وقد بلغ علم الفلك عند الإغريق أوجه وقمة تطوره على يد الفلكي والرياضياتي الشهير كلاوديوس بطلميوس القلوذي الاسكندراني (85-165م). وهو عالم مصري من أصل يوناني ولد في صعيد مصر نهاية القرن الأول الميلادي. لقد تمكن هذا العالم من أن يرقى بعلم الفلك إلى مستوى جديد من خلال نظرياته الفلكية الهندسية التي استطاع التحقق من الكثير من معطياتها من خلال الرصد. فقد ألف بطلميوس العديد من الدراسات عن تشكيلات النجوم الثابتة ووضع جداول بموقعها. ودرس علوم البابليين وأرصادهم التي حصل عليها واستخدم الأدوات الفلكية كالإسطرلاب لقياس ارتفاع النجوم والكواكب وتحديد مساراتها، ولعل أشهر كتبه هو كتاب المجسطي Almagest أو الأعظم الذي اشتمل على كافة المواضيع الهندسية والفلكية. وقد ترجم كتابه هذا إلى العربية واعتمده الفلكيون العرب المسلمين. لما وجد بطليموس أن نظرية أرسطو في الكرات السماوية لا تتفق مع تفاصيل يعتمد الأرصاد الفلكية وبخاصة الحركة التراجعية للكواكب وضع نموذجاً معدلاً بـ مركزية الأرض للعالم كأساس. وقد احتوى هذا النموذج على ثلاثة مفاهيم أساسية ربما كان اثنان منها قديماً والأخر جديد اخترعه بطليموس على ما يبدو. وهذه المفاهيم الثلاثة هي:

المفاهيم الثلاثة هي:

فلك التدوير: Epicycle وهو فلك دائري الشكل يدور فيه الكوكب.

الفلك الحامل Deferent وهو فلك يحمل فلك التدوير (بما فيه الكوكب) يدور حول الأرض في مسار لا يشترط أن يكون بسرعة ثابتة.

التعديل: Equant وهو نقطة مناظرة للنقطة اللامركزية التي تقع فيها الأرض (أنظر الشكل (1) ومنها تكون سرعة الكوكب ثابتة على مساره طالما كان في الاستقامة.

الشكل (1) نظرية مركزية الأرض بحسب بطلميوس

وهكذا صارت الكواكب هذه المرة محمولة على أفلاك خاصة بها سميت أفلاك التدوير وكل من هذه الأخيرة محمول على فلك آخر سعي الفلك الحامل كما في الشكل (1).

وبموجب نظرية بطلميوس أصبح تفسير الحركة التراجعية للكواكب ممكناً

باعتبار أن الكواكب في حركتها على أفلاك التدوير تبدو في حركتها المستقيمة عندما يكون اتجاه حركتها متوافقاً مع اتجاه حركة الفلك الحامل حتى إذا صارت إلى موضع على الفلك الحامل عند نقطة انعكاس اتجاه دورانها صارت في الثبات ثم تبدأ حركتها في التراجع عندما يكون اتجاه سيرها في فلك التدوير معاكساً لاتجاه حركة الفلك الحامل حتى إذا صارت إلى موضع تنعكس فيه اتجاه حركتها مرة ثانية صارت في الثبات للاستقامة، ثم تستقيم، وهكذا دواليك. ومن الواضح أن حركة الشمس والقمر تكون على فلك واحد فلا حاجة بها إلى أفلاك تدوير لعدم وجود حركة تراجعية لها.

ولكي يفسر بطلميوس حركة كوكبي عطارد والزهرة اشترط أن يكون مركز فلك التدوير لكل منهما يمتد على استقامة واحدة بين الأرض والشمس على الدوام وبذلك استطاع أن يفسر وجود هذين الكوكبين معظم الأوقات قريبين من الشمس.

وقد ضمن بطلميوس كتابه المجسطي Almajest هذه النظرية وغيرها من المسائل الفلكية ويحتوي كتاب المجسطي على 13 مقالة تبحث في المسائل الأساسية لعلم الفلك على عصره اختصر فيها علوم من سبقوه وأضاف إليها ما وجده هو. وقد قام بطليموس بحساب أبعاد الشمس والقمر والكواكب بحسب فترات دورانها في دائرة البروج، وكما ذكرنا الأقرب هو الأسرع، وذلك هو القمر يليه عطارد فالزهرة والشمس ثم المريخ والمشتري وأخيراً زحل. وقد استنتج بطليموس من هذا الحساب أن بعد القمر بدلالة نصف قطر الأرض هو 59 مرة أما كرة النجوم الثوابت فقد قدر بعدها 20000 مرة قدر قطر الأرض. ونحن اليوم نعلم أن فترات دوران الشمس والقمر والكواكب في دائرة البروج صحيحة لأنها حقائق رصدية أما  أبعاد هذه الاجرام بحساب اليوم خاطئة بالطبع لان نظرية  بطليموس خاطئة تماماً.