Dnia 19 lutego 1473 r. w Toruniu, mieście w północno-środkowej Polsce nad Wisłą, urodził się Mikołaj Kopernik. Ojciec nowoczesnej astronomii, był pierwszym nowoczesnym europejskim naukowcem, który zaproponował, że Ziemia i inne planety krążą wokół Słońca.

Kopernik urodził się w rodzinie zamożnych kupców, a po śmierci ojca jego wuj – który miał zostać biskupem – wziął chłopca pod swoje skrzydła. Otrzymał najlepsze ówczesne wykształcenie i został wychowany do kariery w prawie kanonicznym (kościelnym). Na Uniwersytecie Krakowskim studiował sztuki wyzwolone, w tym astronomię i astrologię, a następnie, jak wielu Polaków z jego klasy społecznej, został wysłany do Włoch na studia medyczne i prawnicze.

Podczas studiów na Uniwersytecie Bolońskim mieszkał przez pewien czas w domu Domenico Marii de Novara, głównego astronoma uniwersytetu. Astronomia i astrologia były w owym czasie ściśle ze sobą związane i tak samo cenione, a Novara miał obowiązek wydawać prognozy astrologiczne dla Bolonii. Kopernik czasami pomagał mu w obserwacjach, a Novara narażał go na krytykę zarówno astrologii, jak i aspektów systemu ptolemejskiego, który umieszczał Ziemię w centrum wszechświata.

Kopernik studiował później na uniwersytecie w Padwie, a w 1503 r. uzyskał doktorat z prawa kanonicznego na uniwersytecie w Ferrarze. Powrócił do Polski, gdzie został administratorem kościelnym i lekarzem. W wolnych chwilach oddawał się pracy naukowej, w tym niekiedy astronomicznej. Do 1514 r. jego reputacja jako astronoma była taka, że konsultowali się z nim przywódcy kościelni próbujący zreformować kalendarz juliański.

Kosmologia wczesnej XVI-wiecznej Europy utrzymywała, że Ziemia siedziała nieruchomo w centrum kilku obracających się, koncentrycznych sfer, w których znajdowały się ciała niebieskie: Słońce, Księżyc, znane planety i gwiazdy. Od czasów starożytnych, filozofowie trzymali się wiary, że niebo było ułożone w koła (które z definicji są idealnie okrągłe), powodując zamieszanie wśród astronomów, którzy nagrali często ekscentryczny ruch planet, które czasami wydawały się zatrzymywać na swojej orbicie Ziemi i poruszać się wstecz po niebie.

W drugim wieku naszej ery, Aleksandryjski geograf i astronom Ptolemeusz starał się rozwiązać ten problem, twierdząc, że słońce, planety i księżyc poruszają się po małych okręgach wokół znacznie większych okręgów, które obracają się wokół Ziemi. Te małe okręgi nazwał epicyklami, a przez włączenie licznych epicykli obracających się z różnymi prędkościami sprawił, że jego system niebieski odpowiadał większości zapisanych obserwacji astronomicznych.

System Ptolemeusza pozostawał akceptowaną w Europie kosmologią przez ponad 1000 lat, ale do czasów Kopernika nagromadzone dowody astronomiczne pogmatwały niektóre z jego teorii. Astronomowie nie zgadzali się co do kolejności planet względem Ziemi i właśnie tym problemem zajął się Kopernik na początku XVI w.

Pomiędzy 1508 a 1514 r. napisał krótki traktat astronomiczny zwany Commentariolus, czyli „Mały komentarz”, który stanowił podstawę jego systemu heliocentrycznego (skupionego na Słońcu). Dzieło to nie zostało opublikowane za jego życia. W traktacie prawidłowo postulował kolejność znanych planet, w tym Ziemi, względem Słońca i stosunkowo dokładnie szacował ich okresy orbitalne.

Dla Kopernika jego teoria heliocentryczna nie była bynajmniej przełomowa, gdyż stwarzała tyle samo problemów, co rozwiązywała. Na przykład zawsze zakładano, że ciężkie przedmioty spadają na ziemię, ponieważ Ziemia była centrum wszechświata. Dlaczego miałyby to robić w systemie skupionym na Słońcu? Kopernik zachował starożytne przekonanie, że niebem rządzą koła, ale jego dowody wskazywały, że nawet we wszechświecie skupionym na Słońcu planety i gwiazdy nie krążą wokół niego po orbitach kołowych. Z powodu tych i innych problemów Kopernik niemal przez całe życie zwlekał z opublikowaniem swojego głównego dzieła astronomicznego De revolutionibus orbium coelestium libri vi, czyli „Sześciu ksiąg o obrotach sfer niebieskich”. Ukończone ok. 1530 r., zostało opublikowane dopiero w 1543 r. – roku jego śmierci.

W dziele tym przełomowy argument Kopernika, że Ziemia i planety krążą wokół Słońca, doprowadził go do dokonania szeregu innych ważnych odkryć astronomicznych. Twierdził, że Ziemia obracając się wokół Słońca, codziennie obraca się wokół własnej osi. Ziemia okrąża Słońce w ciągu jednego roku i w tym czasie stopniowo chwieje się wokół własnej osi, co tłumaczy precesję równonocy. Do głównych wad tego dzieła należy zaliczyć jego koncepcję Słońca jako centrum całego wszechświata, a nie tylko Układu Słonecznego, oraz brak zrozumienia rzeczywistości orbit eliptycznych, co zmusiło go do włączenia do swego systemu licznych epicykli, podobnie jak Ptolemeusza. Nie mając pojęcia o grawitacji, Ziemia i planety wciąż krążyły wokół słońca na gigantycznych przezroczystych kulach.

W swojej dedykacji do De revolutionibus – niezwykle gęstego dzieła naukowego – Kopernik zauważył, że „matematyka jest pisana dla matematyków.” Gdyby dzieło było bardziej dostępne, wielu sprzeciwiłoby się jego niebiblijnej, a więc heretyckiej koncepcji wszechświata. Przez dziesiątki lat De revolutionibus pozostawał nieznany wszystkim poza najbardziej zaawansowanymi astronomami, a większość z nich, podziwiając niektóre argumenty Kopernika, odrzucała jego heliocentryczne podstawy. Dopiero na początku XVII w. Galileusz i Johannes Kepler rozwinęli i spopularyzowali teorię kopernikańską, co dla Galileusza skończyło się procesem i skazaniem za herezję. Po pracach Isaaca Newtona z zakresu mechaniki nieba pod koniec XVII w., akceptacja teorii kopernikańskiej szybko rozprzestrzeniła się w krajach niekatolickich, a pod koniec XVIII w. była już niemal powszechnie akceptowana.