太陽中心說
| 太陽中心說 |
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中文名: 日心說 外文名: Heliocentrism 別 名: 地動說 提出者: 尼古拉·哥白尼 應用學科: 天文物理 |
日心說，也稱為地動說，是關於天體運動的和地心說相對立的學說，它認為太陽是宇宙的中心，而不是地球。[1]
目錄
學說介紹
哥白尼提出的「日心說」，有力地打破了長期以來居於宗教統治地位的「地心說」，實現了天文學的根本變革。
日心說的觀點是：
1.地球是球形的。如果在船桅頂放一個光源，當船駛離海岸時，岸上的人們會看見亮光逐漸降低，直至消失。
2.地球在運動，並且24小時自轉一周。因為天空比大地大的太多，如果無限大的天穹在旋轉而地球不動，實在是不可想象。
3.太陽是不動的，而且在宇宙中心，地球以及其他行星都一起圍繞太陽做圓周運動，只有月亮環繞地球運行。
成立背景
哥白尼
尼古拉·哥白尼（1473——1543）是波蘭的天文學家，憑藉其在臨終前出版的不朽名著《天體運行論》，他成為西方近代早期 「日 心說」 的重要復興者，或者說，他第一次使得 「日心說」在數學技術層面可以媲美抗衡自古希臘流傳下來的 」地心、地靜「體系（以 托勒密的《至大論》為代表）。哥白尼是歐洲文藝復興時期的一位巨人。哥白尼遺骨於2010年5月22日在波蘭弗龍堡大教堂隆重的重新下葬。
背景
通常認為完整的日心說宇宙模型是由波蘭天文學家哥白尼在1543年發表的《天體運行論》中提出的，實際上在西方公元前300多年的 阿里斯塔克和赫拉克利特就已經提到過太陽是宇宙的中心，地球圍繞太陽運動。
堅實的大地是運動的這一點在古代是令人非常難以接受的，古代人缺乏足夠的宇宙觀測數據，以及懷着以人為本的觀念，使他們誤認為地球就是宇宙的中心。並且托勒密的地心說體系可以很好的和當時的觀測數據相吻合，因此地心說被大眾廣泛接受並被當時的教廷認為是神聖不可侵犯的真理的一部分。所以在《天體運行論》出版以後的半個多世紀裡，日心說仍然很少受到人們的關注，支持者更是非常稀少。這其中最為着名的支持者就是喬爾丹諾·布魯諾了。
布魯諾一生始終與「異端」聯繫在一起，並為此顛沛流離，最終還被宗教裁判所燒死在鮮花廣場上。他支持哥白尼日心說，發展了「宇宙無限說」，這些在他所處的時代中，都使其成為了風口浪尖上的人物，因而，他常常被人們看作是近代科學興起的先驅者、是扞衛科學真理並為此獻身的殉道士。
有另一種說法認為，近代以來關於羅馬梵蒂岡的地心說和哥白尼的日心說的鬥爭是被嚴重誇大的。布魯諾1600年遭受火刑的原因，並非因為他支持日心說，而是因為他的泛神論、多神論等令宗教惱火的宗教思想。然而不論如何，布魯諾確實對日心說的傳播發展起到了推動作用。
事實上，直到1609年伽利略使用天文望遠鏡發現了一些不利於舊有的亞里士多德宇宙論和托勒密體系從而反過來可以支持日心說的新的天文現象後，日心說才開始引起人們的關注。這些天文現象主要是指：月球坑坑窪窪並非像古希臘人想象的那般完美，太陽存在黑子（從而天界或 「月上界」並非不變），木衛體系的發現直接說明了地球不是唯一中心，金星完整相變的發現也暴露了托勒密體系的錯誤。
然而，由於哥白尼的日心說所得的數據和托勒密體系的數據都不能與第谷的觀測相吻合，因此日心說此時仍不具優勢。直至開普勒以橢圓軌道取代圓形軌道修正了日心說之後，日心說在於地心說的競爭中才取得了真正的勝利。
觀點
哥白尼為闡述自己關於天體運動學說的基本思想撰寫題為《短論》的論文。他規定地球有三種運動：
一種是繞地軸的周日自轉運動 ；
一種是環繞太陽的周年運動；
一種是用以使得被認為鑲嵌在天球上的地球在繞日公轉過程中能夠保持地軸的指向不變的地軸迴轉運動。
哥白尼在他的《天體運行論》一書中認為天體運動必須滿足以下七點：
不存在一個所有天體軌道或天體的共同的中心；
地球只是月球軌道的中心，並不是宇宙的中心；
所有天體都繞太陽運轉，宇宙的中心在太陽附近；
地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的；
在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的；
人們看到的行星向前和向後運動，是由於地球運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中見到的各種現象；
哥白尼用以支持他的學說的論據，主要屬於數學性質。他認為一個科學學說是從某些假說引申出來的一組觀念。他認為真正的假說或者定理必須能夠做到下面兩件事情：
它們必須能夠說明天體所觀測到的運動。
它們必須不能違背畢達哥拉斯關於天體運動是圓周的和均勻的論斷。
當時有許多反對的觀點，但是哥白尼用當時的知識進行了反駁。
反對理由：如果地球在轉動，空氣就會落在後面，而形成一股持久的東風。
哥白尼答覆：空氣含有土微粒，和土地是同一性質，因此逼得空氣要跟着地球轉動。空氣轉動時沒有阻力是因為空氣和不斷轉動的地球是連接着的。
反對理由：一塊石子向上拋去，就會被地球的轉動拋在後面，而落在拋擲點的西面。
哥白尼答覆：由於受到本身重量壓力的物體主要屬於泥土性質，所以各個部分毫無疑問和它們的整體保持同樣的性質。
反對理由：如果地球轉動，它就會因離心力的作用變得土崩瓦解。如果地球不轉動，那麼像恆星那些更龐大的星球就必須以極大的速度轉動，這一來恆星就很容易被離心力拉得粉碎。
哥白尼答覆：離心力只在非天然的人為運動中找得到，而在天然的運動中，如地球和天體的運動中，則是找不到的。
地心說
地心說是長期盛行於古代歐洲的宇宙學說。它最初由古希臘學者歐多克斯（提出「同心球」模型）提出，後經亞里士多德、托勒密進一步發展而逐漸建立和完善起來。
托勒密認為，地球處於宇宙中心靜止不動。從地球向外，依次有月球、水星、金星、太陽、火星、木星和土星，在各自的圓軌道上繞地球運轉。其中，行星的運動要比太陽、月球複雜些：行星在本輪上運動，而本輪又沿均輪繞地運行。在太陽、月球行星之外，是鑲嵌着所有恆星的天球——恆星天。再外面，是推動天體運動的原動天。
地心說是世界上第一個行星體系模型。儘管它把地球當作宇宙中心是錯誤的，然而它的歷史功績不應抹殺。地心說承認地球是「球形」的，並把行星從恆星中區別出來，着眼於探索和揭示行星的運動規律，這標誌着人類對宇宙認識的一大進步。地心說最重要的成就是運用數學計算行星的運行，托勒密還第一次提出「運行軌道」的概念，設計出了一個本輪均輪模型。按照這個模型，人們能夠對行星的運動進行定量計算，推測行星所在的位置，這是一個了不起的創造。在一定時期里，依據這個模型可以在一定程度上正確地預測天象，因而在生產實踐中也起過一定的作用。
地心說中的本輪均輪模型，畢竟是托勒密根據有限的觀察資料拼湊出來的，他是通過人為地規定本輪、均輪的大小及行星運行速度，才使這個模型和實測結果取得一致。但是，到了中世紀後期，隨着觀察儀器的不斷改進，行星位置和運動的測量越來越精確，觀測到的行星實際位置同這個模型的計算結果的偏差，就逐漸顯露出來了。
但是，信奉地心說的人們並沒有認識到這是由於地心說本身的錯誤造成的，卻用增加本輪的辦法來補救地心說。當初這種辦法還能勉強應付，後來小本輪增加到80多個，但仍不能滿意地計算出行星的準確位置。這不能不使人懷疑地心說的正確性了。到了16世紀，哥白尼在持日心地動觀的古希臘先輩和同時代學者的基礎上，終於創立了「日心說」。從此，地心說便逐漸被淘汰了。
簡單的說，「地心說」就是以地球為宇宙的中心，「日心說」是以太陽為宇宙的中心。
學說創立
哥白尼提出
1499年，哥白尼畢業於意大利的博洛尼亞大學，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，是費琅堡天主教大教堂的主教。哥白尼當時住在教堂的頂樓，因此可以長期進行天文觀測。
那個時候，人們相信的是1500多年前希臘科學家托勒密創立的宇宙模式。托勒密認為地球是宇宙的中心且靜止不動，日、月、行星和恆星均圍繞地球運動，而恆星遠離地球，位於太空這個巨型球體之外。然而，經仔細觀測，科學家們發現行星運行規律與托勒密的宇宙模式不吻合。
一些科學家修正了托勒密的宇宙軌道學說，在原有的軌道（或稱小天體軌道）上又增加了更多的天體運行軌道。這一模式稱每顆行星都沿着一個小軌道作圓周運行，而小軌道又沿着該行星的大軌道繞地球作圓周運動。幾百年之後，這一模式的漏洞越來越明顯。科學家們又在這個模式上增加了許多軌道，行星就這樣沿着一道又一道的軌道作圓周運動。
哥白尼想用「現代」（16世紀的）技術來改進托勒密的測量結果，以期取消一些小軌道。在長達近20年的時間裡，哥白尼不辭辛勞日夜測量行星的位置，但其測量獲得的結果仍然與托勒密的天體運行模式沒有多少差別。
哥白尼想知道在另一個運行着的行星上觀察這些行星的運行情況會是什麼樣的。基於這種設想，哥白尼萌發了一個念頭：假如地球在運行中，那麼這些行星的運行看上去會是什麼情況呢？這一設想在他腦海里變得清晰起來了。一年裡，哥白尼在不同的時間、不同的距離從地球上觀察行星，每一個行星的情況都不相同，這時他意識到地球不可能位於星星軌道的中心。
經過20年的觀測，哥白尼發現唯獨太陽的周年變化不明顯。這意味着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，那麼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，那麼地球就該繞着太陽運行。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動。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——尤其是權力極大的天主教會是否相信太陽是宇宙中心這一說法呢？
由於害怕教會的懲罰，哥白尼在世時不敢公開他的發現。1543年，這一發現才公諸天下。即使在那個時候，哥白尼的發現還不斷受到教會、大學等機構與天文學家的蔑視和嘲笑。終於，在60年後，約翰尼斯·開普勒和伽利略·伽利雷證明了哥白尼是正確的。
阿里斯塔克斯提倡
阿里斯塔克斯（Aristarchus, 約公元前 310年- 約公元前230年），是人類歷史上有記載的首位提倡日心說的天文學者，是古希臘時期、也是人類歷史上有記載的最偉大的天文學家，數學家。
他生於古希臘薩摩斯島。他將太陽而不是地球放置在整個已知宇宙的中心，他是人類歴史上有記載的最早期的日心說的提倡者之一。但是在當時的古希臘、他的宇宙觀和傑出的智慧並未能被當時的人們所理解，並被亞里士多德和托勒密的才華之光芒所掩蓋，直到16世紀（約1760年以後），哥白尼才很好地發展和完善了阿里斯塔克斯的宇宙觀和理論。
古希臘天文學晚期最著名的是亞歷山大學派，阿里斯塔克斯是這一學派早期的代表人物。他的大部分着作至今已失傳，流傳至今的唯一著作，就是關於太陽和月球的體積以及到地球的距離的論着，但是，通過其他人的引證，可以知道他還寫了另一本書，在書中他發展了一個變通的日心說的模型。在該文中，他敘述了從日食、月食中月球和地球的陰影比例大小，推測出太陽實際上比地球大得多、月球比地球小。又由月球在上弦和下弦間的夾角，推測出太陽距離地球是月球距離地球的十倍。
阿里斯塔克斯認為太陽，月球和地球在每個月的首個或最後的四分之一時期內，構成了一個近似的直角三角形。他估計最大角約為87°。儘管他應用的幾何理論沒有錯，但由於觀測數據有偏差，他得出了日地距離是月地距離的20倍的結論。事實上，前者是後者的390倍。阿 里斯塔克斯指出，月球和太陽有幾乎相同的視角，因此他們的直徑與他們到地球的距離是成正比的。這符合邏輯。阿里斯塔克斯指出了太陽明顯大於地球，恰恰可以用來證明日心說模型。
阿里斯塔克斯觀察到月球穿過地球的陰影需要一個恆星月的時間。因此他估計到地球的直徑是月球的三倍。根據埃拉托色尼所計算的42000公里的地球周長，他認為月球的周長應為14000公里。事實上，月球的周長約為10916公里。阿里斯塔克斯還認為一個大的東西不應該繞 小的東西轉動，於是他提出了「日心地動說」（可惜未被當時的人接受）。他認為地球一方面每天自西向東轉一周，導致天體的東升西落景象。另一方面它又在一年中繞太陽公轉一周，水、金、火、木、土等行星也是一樣繞着太陽公轉。他還認為與地球繞日公轉的軌道直徑相比，恆星幾乎在無限遠處。因此無法看到由於地球公轉而造成的恆星視差現象。
關於阿里斯塔克斯的日心說
阿里斯塔克斯提出日心論的論文已經遺失。我們之所以知道它的存在，是因為一些後代學者曾經提起，其中最著名的是阿基米德與普魯塔克（Plutarch）。阿基米德指出阿里斯塔克斯日心宇宙模型的重點為：
- 太陽與固定的恆星不會運動。
- 地球繞太陽運行。
- 地球的軌道為圓形。
- 太陽位於該圓的中心。
- 固定的恆星距離太陽與地球極為遙遠。
羅馬歷史學家普魯塔克在兩個世紀之後，於論述中提供了更多的細節。他告訴我們，阿里斯塔克斯認為是由於地球每日一周地旋轉，給予我們天空繞地球轉動的印象。因此，阿里斯塔克顯然了解地球是球體，而天空看起來像在旋轉，其實是地球每日的旋轉所造成的。這或許可以解釋為什麼一般會認為他是新型天文儀器skaphe的發明者，skaphe是一種碗狀日晷，與源自巴比倫人的平面日晷（gnomons）不同，skaphe可正確地追蹤太陽在天空中移動的路徑。普魯塔克也告訴我們，阿里斯塔克教導地球沿着「太陽圓周」運行的觀念，此即為太陽黃 道（ecliptic）的觀念。大多數學者認為，阿里斯塔克斯在把地球視為行星後，也將其他行星放到環繞太陽運行的軌道上。
阿里斯塔克斯知道他的模型將大幅增加宇宙的大小。若地球並未移動，那恆星就可能落在太陽、月球與行星之外。但若地球沿巨大的圓周繞太陽移動，它有時會比較靠近某些恆星，有時又會離它們較遠。除非恆星距離地球極遠，否則在地球靠近或遠離恆星群時，它們看起來應該會擴大或縮小。但是由於並未發生這種現象，因此地球必然是在極大的宇宙中不斷運動。
不幸的是，阿里斯塔克斯的宇宙觀和理論，當時遠遠走在時代的前面，因而得不到一般公眾的承認，克雷安德斯竟要求希臘人控告阿里斯塔克斯的瀆神之罪。之後阿里斯塔克斯的思想學說就像珍貴的戒指被扔入大海般消失無蹤。直到哥白尼的出現。
伽利略的論證
伽利略是通過數學邏輯相信哥白尼。這一點與布魯諾沒有區別。同時，伽利略發明了天文望遠鏡，一定程度證明了哥白尼的正確。但是，在羅馬宗教事務所組織的學術討論中，伽利略沒有戰勝自己的對手，導致了最後的悲劇：當時「地球繞太陽」和「太陽繞地球」都有科學證據，而伽利略學說的破綻之一，是科學家探測不到「斗轉星移」（Stellar Parallax）的現象。
什麼是斗轉星移呢？這名堂十分嚇人，其實意思很簡單。假設星星 A 和星星 B 懸浮在太空中，我在地球表面之觀察點 1 仰望星星 A 和星星 B 時，它們的距離好像十分接近，如果地球自轉，即使我站在原地不動，我將會隨着地球移動而去了觀察點 2 ，由觀察點 2 看同 樣兩顆星星，它們的相對位置便會改變，由角度 Y 比角度 X 大就可以知道。換言之，如果發現有斗轉星移的現象，那麼地球轉動就可以成立；假若沒有斗轉星移，地球應該是在固定地方。
十六世紀時天文學家Tycho Brahe以當時最精密的儀器，去探測是否有「斗轉星移」，可是看來群星的相對位置和距離好像沒有改變，因 此地球轉動之說不被接納。 但是，伽利略知道數學原則的價值。他始終相信日心說。
學說意義
地心說的錯誤
哥白尼的「日心說」發表之前，「地心說」在中世紀的歐洲一直居於統治地位。自古以來，人類就對宇宙的結構不斷地進行着思考，早在古希臘時代就有哲學家提出了地球在運動的主張，只是當時缺乏依據，因此沒有得到人們的認可。
在古代歐洲，亞里士多德和托勒密主張「地心說」，認為地球是靜止不動的，其他的星體都圍着地球這一宇宙中心旋轉。這個學說的提出與基督教《聖經》中關於天堂、人間、地獄的說法剛好互相吻合，處於統治地位的教廷便竭力支持地心學說，把「地心說」和上帝創造世界融為一體，用來愚弄人們，維護自己的統治。因而「地心學」說被教會奉為和《聖經》一樣的經典，長期居於統治地位。
隨着事物的不斷發展，天文觀測的精確度漸漸提高，人們逐漸發現了地心學說的破綻。到文藝復興運動時期，人們發現托勒密所提出的均輪和本輪的數目竟多達八十個左右，這顯然是不合理、不科學的。人們期待着能有一種科學的天體系統取代地心說。在這種歷史背景下，哥白尼的地動學說應運而生了。
約在1515年前，哥白尼為闡述自己關於天體運動學說的基本思想撰寫了篇題為《淺說》的論文，他認為天體運動必須滿足以下七點： 不存在一個所有天體軌道或天體的共同的中心；地球只是引力中心和月球軌道的中心，並不是宇宙的中心；所有天體都繞太陽運轉，宇 宙的中心在太陽附近；地球到太陽的距離同天穹高度之比是微不足道的；在天空中看到的任何運動，都是地球運動引起的，在空中看到的太陽運動的一切現象，都不是它本身運動產生的，而是地球運動引起的，地球同時進行着幾種運動；人們看到的行星向前和向後運動，是由於地球運動引起的。地球的運動足以解釋人們在空中見到的各種現象了。此外，哥白尼還描述了太陽、月球、三顆外行星(土星、木星 和火星)和兩顆內行星(金星、水星)的視運動。書中，哥白尼批判了托勒密的理論，科學地闡明了天體運行的現象，推翻了長期以來居於 統治地位的地心說，並從根本上否定了基督教關於上帝創造一切的謬論，從而實現了天文學中的根本變革。
他正確地論述了地球繞其軸心運轉、月亮繞地球運轉、地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽系的規模。他認為星體運行的軌道是一系列的同心圓，這當然是錯誤的。他的學說里的數學運算很複雜也很不準確。但是他的書立即引起了極大的關注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為準確的觀察，其中最着名的是丹麥偉大的天文學家，開普勒就是根據他積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。 這是一個前所未聞的開創新紀元的學說，對於千百年來學界奉為定論的托勒密地球中心說無 疑是當頭一棒。
雖然阿里斯塔克斯比哥白尼提出日心學說早1700多年，但是事實上哥白尼得到了這一盛譽。阿里斯塔克斯只是憑藉靈感做了一個猜想，並沒有加以詳細的討論，因而他的學說在科學上毫無用處。哥白尼逐個解決了猜想中的數學問題後，就把它變成了有用的科學學說──一種可以用來做預測的學說，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。 顯然哥白尼的學說 是人類對宇宙認識的革命，它使人們的整個世界觀都發生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，我們還應該注意到，天文學的應用範圍不如物理學、化學和生物學那樣廣泛。從理論上來講，人們即使對哥白尼學說的知識和應用一竅不通，也會造出電視機、汽車和現代化學廠之類的東西。但是不應用法拉第、麥克斯韋、拉瓦錫和牛頓的學說則是不可想象的。僅僅考慮哥白尼學說對技術的影響就會完全忽略它的真正意義。哥白尼的書對伽利略和開普勒的工作是一個不可缺少的序幕。他倆又成了牛頓的主要前輩。是這兩者的發現才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。
哥白尼的日心宇宙體系既然是時代的產物，它就不能不受到時代的限制。反對神學的不徹底性，同時表現在哥白尼的某些觀點上，他的體系是存在缺陷的。哥白尼所指的宇宙是局限在一個小的範圍內的，具體來說，他的宇宙結構就是今天我們所熟知的太陽系，即以太陽為中心的天體系統。宇宙既然有它的中心，就必須有它的邊界，哥白尼雖然否定了托勒玫的「九重天」，但他卻保留了一層恆星天，儘管他迴避了宇宙是否有限這個問題，但實際上他是相信恆星天球是宇宙的「外殼」，他仍然相信天體只能按照所謂完美的圓形軌道運動，所以哥白尼的宇宙體系，仍然包含着不動的中心天體。但是作為近代自然科學的奠基人，哥白尼的歷史功績是偉大的。確認地球不是宇宙的中心，而是行星之一，從而掀起了一場天文學上根本性的革命，是人類探求客觀真理道路上的里程碑。 哥白尼的偉大成就，不僅鋪平了通向 近代天文學的道路，而且開創了整個自然界科學向前邁進的新時代。從哥白尼時代起，脫離教會束縛的自然科學和哲學開始獲得飛躍的發展。哥白尼的科學成就，是他所處時代的產物，又轉過來推動了時代的發展。
順應時代變化
十五、六世紀的歐洲，正是從封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期，在這一二百年間，社會發生了巨大的變化。14世紀以前的歐洲，到處是四分五裂的小城邦。後來，隨着城市工商業的興起，特別是採礦和冶金業的發展，湧現了許多新興的大城市，小城邦有了聯合起來組成國家的趨勢。到 15世紀末葉，在許多國家裡都出現了基本上是中央集權的君主政體。當時的波蘭不僅有像克拉科夫、波茲南這樣的 大城市，也有許多手工業興盛的城市。1526年歸併于波蘭的華沙已成為一個重要的商業、政治、文化和地理的中心，在16世紀末成了波蘭國家的首都。
與這種政治經濟變革相適應，文化、科學上也開始有所反映。當時，歐洲是「政教合一」，羅馬教廷控制了許多國家，聖經被宣布為至高無上的真理，凡是違背聖經的學說，都被斥為「異端邪說」，凡是反對神權統治的人，都被處以火刑。新興的資產階級為自己的生存和發展，掀起了一場反對封建制度和教會迷信思想的鬥爭，出現了人文主義的思潮。他們使用的戰鬥武器，就是未被神學染污的古希臘的哲學、科學和文藝。這就是震撼歐洲的文藝復興運動。文藝復興首先發生於意大利，很快就擴大到波蘭及歐洲其他國家。
與此同時，商業的活躍也促進了對外貿易的發展。在「黃金」這個符咒的驅使下，許多歐洲冒險者遠航非洲、印度及整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文和地理知識，從實際中積累起來的觀測資料，使人們感到當時流行的「地靜天動」的宇宙學說值得懷疑，這就要求人們進一步去探索宇宙的秘密，從而推進了天文學和地理學的發展。1492年，意大利著名的航海家哥倫布發現新大陸，麥哲倫和他的同伴繞地球一周，證明地球是圓形的，使人們開始真正認識地球。
對他國的影響
在教會嚴密控制下的中世紀，也發生過轟轟烈烈的宗教革命。因為天主教的很多教義不符合聖經的教誨，而加入了太多教皇的個人意志以及各類神學家的自身成果，所以很多信徒開始質疑天主教的教義和組織，發起回歸聖經的行動來。
捷克的愛國主義者、布拉格大學校長揚·胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德意志封建主與天主教會對捷克的壓迫和剝削。他雖然被反動教會處以火刑，但他的革命活動在社會上引起了強烈的反應。捷克農民在胡斯黨人的旗幟下舉行起義，這次運動也波及波蘭。1517年，在德國，馬丁·路德（1483～1546年）反對教會販賣贖罪符，與羅馬教皇公開決裂。1521年，路德又在沃爾姆國會上揭露羅馬教廷的罪惡，並提出建立基督教新教的主張。新教的教義得到許多國家的支持，波蘭也深受影響。
就在這樣一個大變革大動盪的年代裡，1473年2月19日哥白尼在維斯瓦河畔的托倫城誕生了。他的父親是個當議員的富商，他有一個哥哥 和兩個姐姐。哥白尼10歲的時候，他的父親死了，他被送到舅舅務卡施大主教家中撫養。務卡施是一個人文主義者，他和當時波蘭進步的知識界來往極為密切，並與意大利卓越的革命家、人文主義者菲利普·布奧納克西是摯友。在哥白尼念中學的時候，務卡施就帶着他參加人文主義者的聚會。1491年，按照舅父的安排，哥白尼到克拉科夫大學去學習天文和數學。
當時，波蘭已經產生了一些有名的天文學家，如馬爾卿·克洛爾，他於1450年寫成《亞爾峰斯星象表訂正》一書，並在許多國家講學。又如着名的天文學家沃伊切赫，曾編制天文曆表，他就在克拉科夫大學講課，是哥白尼求學時的數學和天文教授。哥白尼的「太陽中心學說」就是在克拉科夫大學求學時孕育起來的。
儘管《聖經》沒有涉及諸如「地球是宇宙的中心」以及「天圓地方」等各類天文知識。但是在中世紀，天文學也有着延伸於古希臘的，經過經院神學家們構架好的官方論點。為了鞏固封建統治，天主教會的宗教裁判所燒掉了許多珍貴的科學著作，有時一天竟燒掉20大車。1327年，意大利天文學家采科·達斯科里被活活燒死，他的「罪名」就是違背聖經的教義，論證地球呈球狀，在另一個半球上也有人類存在。
啟示事實上，科學的存在和發展中一個永恆的問題是標準與創新的矛盾。一方面，科學知識的出現必然形成相關的評判正誤的標準，另一方面，科學知識出現的過程就是對原有標準突破的過程，因此也必然受到原有標準的限制或壓制。這就需要我們更深刻地反思兩種科學的悲劇：一種是推行錯誤的標準所導致的後果；另一種是肆意創新所帶來的人道主義災難。
斯蒂芬·茨威格在《異端的權利》原文中的兩段話：「（卡斯特里奧與加爾文）在這場戰爭中，存在着一個範圍大得多並且是永恆的生死攸關的問題。」「每一個國家，每一個時代，每一個有思想的人，都不得不多次確定自由和權力間的界標。因為，如果缺乏權力，自由就會退化為放縱，混亂隨之發生；另一方面，除非濟以自由，權力就會成為暴政。」這兩段話隱藏着這樣的意思：（1）應該給所有持 異端見解的人證明自己的權利，或者說一切反對異端見解的人必須提供證據；（2）所有持異端見解的人都需要證明自己的正確，而無需 在此之前抱怨社會的不理解。（3）所謂科學發展的意義，正在於改變人類原有的認識。因此，選擇錯誤是一種權利，否則就沒有科學探 索的合理性。
學說誤點
日心說是一個學說，在證明地球是圍繞太陽轉的同時，也有錯誤：
1.太陽並非宇宙中心，而是太陽系的中心。
2.地球並非是引力的中心。
3.天空中看到的任何運動，不全是地球運動引起的。
4.地球和其他行星的運行軌道是橢圓而不是圓，不做圓周運動。
因為這些錯誤，所以日心說只能算是學說，而較地心說，卻相對好一些。因為它證明了地球是圍繞太陽進行公轉。但是也引起了人類對宇宙的認識的巨大變革和思想變革。
着作軼事
2008年6月，哥白尼闡述「日心說」的著作《天體運行論》，日前在美國紐約克里斯蒂拍賣行以221萬美元的價格成交。