1543年,哥白尼发表了日心说,地心论宇宙体系受到了第一次冲击。此后不久,约翰·沃尔夫冈·冯·歌德(Johann Wolfgang von Goethe)如此评论道:“在所有发现、所有观点之中,再没有什么能比哥白尼的学说对人类思想的影响更为巨大的了。当人类被要求放弃居于宇宙正中的伟大特权时,世界本身的形状与细节甚至尚且少有人完全得知。”
因为与《圣经》(Scripture)的某些篇章的内容相符,托勒密的地心论宇宙观已经在欧洲盛行近1500年。这种理论与普通观察者对天空的印象相符,又因为将人置于万物的中心,所以对人们有着巨大的吸引力。但哥白尼却发现了日心说所蕴含的逻辑:“太阳位于万物的中心。如果要用一盏灯照亮一座华美的殿堂,谁不会把灯放在屋内一个能同时照亮所有角落的地方呢?”
哥白尼的天文体系在简洁性上有着巨大的优势。它不需要借助托勒密理论特有的复杂的几何工具,就能够解释诸行星的运行规律,因为它主张诸行星的逆行只是表象而非实际,归根结底是地球的运行所致。它将太阳置于万事万物的中心,水星、金星、地球、月球、火星、木星和土星,以及外部缀满恒星的天球都围绕着太阳有序地运转。地球绕地轴自转的周期是1日,月球绕地球公转的周期是1月,地球绕太阳倾斜地公转的周期是1年。
日心说在公众中掀起狂潮,触怒教会,但也标志着科技革命的开端。
哥白尼出生于一个富裕的波兰家庭。他可能是在克拉科夫大学(University of Krakow)学习天文学期间接触了托勒密理论。1501年,他被指派为弗劳恩贝格(Frauenberg)大教堂的司铎(canon),这一职位给了他学习“星相医学”(astrological medicine)的时间——中世纪欧洲的外科医生相信星辰会影响人体机能。
宗教改革时期的动荡似乎没有波及哥白尼,他把大量时间花在在城镇要塞的高塔上观察天象。他没有仪器辅助自己进行观测,因为望远镜在一个世纪后才被发明。
1514年前后,哥白尼与几个朋友交流了自己对日心说的早期构想,而详细的理论在他离世后才得以问世。一位审查其手稿的路德宗(Lutheran)牧师在用匿名写的一段前言中表明了与哥白尼相反的观点,他认为日心说不过是描述行星运行规律的数学应用方法,并非是与世界本质相关的真理。到了17世纪早期,日心说引起教会的愤怒,进而遭到抵制。