A representação geométrica do sistema solar de Ptolomeu

A sua obra mais conhecida é o Almagesto (que significa "O grande tratado"), um tratado de astronomia. Esta obra, a síntese dos trabalhos e observações de Aristóteles, Hiparco, Posidônio e outros,2 é uma das mais importantes e influentes da Antiguidade Clássica, são treze volumes3 com tabelas de observações de estrelas e planetas e com um grande modelo geométrico do sistema solar, baseado na cosmologia aristotélica. Nela está descrito todo o conhecimento astronómico babilónico e grego e nela se basearam as astronomias árabes, indianas e europeias até o aparecimento da teoria heliocêntrica de Copérnico. No Almagesto, Ptolomeu apresenta um sistema cosmológico geocêntrico, isto é a Terra está no centro do Universo e os outros corpos celestes, planetas e estrelas, descrevem órbitas ao seu redor.2 Estas órbitas eram relativamente complicadas resultando de um sistema de epiciclos, ou seja círculos com centro em outros círculos. Ptolomeu foi considerado o primeiro "cientista celeste". No entanto, Ptolomeu foi duramente criticado por alguns cientistas, como Tycho Brahe e Isaac Newton, sendo acusado de não ter realizado nenhuma observação astronómica, mas apenas plagiado dados de Hiparco, entre outras acusações[carece de fontes].

Apesar da destruição da Biblioteca de Alexandria, o Almagesto foi preservado, assim como outros textos da Grécia antiga, por meio de manuscritos arábicos, e foi encontrado no Irã em 765 d.C. Segundo J. M. Ashman, que traduziu o Tetrabiblos em 1822, o Almagesto foi traduzido para o árabe em 827 d.C.2 Gerard de Cremona (1114-1187) traduziu para o latim uma cópia do Almagesto deixada pelos árabes em Toledo, na Espanha.4

É no trabalho de Ptolomeu, citando o trabalho de Hiparco, que aparecem as 48 constelações que ficaram conhecidas como as Constelações Clássicas. Todas elas, menos uma, ainda são parte da lista atual de constelações oficiais da IAU.

A representação geométrica do sistema solar de Ptolomeu, com círculos, epiciclos e equantes permitia predizer o movimento dos planetas com considerável precisão e foi utilizada até o Renascimento no século XVI.

Apesar disso, o geocentrismo foi uma ideia dominante na astronomia durante toda a Antiguidade e Idade Média. Ptolomeu explicou o movimento dos planetas através de uma combinação de círculos: o planeta se move ao longo de um pequeno círculo chamado epiciclo, cujo centro se move em um círculo maior chamado deferente. A Terra ficaria numa posição um pouco afastada do centro do deferente (portanto, o deferente é um círculo excêntrico em relação à Terra). Até aqui, o modelo de Ptolomeu não diferia do modelo usado por Hiparco aproximadamente 250 anos antes. A novidade introduzida por Ptolomeu foi o equante, que é um ponto ao lado do centro do deferente oposto em relação à Terra, em relação ao qual o centro do epiciclo se move a uma taxa uniforme, e que tinha o objetivo de dar conta do movimento não uniforme dos planetas. O objetivo de Ptolomeu era o de produzir um modelo que permitisse prever a posição dos planetas de forma correta e, nesse ponto, ele foi razoavelmente bem sucedido. Por essa razão, esse modelo continuou sendo usado sem mudança substancial por cerca de 1300 anos.

No sistema ptolomaico, centrado na Terra, a pequena esfera chamada epiciclo que contem o planeta vai girando associada a uma esfera rotativa maior, produzindo