1499年,哥白尼畢業(yè)于意大利的博洛尼亞大學(xué),任天主教教士.他回到波蘭跟叔父一起工作.其叔父,瓦茨恩羅德,使費(fèi)瑯堡天主教大教堂的主教.哥白尼當(dāng)時(shí)住在教堂的頂樓,因此可以長(zhǎng)期進(jìn)行天文觀測(cè).
那個(gè)時(shí)候,人們相信的是1500多年前希臘科學(xué)家托勒密創(chuàng)立的宇宙模式.托勒密認(rèn)為地球是宇宙的中心且靜止不動(dòng),日、月、行星和恒星均圍繞地球運(yùn)動(dòng),而恒星遠(yuǎn)離地球,位于太空這個(gè)巨型球體之外.然而,經(jīng)仔細(xì)觀測(cè),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)行星運(yùn)行規(guī)律與托勒密的宇宙模式不吻合.
一些科學(xué)家修正了托勒密的宇宙軌道學(xué)說,在原有的軌道（或稱小天體軌道）上又增加了更多的天體運(yùn)行軌道.這一模式稱每顆行星都沿著一個(gè)小軌道作圓周運(yùn)行,而小軌道又沿著該行星的大軌道繞地球作圓周運(yùn)動(dòng).幾百年之后,這一模式的漏洞越來越明顯.科學(xué)家們又在這個(gè)模式上增加了許多軌道,行星就這樣沿著一道又一道的軌道作圓周運(yùn)動(dòng).
哥白尼想用“現(xiàn)代”（16世紀(jì)的）技術(shù)來改進(jìn)托勒密的測(cè)量結(jié)果,以期取消一些小軌道.
在長(zhǎng)達(dá)近20年的時(shí)間里,哥白尼不辭辛勞日夜測(cè)量行星的位置,但其測(cè)量獲得的結(jié)果仍然與托勒密的天體運(yùn)行模式?jīng)]有多少差別.
哥白尼想知道在另一個(gè)運(yùn)行著的行星上觀察這些行星的運(yùn)行情況會(huì)是什么樣的.基于這種設(shè)想,哥白尼萌發(fā)了一個(gè)念頭：假如地球在運(yùn)行中,那么這些行星的運(yùn)行看上去會(huì)是什么情況呢?這一設(shè)想在他腦海里變得清晰起來了.
一年里,哥白尼在不同的時(shí)間、不同的距離從地球上觀察行星,每一個(gè)行星的情況都不相同,這是他意識(shí)到地球不可能位于星星軌道的中心.
經(jīng)過20年的觀測(cè),哥白尼發(fā)現(xiàn)唯獨(dú)太陽的周年變化不明顯.這意味著地球和太陽的距離始終沒有改變.如果地球不是宇宙的中心,那么宇宙的中心就是太陽.他立刻想到如果把太陽放在宇宙的中心位置,那么地球就該繞著太陽運(yùn)行.
這樣他就可以取消所有的小圓軌道模式,直接讓所有的已知行星圍繞太陽作圓周運(yùn)動(dòng).
然而,人們是否能接受哥白尼提出的新的宇宙模式呢?全世界的人——尤其是權(quán)力極大的天主教會(huì)是否相信地球是宇宙中心這一說法呢?
由于害怕教會(huì)的懲罰,哥白尼在世時(shí)不敢公開他的發(fā)現(xiàn).1543年,這一發(fā)現(xiàn)才公諸天下.即使在那個(gè)時(shí)候,哥白尼的發(fā)現(xiàn)還不斷受到教會(huì)、大學(xué)等機(jī)構(gòu)與天文學(xué)家的蔑視和嘲笑.終于,在60年后,約翰·開普勒和伽利略·伽利雷證明了哥白尼是正確的.