Tycho Brahe realizzò a Hveen il grande osservatorio astronomico di Uraniborg dal quale osservò il cielo con imponenti strumenti per più di 20 anni.

Tycho era convinto dell'assoluta immobilità della Terra, come dimostra il fatto che una pietra lasciata dalla sommità d'una torre cade alla sua base. Se la Terra ruotasse sul proprio asse la pietra avrebbe dovuto cadere a ovest della torre.

Tuttavia Tycho rifiutò il sistema di Tolomeo, nel quale fenomeni come le comete erano ritenuti interni all'atmosfera della Terra. Nel 1572 comparve una stella nova nella costellazione di Cassiopea e Tycho cercò di misurarne la distanza mediante triangolazione. L'esiguità dell'angolo trovato provò che la nova si trovava molto oltre la Luna. Con lo stesso metodo Tycho dimostrò che anche la cometa del 1577 si muoveva oltre il cielo della Luna, lungo un'orbita circolare attorno al Sole, con moto non uniforme.

Tycho esaminò il percorso annuo del Sole e lo considerò in moto uniforme lungo una circonferenza eccentrica alla Terra. Per il corso mensile della Luna concepì invece un modello formato da cinque cerchi ruotanti uniformemente; con esso ne definì la posizione rispetto al Sole e alle stelle con precisione mai raggiunta prima.

Nel 1582, grazie a nuove triangolazioni, Tycho affermò che Marte in opposizione al Sole era più vicino alla Terra del Sole stesso. Ne concluse che anche Marte ruotava intorno al Sole. Ma poiché l'orbita del pianeta intersecava quella del Sole, Tycho concluse che Marte non poteva essere collocato su una sfera cristallina solida.

Egli eliminò, dunque, le sfere celesti della tradizione aristotelico-tolemaica, affermando la fluidità dei cieli. Tycho estese il moto circumsolare di Marte agli altri pianeti. Sotto la sfera delle stelle fisse, anche Mercurio, Venere, Giove e Saturno ruotavano attorno al Sole che, nel contempo, li trascinava con sé attorno alla Terra immobile.