1473年今日，波蘭著名天文學家、數學家以及神父，近代日心說的提出者，尼古拉·哥白尼出生。

尼古拉·哥白尼

哥白尼出生在波蘭一個富裕的資産階級家庭裡，在成長過程中接收到了良好的教育。父親去世後是他的舅舅負責确保小尼古拉持續受到最好的教育。他在當時波蘭最負盛名的學府——克利科夫大學學習數學和天文學，同時也學習醫學、法律和三藝（語法、邏輯和修辭，中世紀博雅教育的基礎）。然而哥白尼卻在拿到學位前放棄了學業，他輾轉前往意大利，進入博洛尼亞大學學習教會法、民法以及醫學和哲學。同時他也開始學習希臘語，這對他日後研究古代科學有很大幫助。

地心說模型

而當時的天文學，基本上可以被成為是“天球學”。這是由于托勒密的地心說理論就是建立在“天球”模型之上的。在古希臘時期，由于缺乏對宇宙進行準确觀察的手段，希臘人主觀地認為地球就是宇宙的中心，各類天體圍繞地球運轉(事實上在古希臘時期也有不少人提出過日心說，但這些理論由于自身的種種缺陷都沒能流傳下來)。而托勒密作為那個時代的佼佼者，他将地心說模型進一步發展完善：所有的天體都被“鑲嵌”在一個透明玻璃球般的半球(天球)的球殼中，而半球形的地球就是位于天球的中心位置，所有天體都伴随着天球球殼的旋轉而圍繞靜止的地球運動。

在考慮了本輪之後，火星是這樣繞着地球轉的

而且托勒密體系相比于當時其他模型先進的地方在于他考慮到了“行星逆行”的現象(例如非常著名的水逆)，為此，他在模型中提出了“本輪”論，即這些行星在圍繞地球旋轉的同時，也會在軌道上沿着一個自己的輪狀軌道(本輪)進行旋轉。托勒密的理論體系在2世紀左右成形，在13世紀開始被天主教教會接納，成為當時标準的世界觀。雖然以現在的技術與觀點看來，地心說過于主觀地認為所有天體都圍繞地球旋轉以及“本輪”的引入使得行星的軌道顯得過于複雜，但地心說在當時的技術環境下與人類對于宇宙的觀察結果非常吻合。而這就是地心說在當時長期統治西方天文學的根本原因。

地心說模型

但随着文藝複興的發生，新技術與新觀點開始在歐洲湧現。随着人類對于宇宙的觀察越來越精确，在14到15世紀時有人開始質疑托勒密的地心說體系。而哥白尼在意大利時住在一位天文學家諾瓦拉的家中，諾瓦拉正是第一批反對托勒密地心說觀點的人之一。毫無疑問，年輕的哥白尼接受了不少這位先驅的影響。據哥白尼的天文學家友人回憶說“比起弟子，他更像是大學者的助手或是觀測的見證人。“盡管早早顯露出在天文學方面的熱情和才華，哥白尼不得不完成自己教會法和醫學的學業，并回到祖國。哥白尼醫術高超的名聲逐漸傳開，他成為類似主教們私人醫生的角色。哥白尼無法完全滿足舅舅對自己的期望——成為一位真正的神職人員，但他還是連續在自己所處的教區内承擔了一些比較重要的工作。然而，哥白尼的熱情和才華絕不僅僅止于宗教，亦或是天文學：他成為第一位将古希臘作品翻譯成波蘭語的譯者；他甚至還寫過一篇關于貨币危機的論文，讨論當時撼動波蘭的一次經濟危機(他在經濟學方面還總結了貨币量化力量，得出了“劣币驅逐良币”理論的前身)。

《天體運行論》

然而這些年來，作為波蘭教士的哥白尼從未停止過天文學的研究。他早就認識到了托勒密地心說的局限性和建立一個日心說系統的必要性。1511年到1512年，他就在一篇論文中比較完整地論證了日心說體系。雖然早在古希臘時期就有人提出過日心說，但哥白尼與他們之間的區别在于哥白尼是基于實驗觀察數據得到的結論。當然，這篇論文隻能秘密地在朋友間流傳。根據哥白尼自己的證言，他将這個“日心說”的秘密守護了36年。而他這麼做的理由，源于他在科學論證方面的謹慎。雖然他的觀測和計算都十分确鑿地指向了日心說的正确性，然而同先驅者一樣，他的數據面臨着不少令人困惑的、無法解釋的誤差。事實上，一個世紀以後，直到開普勒發現了“天體實際上是橢圓形的”這一事實，哥白尼當時面臨的困難才得到充分解釋。但要知道，在16世紀和之前很長一段時間内，“天體是圓球形的”這一觀點被當作基本事實被所有人(自然也包括哥白尼在内)接受。另外，維瓦斯河流域附近多霧的天氣也阻撓了天文學家的觀測。哥白尼曾花數年建立一個更複雜的猜想性系統：本輪之外還有幾個小的離心輪。但最後都無一例外地失敗了。《天體運行論》1530年時已經完稿，1533年左右，關于哥白尼日心說的理論就傳到了教宗克雷芒七世的耳朵裡。盡管已經有許多包括高級神職人員在内的人讀到了原稿，《天體運行論》的出版還要等到1543年，也就是哥白尼去世的那一年。據說，在病榻上的哥白尼隻來得及摸了摸寄來樣書的封面，就撒手離世了。

與普遍的觀點相反，作為教士，哥白尼并未恐懼自己的書遭到封禁，他甚至還在書的序中寫明本書獻給教宗保羅三世，當時教會中也有許多高級神職人員支持該書的出版。這是由于哥白尼的日心說理論在當時還留有不少漏洞，一旦出版勢将面臨同行的諸多質疑，他認為，教會的權威恰好是确保《天體運行論》能順利出版的關鍵。隻是在《天體運行論》出版後，該書與日心說在當時并未引起很大的波瀾(一方面是缺乏宣傳，另一方面也由于不是每個人都能看懂)，隻是被當作一種新的理論。而且“哥白尼提出日心說推翻了地心說”的說法事實上也不準确，哥白尼的日心說模型事實上是基于托勒密體系的一種改良。一方面哥白尼沒有放棄“天球”模型，另一方面哥白尼也沒有充分的數據可以證明地心說存在錯誤，在當時看來日心說優于地心說的地方在于日心說的模型更為簡潔易懂(沒有本輪)，但在與觀察數據的吻合度方面來說，當時的日心說甚至不如地心說準确。

第谷體系

雖然哥白尼逝世了，但關于日心說的故事顯然還沒有結束。《天體運行論》在出版後很長一段時間裡既沒有受到封禁也沒有受到熱捧，當時唯一直接批評該著作的“曆史名人”是馬丁·路德。由于地心說更吻合當時的觀察數據，日心說直到17世紀初都隻有很少支持者。在這段時期裡，丹麥天文學家兼占星術士與煉金術士第谷·布拉赫曾經提出過一種介于日心說與地心說之間的理論：第谷體系。第谷體系基本是可以看作是對日心說妥協之後的托勒密體系。雖然這種體系很快就被淘汰了，但他在當時留下的觀測數據也算是推動了天文學的發展。

第谷與開普勒

雖然第谷至死都沒有聽從他助手的建議直接采納日心說，但他的這位助手依然堅信日心說的正确性。而他的這位助手就是大名鼎鼎的約翰内斯·開普勒。而開普勒通過更精準的觀察得出了行星運動三規律：軌道定律、面積定律以及周期定律，為日心說提供了最強有力的證據。另一方面，開普勒對于木星衛星的發現以及金星的滿盈現象也直接挑戰了地心說的地位。直到這時候，日心說的地位才足以與地心說分庭抗禮，并最後推翻了地心說。這段時期還有另外一位著名的日心說支持者名叫焦爾達諾·布魯諾，他就是那位“死于火刑的日心說支持者”。但事實上布魯諾對于日心說的支持是來源于宗教因素，而非對于宇宙的觀察，他最後死于火刑也是因為宗教原因(雖然在19到20世紀間他曾被認為是天文學界的烈士，但這事早有争議)。随着日心說的興起與地形說的被推翻，作為近代日心說的起源，哥白尼的《天體運行論》終于在1616年遭到了羅馬教廷的封禁。

這場日心說取代地心說的革命直到17世紀才宣告完成。可以說，哥白尼是那位發起革命的人，而開普勒是那位完成革命的人。

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