Микола Коперник народився в 1473 р в польському місті Торн. Син багатого купця, він отримав всебічну освіту в кращих університетах того часу. Потім 1505 р повернувся на батьківщину в маленьке місто Фрауенбург і прийняв посаду каноніка (духовного чиновника при єпископі по управлінню справами церкви). Завдяки цій посаді він був цілком забезпечений, і у нього було багато вільного часу для наукових занять. Однак, хоча Коперник і належав до духовенства, він не був священиком і церковних служб не здійснював.
Коперник був лікарем, правознавцем і досвідченим інженером. Але головним у своєму житті він вважав астрономічні дослідження і весь вільний час присвячував спостереженнями небесних світил і астрономічними обчисленнями. Він, як і багато подібних йому, намагався розгадати: як же влаштований світ? У пошуках відповіді на це питання він прийшов до створення нової системи астрономії, цілком заснованої на уявленні про рух Землі.
Коперник не звертав уваги на попівські трюки, він спокійно і незворушно продовжував розробляти своє вчення і до останніх днів життя стійко утримував зайняту ним позицію. Він, безсумнівно, був одним з тих великих учених, які вели боротьбу проти застарілих ідей і закладали основи для нової науки.
Як більшість натурфілософів Стародавньої Греції, Коперник представляв Всесвіт замкнутим простором, обмеженим сферою зірок, нерухомих кожна на своєму місці. Він вважав справжні руху небесних тіл рівномірними і круговими. Спроба досягти суворого виконання проголошених Платоном і затверджених Аристотелем основних принципів руху небесних тіл, - його рівномірного кругового характеру, що явно порушувалося в системі Птолемея введенням екванта, була для Коперника, за його власними словами, стимулом для пошуків інших способів опису рухів небесних тіл. Але іншим, незрівнянно більш важливим з точки зору подальшого розвитку науки стимулом до ревізії і відмови від теорії Птолемея стало для Коперника прагнення відновити втрачену логічну простоту і стрункість планетної теорії.
В ту епоху співіснувало кілька моделей рухів небесних тіл. І всі вони спиралися на принцип геоцентризму. У цих теоріях рух планет уявлялося за допомогою кількох рівноправних, неоднозначних математичних моделей. Для пояснення петель для кожної планети передбачалося, крім руху по деференту, рух по своїй групі епіциклів, ніяк не пов'язаних, взагалі кажучи, з епіциклами і деферентом для іншої планети. Це було занадто складно, і тому Коперник бачив в такій моделі недосконалість, більш того, вказівка на корінну неспроможність теорії Птолемея. У ній був відсутній єдиний принцип, який міг би пояснити, по крайней мере, основні закономірності в русі планет. Коперник прийшов до думки про хибність теорії Птолемея та інших подібних геоцентричних схем (в тому числі і гомоцентріческіх) в чомусь основному. У них порушувався основний принцип, відомий ще древнім грекам: «природа не терпить зайвого».
Цей принцип для Коперника представляв більш глибоке прояв гармонії світу, що виражається в прагненні меншим числом причин пояснити більше число наслідків, явищ. Така єдина причина могла б, на думку Коперника, виявити загальний світовий порядок, так би мовити «симетрію» Всесвіту. У той час як Птолемеєва теорія не претендувала ні на що більше, ніж просто опис видимих кутових переміщень небесних світил. Для Коперника головним недоліком геоцентричних систем світу було те, що «вони не змогли визначити форму світу і точну відповідність його частин».
Подібних тверджень Коперник відзначав основну особливість птолемеевой і інших подібних систем - їх умовний, модельний характер і обмеженість узкопрактические цілями. Ці теорії дозволяли обчислити лише направлення на небесні світила, без спроб розкрити справжню віддаленість і розташування в просторі. Птолемей навіть не намагався вирішувати останні два завдання, вважаючи їх не можна вирішити. Коперник ж з огляду на фізичні характеристики небесних тіл - вже у вступних розділах своєї праці - показує його ставлення до своєї теорії як до теорії реального пристрою планетної системи і всього Всесвіту.
Коперник згадує уявлення давньогрецьких філософів Филолая і Хікетаса, як джерело головної ідеї іншого, що не геоцентричного способу опису видимого руху планет. Це була ідея рухливості Землі, що обертається навколо нерухомого в просторі тіла, розташованого в центрі світу. Коперник прийняв за це тіло - Сонце. Засвоєне і розвинене їм уявлення про відносний характер руху допомогло прийняти геліоцентрізм. Кінематичний принцип відносності відомий грекам ще в давнину почав знову відроджуватися як основа для розуміння пристрою навколишнього Всесвіту вже в творах окремих філософів в середні століття. Саме на цьому грунтувалася головна ідея багатьох мислителів - про можливість пояснити основні астрономічні явища - зміну дня і ночі і рух зоряної сфери (швидкість якої при її приймалися вже величезних розмірах виявлялася фантастично великий) - рухливістю Землі, її обертанням. Але ніхто не наважувався взятися за серйозне обґрунтування цієї ідеї на базі астрономічного матеріалу.
Як і Птолемей, Коперник вважав нерівномірний петлеобразное рух планет, нерівномірний рух Сонця, лише позірним ефектом. Причиною цього ефекту він вважав переміщення самого спостерігача, тим самим позбувшись від підбору і комбінації рухів за умовними допоміжним колами. Він допустив, таким чином, що спостереження ведеться з рухомої Землі. Це допущення рухливості Землі і стало головним принципом в системі Коперника. Він прагнув обгрунтувати його поруч фізичних і логічних міркувань.
Другим припущенням було прийняття ідеї - центрального положення Сонця в системі світу. Варто зауважити, що з прийняття рухливості Землі ще зовсім не випливає з необхідністю нерухомість і центральне положення Сонця у Всесвіті. Коперник прийняв центральне положення саме Сонця, виділивши його положення у Всесвіті, маючи на те свої особливі причини - кінематичні та фізичні.
Коперник звернув увагу на особливу роль Сонця, позначилася вже в ряді характерних закономірностей ще в птолемеевой моделі. Планети в ній за властивостями їх рухів як би поділялися Сонцем на дві групи - ближні (ближче до Землі, ніж до Сонця) і далекі. Для опису видимого руху кожної планети в комбінації кіл обов'язково існував один круг з річним, як у Сонця, періодом руху по ньому. Для далеких планет це був перший, або головний епіцикл, для ближніх - деферент. Більш того, Меркурій і Венера взагалі весь час супроводжували Сонце, лише здійснюючи біля нього коливальні рухи. Одним з головних фізичних підстав для виділення Сонця служили загальноприйняті на той час оцінки його розмірів - в сотні разів більша за Землю за обсягом.
Коперник зазначив, що ще Капела допускав, що Меркурій і Венера звертаються не навколо Землі, а навколо Сонця. Коперник писав: «Якщо скористатися цим і прийняти для Сатурна, Юпітера і Марса той же центр, звернувши при цьому увагу на найбільше протягом їх орбіт, що оточують не тільки орбіту Меркурія і Венери, але і шлях Землі, - то цим можна пояснити їх рухів . Відомо, що Сатурн, Юпітер і Марс завжди ближче до Землі, коли вони сходять ввечері, т. Е. В той час, коли вступають в опозицію з Сонцем, інакше кажучи, коли Земля стоїть між ними і Сонцем. Коли заходять ввечері вони знаходяться найдалі від Землі, т. Е. Коли між ними і Землею варто Сонце. Це служить правдоподібним доказом того, що центр їх звернення - Сонце, що служить центром і для орбіт Венери і Меркурія. І так як всі названі планети мають один центр, то залишається, щоб у вільному просторі, між Венерою і Марсом містилася орбіта Землі, супроводжувана супутником Місяцем. Безперечно, Місяць, що стоїть найближче до Землі, ніяк не може бути віддалена від неї вже навіть тому, що в цьому просторі для неї цілком достатньо місця. Тому ми не боїмося стверджувати, що все те, що охоплює собою сфера обертання Місяця, разом з центром цієї сфери - Землею, описує між планетами навколо Сонця протягом року той велике коло, в центрі якого міститься центр всесвіту, т. Е. Нерухомо покоїться Сонце. І все, що перш пояснювали рухом Сонця, можна пояснити рухом Землі ».
Все ж допустити в XVI в. рухливість Землі, позбавивши її положення центру світу, настільки суперечило загальноприйнятим «здоровому глузду», що сам Коперник, як уже зазначалося раніше, постарався пом'якшити враження від свого нововведення. Він робив великий акцент на те, що оскільки розміри сфери зірок і віддаленість її від планет колосальні, то вся система планет разом з рухомою тепер Землею виявлялася практично в центрі цієї Всесвіту.
Свого часу Птолемей (а до нього ще Гіппарх) введенням ексцентриків для більш точного відображення нерівномірності видимого руху небесних світил вже позбавили Землю її статусу єдиного центру всіх звернень, яким вона володіла у Всесвіті Аристотеля. Від такої множинності центрів звернення не зміг позбутися і Коперник. Однак він спробував відновити в чистому вигляді принцип рівномірності небесних рухів, що спричинило відмову від ідеї екванта. Зберіг він також ідею кругового руху, що в наслідок призвело до деяких труднощів у описі, але в ті часи просто не існувало альтернативи. Таким чином, Коперник зробив чималий крок назад, як це з'ясувалося, втім, лише в світлі відкриттів Кеплера.
Принцип кругових рівномірних рухів змусив Коперника і в геліоцентричної системи зберегти кілька десятків епіциклів для досить точного опису руху планет, через що теорія Коперника при розрахунках була ненабагато простіше птолемеевой і практично не відрізнялася від неї по точності визначення положень планет на тривалий проміжок часу. На основі розрахунків Коперника його учні та послідовники склали таблиці майбутніх положень небесних світил, і вони були досить точні, але це пояснюється не введенням геліоцентричної принципу системи, а більш розвиненим (в порівнянні з XIII в.) Математичним апаратом обчислень. Ці таблиці, як і їх попередники, незабаром неминуче розійшлися з спостереженнями. Цей факт навіть охолодило початкове захоплене ставлення до теорії Коперника у тих обчислювачів, які очікували від неї негайних практичних вигод.
Вчення Коперника, як і очікувалося, отримало різко негативну оцінку з боку католицької церкви, так як прямо суперечило тексту Біблії і переносило людини з центру Всесвіту на околицю, на одну з рядових планет, що обертаються навколо центрального світила - Сонця.
геліоцентричний система світ Коперник