哥白尼Copernicus（波兰1473年～1543年）
自然科学借以宣布其独立并且好像是重演路德焚烧教谕的革命行为，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书来向自然事物方面的教会权威挑战。从此自然科学便开始从神学中解放出来，尽管个别的互相对立的见解的争论一直拖延到现在，而且许多人的头脑中还远没有得到结果。但是科学的发展从此便大踏步地前进。
——恩格斯
15世纪至16世纪，在人文主义和宗教改革运动开展的同时，自然科学也开始摆脱神学，恩格斯指出：“这是地球上从来没有经历过的最伟大的一次革命。自然科学也就在这一场革命中诞生和形成起来，它是彻底革命的，它和意大利伟大人物的觉醒及现代哲学携手并进，并把自己的殉道者送到了火刑场和牢狱。”在这场伟大的自然科学革命中，哥白尼以他的《天体运行论》向封建神学发出了挑战。《天体运行论》是人类思想史上划时代的作品，它与牛顿的《自然哲学之数学原理》、达尔文的《物种起源》并驾齐驱。
在哥白尼生活的时代，地心说占据了统治地位。因此哥白尼的《天体运行论》所揭示的日心说不但动摇了地心说，而且还对当时人们的思想与信仰产生了不可估量的影响。它像一根火柴，为在黑暗中跋涉的人们带来了一线光明。它认为地球仅是一颗围绕着太阳运转的普通行星，这就从根本上否定了“地球是上帝特别安排在宇宙中心”的教廷说法。它象征着自然科学向教廷抗衡所发布的独立宣言，自然科学的思维从此便开始和神学分道扬镳，天文学也由此推开了近代科学的探究大门，不但带领人们走出知识的黑暗时期，也在连续近一个世纪的时光里，将托勒密古天文思维带入近代天文学的境界。德国哲学家康德说：“哥白尼把地球为宇宙中心转变为太阳，使人们对地球的价值观，甚至宗教观与哲学观都有重大的‘哥白尼式转变’。”今天，太阳为宇宙中心的宝座也已不保，太阳只是一颗平凡的恒星，银河当然也不是宇宙的中心。我们越了解宇宙的真理，越觉得自我似乎更渺小了！而知道这件事的第一人，正是哥白尼。
日心说一开始就显示出了它的优越性。它的威力不仅在于它的充分有力的论证、体系的协调和完美，而且还在于，按照这个体系计算出来的行星位置，比烦琐的地心说的本轮方法算出来的要精确得多，同时还说明了四季的成因等许多过去不能理解的天文现象。实践是检验真理的唯一标准。经得住实践的检验，这是哥白尼学说的威力所在。
哥白尼从地球运动的假定出发，经过长期、反复的观测，他终于发现：如果将其他行星的运动同地球运动联系起来考虑，并按每一行星的轨道比例来计算，那么，不仅会得出各种观测现象，而且一切星体轨道和天球之大小与顺序以及天穹本身，就会全部有机地联系在一起了。在此基础上，他在《天体运行论》中提出了一种科学的宇宙体系——太阳中心说，来代替托勒密的地球中心说。哥白尼坚信，宇宙是球形的，太阳是宇宙的中心，地球和其他行星作为天球的一部分也要参与天球整体的运动，要沿着以太阳为中心的轨道运行：“太阳被称为宇宙之灯，宇宙之心，宇宙的主宰……太阳好像是坐在王位上统帅着围绕它转的行星家族……这种顺序显出宇宙具有令人赞叹的对称性和轨道的运动与大小的和谐，而这是其他的方法办不到的。”这样哥白尼在人类历史上第一次大体上描绘了太阳系结构的真实图景。
哥白尼在《天体运行论》中还叙述了地球的运动，各星体轨道的位置以及宇宙的总体结构，其他行星运动与地球运动的关系，把其他星体运动都和地球运动联系起来，从而说明其他行星和地球的运动和现象。“天体从远到近的顺序如下：最远的是恒星天球，包罗一切，本身是不动的。它是其他天体的位置和运动必需的参考背景。有人认为，它也有某种运动……在行星中土星的位置最远，37年转一周；其次是木星，12年转一周；然后是火星，2年转一周；第四是1年转一周的地球和同它在一起的月亮；金星居第五，9个月转一周；第六为水星，80天转一周。中央就是太阳。”
在《天体运行论》的最后，作者强调，贯穿全书的论证是以直线、弧、平面和地面三角形的性质为基础的。关于这一问题，欧几里得的《几何原本》已经给出许多基本知识，但其中没有反对者最需要的由角求边及由边求角的方法。作者在这方面提出了一些命题，以帮助反对者尽可能的把它弄清楚，并使之最后解决，从而使反对者能更清楚地解释世界。
哥白尼用了“将近四个九年的时间”去测算、校核、修订他的学说。他曾写过一篇《要释》，简要地介绍他的学说。这篇短文曾在他的友人中手抄流传。但是，他迟迟不愿将他的主要著作——《天体运行论》公开出版。因为他很了解，他的书一经刊布，便会引起各方面的攻击。批判可能从两种人那里来：一种人是顽固的哲学家，他们坚持亚里士多德、托勒密的说法，把地球当做宇宙的固定的中心；另一种人是教士，他们会说日心说是离经叛道的异端邪说，因为《圣经》上明白指出地球是静止不动的。当哥白尼终于听从朋友们的劝告，将他的手稿送去出版时，他想出一个办法，在书的序中写明将他的著作大胆地献给教皇保罗三世。他认为，在这位比较开明的教皇的庇护下，《天体运行论》也许可以问世。
除了序言之外，《天体运行论》还有另外一篇别人写的前言。哥白尼当时已重病在身，辗转委托教士奥塞安德尔去办理排印工作。这位教士为使这书能安全发行，假造了一篇无署名的前言，说书中的理论不一定代表行星在空间的真正运动，不过是为编算星表、预推行星的位置而想出来的一种人为的设计。这篇前言里说了许多称赞哥白尼的话，细心的读者很容易发现这是别人写的。然而，这个“迷眼的沙子”起了很大的作用，在半个多世纪的时间里，骗过了许多人。《天体运行论》在出版后70年间，并未引起罗马教廷的注意。后因布鲁诺和伽利略公开宣传日心地动说，危及教会的思想统治，罗马教廷才开始对这些科学家加以迫害，并于公元1616年把《天体运行论》列为禁书。然而经过开普勒、伽利略、牛顿等人的工作，哥白尼的学说不断获得胜利和发展，地球绕太阳转动的学说得到了令人信服的证明。
哥白尼的《天体运行论》所提出的日心说，使人们正确地了解了我们附近的宇宙空间的结构以及我们所处的地位，可以说，在这个时候，人类才真正发现了太阳系。
永不褪色的《天体运行论》
哥白尼的主要贡献是创立了科学的日心说，写出“自然科学的独立宣言”——《天体运行论》。当时的欧洲正处在黑暗的中世纪末期，亚里士多德、托勒密的地球中心说早已被基督教会改造成为基督教义的支柱。然而，由于观测技术的进步，在托勒密的地心体系里必须用80个左右的均轮和本轮才能获得同观测比较相合的结果，而且这类小轮的数目还有继续增加的趋势。当时一些具有进步思想的哲学家和天文学家都对这个复杂的体系感到不满。推翻地心说，创立日心说，把宇宙理论推向前进，是通过波兰天文学家哥白尼的《天体运行论》实现的。
哥白尼《天体运行论》的发表，绝不仅仅是天文学上以一种科学理论代替了旧的假说，它的意义要伟大得多和深远得多。首先，《天体运行论》的发表有着巨大的社会政治意义。地球是中心还是太阳是中心，不是一个纯自然的问题，它与社会观和政治观问题紧密相连。哥白尼的《天体运行论》摧毁了许多重要的宗教信条和神学观点的理论根据，如所谓天上的运动是完满的，地上的运动是不完满的，宇宙分为“天界”和“地界”，每层天的星体都由神灵来推动等谬说。这是对教会权威的重大挑战，表现了上升时期的资产阶级敢于革命的精神，也充分体现了文艺复兴时期的时代精神。
其次，《天体运行论》的出版，是自然科学借以宣布其独立的“革命行动”，它在摧毁神学唯心主义和推动科学发展的同时，也为唯物主义世界观提供了新的材料，为无神论提供了新的根据，因而在认识论和方法论上也有着重要的意义。它说明地心说虽然符合人的直观印象并容易为一般人所接受，但并不是科学真理，这就说明了片面的、狭隘的经验论观点的局限性，说明要获得真理，既要以经验为依据，又要经过严格的科学论证，使认识由感性上升到理性。自此以后，自然科学便开始逐步摆脱神学的束缚，向着自由的天空发展。并且正如恩格斯所说的那样，是大踏步地前进了。
最后，《天体运行论》中所反映出来的哥白尼的科学考察、资料积累和实验精神，为后来的自然科学家重视观察自然现象、搜集材料、概括总结实验成果，以及通过现象探讨本质，在认识论和方法论上树立了榜样，有力地批判了经院哲学家玄思冥想、盲从权威的反科学态度。
早在公元前3世纪至公元前2世纪，古代希腊萨摩斯的阿利斯塔克就曾经提出过地球绕太阳运行的猜测，但那时只是一种猜想，没有任何科学根据。到了公元2世纪，亚历山大里亚的天文学家托勒密提出系统的地球中心说，一直占据着统治地位。但是经济的发展，特别是航海业的发展，使地球中心说已经暴露出许多错误。在这种情况下，哥白尼证明了我们这个行星系的中心不是地球而是太阳。因而，哥白尼的《天体运行论》既是新兴市民资产阶级反对封建统治及其思想支柱——宗教神学——的斗争产物，也是人类在长期实践中对宇宙认识的必然发展，它引起了整个宇宙观的极为深刻的变革。
由于科学发展水平、历史条件等多方面的限制，《天体运行论》也有一些局限性。如把太阳看做是宇宙的中心，不能肯定宇宙无限，还说天体运行轨道是正圆形等等。但是这些并不妨碍它在自然科学史上具有的划时代的伟大意义，也不妨碍它对文艺复兴时期自然哲学的形成具有的重大影响。哥白尼的《天体运行论》中所包含的太阳中心说，被后来的德国天文学家开普勒和意大利物理学家兼哲学家伽利略继承和发展。开普勒根据它发现了行星运动的三大规律。伽利略借助他所制造的望远镜发现了木星的四个卫星，证明了太阳围绕自己的轴旋转，金星围绕太阳转动，从而进一步证明哥白尼在《天体运行论》中提出的宇宙构造体系的正确。意大利的伟大哲学家的新唯物主义哲学体系的建立，就是以哥白尼的《天体运行论》一书为基础的。
