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Propuso el sistema geocéntrico como la base de la mecánica celeste, perduró 1400 años. Sus teorías y explicaciones astronómicas perduraron en el pensamiento científico hasta el siglo XVI.
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Proporcionó las bases de que permitieron a Kepler, Galileo, Brahe y Newton culminar la revolución astronómica.
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Construyó un telescopio y descubrió que las montañas de la Luna eran similares a las de la Tierra, además, con ese mismo telescopio descubrió las fases de Venus lo cual invalidó la cosmología geocéntrica.
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Intentó demostrar las leyes sobre el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Descubrió que las órbitas eran elípticas y no circulares.
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Fue el primero en calcular la órbita de un cometa. Aportó con los métodos para medir la distancia del Sol a través del tránsito de los planetas, el establecimiento del movimiento estelar y la aceleración secular de la Luna.
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Descubrió que nuestra galaxia no es la única en el universo y que hay miles de galaxias, además, el universo se está expandiendo.