2．从“地心说”到“日心说”
古希腊的大天文学家托勒密，在公元二世纪时，总结了前人在400年间观测的成果，写成《至大论》一书，提出“地球是宇宙中心”的学说。这个学说一直为人们所接受，流传了1400多年。
托勒密认为，地球静止不动地坐镇宇宙的中心，所有的天体（包括太阳在内）都围绕地球运转。但是，人们在观测中，发现天体的运行有一种忽前忽后、时快时慢的现象。为了解释忽前忽后的现象，托勒密说，环绕地球作均衡运动的，并不是天体本身，而是天体运动的圆轮中心。他把环绕地球的圆轮叫作“均轮”，较小的圆轮叫作“本轮”。为了解释时快时慢的现象，他又在主要的“本轮”之外，增加一些辅助的“本轮”，还采用了“虚轮”的说法，这样就可以使“本轮”中心的不均衡的运动，从“虚轮”的中心看来仿佛是“均衡”的。托勒密就这样对古代的观测资料作出了很精妙的解释。
在以后的许多世纪里，大量的观测资料累积起来了，只用托勒密的“本轮”不足以解释天体的运行，这就需要增添数量越来越多的“本轮”。后代的学者致力于这种“修补”工作，使托勒密的体系变得越来越复杂，每个行星需要不止一个本轮，总数达80个以上的“轮上轮”，并且还要引入“偏心点”和“偏心等距点”等复杂概念。这就使它缺少简洁性，而简洁性正是科学家们所追求的。对天文学的研究也就一直停留在这个水平上。
哥白尼在23岁时来到文艺复兴的策源地意大利，在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学，学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。
在意大利期间，哥白尼熟悉了希腊哲学家阿里斯塔克斯（Aristarkhos，公元前310年-前230年）的学说，确信地球和其他行星都围绕太阳运转这个日心说是正确的。他大约在40岁时开始在朋友中散发一份简短的手稿，初步阐述了他自己有关日心说的看法。哥白尼经过长2年的观察和计算终于完成了他的伟大著作《天体运行论》。他在《天体运行论》中观测计算所得数值的精确度是惊人的。例如，他得到恒星年的时间为365天6小时9分40秒，精确值约多30秒，误差只有百万分之一；他得到的月亮到地球的平均距离是地球半径的60.30倍，和60.27倍相比，误差只有万分之五。1533年，60岁的哥白尼在罗马做了一系列的讲演，提出了他的学说的要点，并未遭到教皇的反对。但是他却害怕教会反对，甚至在他的书完稿后，还是迟迟不敢发表。直到在他临近古稀之年才终于决定将它出版。
从“地心说”到“日心说”，在逻辑上是从一个主观臆测的前提到一个真实前提的转变。从一个主观臆测的前提出发，得出的结论是不可靠的，在宗教的支持下，这个结论只能不断地修修补补，直到不堪重负。而从一个真实的前提出发，则可以得出更可靠的结论，“日心说”的测算和预测都能做到非常精准。
