在14世紀(jì)和以后的幾個(gè)世紀(jì)內(nèi)，歐洲無論是在思想文化還是政治上都發(fā)生了非常大的變革,，并伴隨重大發(fā)現(xiàn)的出現(xiàn),。其中有三個(gè)最突出，即社會(huì)制度上向資本主義過渡,；文藝復(fù)興運(yùn)動(dòng),；新航線和新大陸的發(fā)現(xiàn)。

新航線與新大陸的發(fā)現(xiàn),，在實(shí)踐上有力地證明了大地是球形的理論,，豐富了人們的天文和地理知識(shí)，但同時(shí)也向天文學(xué)提出了挑戰(zhàn),。而這些無疑對(duì)后來哥白尼創(chuàng)立日心說新思想的醞釀,、形成產(chǎn)生了巨大影響。

當(dāng)時(shí)，統(tǒng)治天文學(xué)界的是托勒密的地心體系,。14至15世紀(jì),，出于地理探險(xiǎn)、遠(yuǎn)洋航運(yùn)的需要,，天文觀測(cè)的精度得到逐步提高,，地心說因此愈來愈明顯地暴露出了破綻，根據(jù)地心說推算出來的春分日子竟然比實(shí)際多出了10天,。而且,，地心說的信奉者還不斷增加虛擬中的天球均輪與本輪數(shù)目，使地心說體系變得越來越復(fù)雜繁瑣,。了哥白尼時(shí)代,，這些行星和恒星運(yùn)動(dòng)所必須遵循的“均輪”“本輪”數(shù)目竟然多達(dá)80個(gè)，實(shí)在讓人難以相信,。

哥白尼帶著這些疑問研讀了古希臘人的哲學(xué)與天文學(xué)著作,。他驚奇地發(fā)現(xiàn)，古代哲人不僅有地靜說的主張,，也有地動(dòng)說的主張,，甚至還有人，如薩摩斯的亞里斯塔克,，提出了日心說的構(gòu)想,。他從畢達(dá)哥拉斯的著作里得到了啟示，即應(yīng)當(dāng)用簡明的幾何圖像來表示宇宙的結(jié)構(gòu)和天體的運(yùn)行規(guī)律,。

哥白尼接著研究了各類行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,，發(fā)現(xiàn)每顆行星都具有3種周期性的運(yùn)動(dòng)，這即是一日一次的自轉(zhuǎn),、一年一次的公轉(zhuǎn)和相當(dāng)于歲差的周期運(yùn)動(dòng),。若把這些行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律與日心說結(jié)合起來，亦即地球也賦予這3種運(yùn)動(dòng),，那么托勒密體系中不必要的復(fù)雜性就能因此煙消云散了,。對(duì)古典著作的研究和對(duì)歷代天文資料的分析,，使哥白尼在求學(xué)時(shí)代就逐步樹立起日心說的信念。

為創(chuàng)立科學(xué)的天文學(xué)理論,，哥白尼首先要探索的問題是大地的形狀,，因?yàn)檫@是建立宇宙結(jié)構(gòu)體系的基礎(chǔ)。

在此基礎(chǔ)上，哥白尼又進(jìn)行了大量的天文觀察工作和實(shí)際科學(xué)考察,，而提出大地的形狀是球形,，并在不斷地運(yùn)動(dòng)著。哥白尼又根據(jù)物體運(yùn)動(dòng)相對(duì)性原理做了進(jìn)一步的科學(xué)解釋,。他說：“無論觀測(cè)對(duì)象運(yùn)動(dòng),，還是觀測(cè)者運(yùn)動(dòng)；或者雙方同時(shí)運(yùn)動(dòng),，但不一致……如果假定是地球在運(yùn)動(dòng),，也會(huì)顯得外物體做方向相反的運(yùn)動(dòng)?！彼诌M(jìn)而指出：“天體的周日運(yùn)動(dòng)也是這樣的,。人們假定地球不動(dòng)，天體每天繞地球自東向西轉(zhuǎn)一周,，同時(shí),，地球本身繞自己的軸心自西向東晝夜轉(zhuǎn)個(gè)不停?！?/p>

哥白尼從理論和實(shí)踐上對(duì)“地動(dòng)”作了科學(xué)說明之后,，又對(duì)托勒密等人所鼓吹“天動(dòng)”而非“地動(dòng)”的種種奇談怪論做了有力的駁斥。

哥白尼不僅考察論證出“地動(dòng)”,，而且考察證明了地球有兩種運(yùn)動(dòng)：一種是“地球自西向東地繞軸晝夜自轉(zhuǎn)”,，一晝夜轉(zhuǎn)一周。正是由于這種運(yùn)動(dòng),，使整個(gè)宇宙看起來,，像順著“回歸年”即赤道作相反的運(yùn)動(dòng),。另一種運(yùn)動(dòng)，是地球的公轉(zhuǎn),，地球帶動(dòng)了月球同其他行星一起圍繞太陽運(yùn)動(dòng),。正是由于地球的這種運(yùn)動(dòng)才有了春、夏,、秋,、冬的四季之分。

這樣,，哥白尼經(jīng)過長時(shí)間的研究觀測(cè)之后,，基本上弄明白了地球運(yùn)動(dòng)的問題。把他創(chuàng)立宇宙結(jié)構(gòu)的新體系的研究工作又向前推進(jìn)了一大步,。

哥白尼堅(jiān)持幾十年如一日地觀測(cè)天象,，在這長期觀測(cè)中,，他進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，所有行星應(yīng)當(dāng)有一個(gè)共同旋轉(zhuǎn)的中心,，這個(gè)中心不是地球,，而是太陽。這些新發(fā)現(xiàn),，為他寫作《天體運(yùn)行論》,，探索宇宙結(jié)構(gòu)的新體系，提供了大量的準(zhǔn)確而有價(jià)值的材料,。

1521年后,，哥白尼著手《天體運(yùn)行論》的寫作。這時(shí),，他遇到了一個(gè)最大的也是最重要的問題：宇宙的中心問題,，這是哥白尼宇宙天體結(jié)構(gòu)新體系——日心說的核心與靈魂。而“地心”還是“日心”兩大天文學(xué)派,、兩種世界觀爭(zhēng)執(zhí)已久,。1543年《天體運(yùn)行論》出版。

哥白尼決心擺脫那些違背真理的錯(cuò)誤觀念,，去探索追求真理,。

對(duì)古希臘羅馬哲學(xué)有很深研究的哥白尼認(rèn)為，整個(gè)世界是個(gè)相互聯(lián)系的統(tǒng)一的整體。自然界的事物是這樣,，宇宙天體也應(yīng)當(dāng)是這樣,。因此，他堅(jiān)持在攻克宇宙中心問題過程中,，從觀測(cè)宇宙天體現(xiàn)象入手,，而透過現(xiàn)象，抓住本質(zhì),，努力地探索宇宙天體的規(guī)律,。

根據(jù)他的觀測(cè)成果及對(duì)此的深入研究，他認(rèn)為,，如果說地球還能有別的運(yùn)動(dòng),，那就一定是與其他行星一樣的運(yùn)動(dòng)，即圍繞太陽中心的運(yùn)動(dòng),。由此,，他得出一新結(jié)論：“太陽是宇宙的中心。正如人們所說,，只要‘睜開眼睛’正視事實(shí)的話,，就會(huì)看到星體的合理秩序與宇宙的和諧?！?/p>

哥白尼在進(jìn)行理論研究的同時(shí),，通過觀測(cè)實(shí)地測(cè)定了行星的公轉(zhuǎn)周期，重新安排了太陽系諸天體的排列順序,。他指出，太陽系的行星在各自的圓形軌道上繞太陽旋轉(zhuǎn),，其軌道大致在同一平面上,，公轉(zhuǎn)方向也一致。按照周期與軌道大小或正比的觀點(diǎn),，哥白尼重排了天體由遠(yuǎn)及近的順序,，即：最遠(yuǎn)的恒星天球是其他天體運(yùn)動(dòng)和位置的參考背景，行星是土星,、木星,、火星、地球,、金星和水星（當(dāng)時(shí)尚未發(fā)現(xiàn)天王星,、海王星與其王星）。

就這樣,，哥白尼正確地解決了宇宙中心這個(gè)最大難題,，使宇宙天體結(jié)構(gòu)的新體系——日心說基本確定了起來。哥白尼之偉大是他把地球從宇宙中心地位拉了下來，正確的把它降為一顆普通的行星,，證明地球不斷自轉(zhuǎn)并圍繞太陽運(yùn)行,，從而徹底推翻了托勒密的地心體系，粉碎了上帝創(chuàng)造世界的神話,。

卷二論述地球的3種運(yùn)動(dòng)所引起的晝夜交替,、四季循回、太陽和黃道十二官的出沒等現(xiàn)象,。卷三至卷六則運(yùn)用豐富的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)和精密的數(shù)學(xué)工具分別研究了太陽,、月球、太陽系內(nèi)行星和外星的運(yùn)動(dòng),，并且給出了計(jì)算它們的運(yùn)動(dòng),、預(yù)測(cè)它們的位置的數(shù)學(xué)方法。

《天體運(yùn)行論》所闡述的日心說要點(diǎn)是：地球不是一個(gè)靜止不動(dòng)的天體,，它不在宇宙的中心位置上,；地球只是一顆普通的行星，既有自轉(zhuǎn),，又圍繞中心天體旋轉(zhuǎn),；太陽處于宇宙的中心，它照亮整個(gè)宇宙,，并駕馭著周圍的行星,。

哥白尼的日心體系與古代的亞里斯塔克日心說相比，從對(duì)太陽系一般狀況的籠統(tǒng)認(rèn)識(shí)來說基本相同,，但是做為一種科學(xué)的認(rèn)識(shí)成果,，兩者卻有著原則的區(qū)別：亞里斯塔克的日心說原則上只是一種設(shè)想，雖有一些觀測(cè)資料作基礎(chǔ),，但還是多以自然哲學(xué)上的猜測(cè)為補(bǔ)充,；而哥白尼的日心體系則是在自然科學(xué)發(fā)展的新階段上，完全以可靠的天文觀測(cè)事實(shí)為基礎(chǔ),，并且運(yùn)用了嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法建立起來的體系化的科學(xué)理論,。

在《天體運(yùn)行論》這部著作里，可靠的經(jīng)驗(yàn)事實(shí),、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)方法,，理論化的知識(shí)體系等表現(xiàn)出近代自然科學(xué)根本不同于它的古代萌芽的特點(diǎn)。

《天體運(yùn)行論》的發(fā)表是近代科學(xué)史上一件劃時(shí)代的大事,，它把顛倒了1000多年的宇宙觀改正過來,，正確描繪了一幅關(guān)于太陽系的科學(xué)圖景,，為近代天文學(xué)的建立奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。尤其重要的是,，日心體系的公開發(fā)表宣告了神學(xué)宇宙觀的破產(chǎn),，揭開了自然科學(xué)從神學(xué)中解放出來的反宗教運(yùn)動(dòng)。

沖破層層壓制的太陽中心說,，以叛逆教會(huì)權(quán)威的姿態(tài)向世人表明：既然傳統(tǒng)的天文觀不是亙古不變的絕對(duì)真理,，既然一直被視為神圣不可侵犯的宇宙觀也完全錯(cuò)誤，那就沒有什么信條不可懷疑,，沒有什么學(xué)說不可以改變,。這個(gè)界限一旦被打破，思想解放的潮流就會(huì)像決堤的洪水滾滾而來,。很快,，天文學(xué)革命大功告成，并由此推動(dòng)了近代物理,、近代醫(yī)學(xué)的突飛猛進(jìn),，使整個(gè)自然科學(xué)面貌煥然一新，踏入了真正的科學(xué)時(shí)代,。

20世紀(jì)40年代,，愛因斯坦在紀(jì)念哥白尼逝世周年大會(huì)上也感慨萬分地說，他（指哥白尼）對(duì)于西方擺脫教權(quán)統(tǒng)治和學(xué)術(shù)枷鎖的精神解放所做的貢獻(xiàn)幾乎比誰都大,。哥白尼日心說的創(chuàng)立是人類對(duì)天體認(rèn)識(shí)的一次大變革,，是唯物主義認(rèn)識(shí)論的一次偉大勝利。

哥白尼日心說對(duì)后世的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了它的時(shí)代,。繼哥白尼之后，意大利思想家布魯諾,，進(jìn)一步發(fā)展了日心說,。

第谷、開普勒和伽利略等學(xué)者們,，繼續(xù)發(fā)展哥白尼的日心說理論,，通過理論研究、天象觀測(cè)為該學(xué)說提供了有力證據(jù),，并補(bǔ)充和發(fā)展了它,。

哥白尼的學(xué)說來源于實(shí)踐，也為實(shí)踐所證實(shí)，同時(shí)又指導(dǎo)了實(shí)踐,。以后的天文學(xué)發(fā)現(xiàn)又證實(shí)了哥白尼學(xué)說的正確性科學(xué)性,。從此，日心說成為論證太陽系結(jié)構(gòu)的科學(xué)真理,。這個(gè)學(xué)說的創(chuàng)立是人類對(duì)天體認(rèn)識(shí)的一次巨大變革,，對(duì)后世的影響極其深遠(yuǎn)，它推動(dòng)了人類對(duì)天體認(rèn)識(shí)的新發(fā)展,，同時(shí)也是唯物主義認(rèn)識(shí)論的一次偉大的勝利,。