Em 19 de fevereiro de 1473, Nicolaus Copérnico nasce em Torun, uma cidade no centro norte da Polônia, no rio Vístula. O pai da astronomia moderna, foi o primeiro cientista europeu moderno a propor que a Terra e outros planetas girem em torno do sol.

Copernicus nasceu numa família de mercadores abastados, e após a morte do seu pai, o seu tio, em breve, bispo, levou o rapaz sob a sua asa. Ele recebeu a melhor educação do dia e foi criado para uma carreira na lei canônica (igreja). Na Universidade de Cracóvia, estudou artes liberais, incluindo astronomia e astrologia, e depois, como muitos poloneses de sua classe social, foi enviado para a Itália para estudar medicina e direito.

Equando estudou na Universidade de Bolonha, ele viveu por um tempo na casa de Domenico Maria de Novara, o principal astrônomo da universidade. Astronomia e astrologia eram na época intimamente relacionadas e igualmente consideradas, e Novara tinha a responsabilidade de emitir prognósticos astrológicos para Bolonha. Copérnico algumas vezes o ajudou em suas observações, e Novara o expôs a críticas tanto da astrologia quanto de aspectos do sistema Ptolemaico, o que colocou a Terra no centro do universo.

Copernicus estudou mais tarde na Universidade de Pádua e em 1503 recebeu um doutorado em direito canônico da Universidade de Ferrara. Regressou à Polónia, onde se tornou administrador da igreja e doutor. No seu tempo livre, dedicou-se a actividades académicas, que por vezes incluíam trabalho astronómico. Em 1514, sua reputação como astrônomo foi tal que ele foi consultado por líderes da igreja tentando reformar o calendário juliano.

A cosmologia do início da Europa do século 16 sustentava que a Terra estava estacionária e imóvel no centro de várias esferas concêntricas rotativas que carregavam os corpos celestes: o sol, a lua, os planetas conhecidos e as estrelas. Desde os tempos antigos, os filósofos aderiram à crença de que os céus estavam dispostos em círculos (que por definição são perfeitamente redondos), causando confusão entre os astrônomos que registraram o movimento frequentemente excêntrico dos planetas, que às vezes pareciam parar em sua órbita da Terra e se mover retrógrados através do céu.

No segundo século d.C., o geógrafo e astrónomo de Alexandria Ptolomeu procurou resolver este problema argumentando que o sol, os planetas e a lua se movem em pequenos círculos em torno de círculos muito maiores que giram em torno da Terra. Esses pequenos círculos ele chamou de epiciciclos, e ao incorporar numerosos epiciclos girando a velocidades variadas ele fez seu sistema celeste corresponder com a maioria das observações astronômicas registradas.

O sistema Ptolomeu permaneceu a cosmologia aceita na Europa por mais de 1.000 anos, mas até os dias de Copérnico as evidências astronômicas acumuladas tinham jogado algumas de suas teorias em confusão. Astrônomos discordaram sobre a ordem dos planetas da Terra, e foi este problema que Copérnico abordou no início do século 16.

Por volta de 1508 a 1514, ele escreveu um pequeno tratado astronômico comumente chamado de Commentariolus, ou “Pequeno Comentário”, que lançou a base para o seu sistema heliocêntrico (centrado no sol). O trabalho não foi publicado durante a sua vida. No tratado, ele postulou corretamente a ordem dos planetas conhecidos, incluindo a Terra, a partir do Sol, e estimou seus períodos orbitais com relativa precisão.

Para Copérnico, sua teoria heliocêntrica não foi de forma alguma um divisor de águas, pois ela criou tantos problemas quanto resolveu. Por exemplo, sempre se supôs que objetos pesados caíssem no chão porque a Terra era o centro do universo. Porque o fariam num sistema centrado no Sol? Ele reteve a antiga crença de que os círculos governavam os céus, mas suas evidências mostraram que mesmo em um universo centrado no Sol os planetas e estrelas não giravam em torno do Sol em órbitas circulares. Por causa desses problemas e outros, Copérnico atrasou a publicação de seu principal trabalho astronômico, De revolutionibus orbium coelestium libri vi, ou “Seis Livros Sobre as Revoluções dos Orbs Celestiais”, quase toda a sua vida. Completado por volta de 1530, não foi publicado até 1543 – o ano de sua morte.

Na obra, o argumento inovador de Copérnico de que a Terra e os planetas giram em torno do sol o levou a fazer uma série de outras grandes descobertas astronômicas. Enquanto gira em torno do Sol, a Terra, argumentou ele, gira no seu eixo diariamente. A Terra leva um ano para orbitar o Sol e durante esse tempo vacila gradualmente em seu eixo, o que explica a precessão dos equinócios. As maiores falhas no trabalho incluem seu conceito do sol como centro de todo o universo, não apenas do sistema solar, e sua incapacidade de compreender a realidade das órbitas elípticas, o que o forçou a incorporar inúmeras epiciciclos em seu sistema, como fez Ptolomeu. Sem conceito de gravidade, a Terra e os planetas ainda giravam em torno do Sol em esferas gigantes transparentes.

Na sua dedicação a De revolutionibus-um trabalho científico extremamente denso-Copernicus observou que “a matemática é escrita para os matemáticos”. Se o trabalho fosse mais acessível, muitos teriam se oposto ao seu conceito não bíblico e, portanto, herético do universo. Durante décadas, De revolutionibus permaneceu desconhecido de todos, exceto dos astrônomos mais sofisticados, e a maioria desses homens, embora admirando alguns dos argumentos de Copérnico, rejeitou sua base heliocêntrica. Foi só no início do século 17 que Galileu e Johannes Kepler desenvolveu e popularizou a teoria de Copérnico, que para Galileu resultou em um julgamento e condenação por heresia. Após o trabalho de Isaac Newton na mecânica celestial no final do século 17, a aceitação da teoria de Copérnico espalhou-se rapidamente em países não católicos, e no final do século 18 foi quase universalmente aceite.