘과학(science)’이라 불리게 된다. 니콜라우스 코페르니쿠스·튀코 브라헤·갈릴레오 갈릴레이·요하네스 케플러·아이작 뉴턴 다섯 사람이 ‘자연철학’을 ‘과학’으로 바꾸는 과학혁명을 이루었다. 

오늘날 우리가 알고 있는 (자연)과학이 탄생하는데 철학자 두 사람을 과학혁명가들이 ‘행성의 운행’과 ‘물체의 운동’에 대한 연구를 행하여, ‘과학혁명’을 성취함과 동시에 ‘지동설’에 대한 확고한 증거를 제시하였다. 정밀하고 방대한 천체 관측 자료를 남긴 튀코 브라헤덴마크의 천문학자 튀코 브라헤(1546~1601)는 정밀하고 방대한 천체 관측 자료를 남겼다. 그는 ‘지구가 태양 주위를 돈다면, 6개월 후의 별자리들은 현재와 다르게 보여야 하는데 전혀 그렇지 않다’는 것은 지구가 움직이지 않기 때문이라고 주장했다. 별자리들이 다르게 보이지 않는 것은, 지구가 6개월 동안 이동한 거리에 비하여, 지구와 별들 사이의 거리가 매우 멀어서 그 변화가 미세하여 관측할 수 없었기 때문이다.

지구가 태양을 중심으로 공전한다는 증거를 찾을 수 없었던 튀코 브라헤는 천동설과 지동설의 중간 단계라고 할 수 있는 이론을 주장했다. 즉, 지구를 중심으로 태양과 달이 회전하고, 태양을 중심으로 하여 행성들이 돈다는 것이다. 튀코 브라헤의 천체 모델은 천동설 모델보다는 간단하고, 지동설 모델 보다는 복잡하다. 

튀코 브라헤의 태양계 모델 그림에서, 가운데 검은 점이 지구, 지구를 중심으로 한 두 개의 동심원 중 작은 원은 달의 궤도이며 큰 원은 태양의 궤도이며, 태양 궤도 상에 중심을 둔 다섯 개의 동심원은 당시에 알려져 있던 다섯 행성의 궤도이다. 즉 수성, 금성, 화성, 목성, 토성의 궤도이다.