他是先哲亞里士多德的粉絲，也是亞里士多德“地球中心說”的挑戰者。
1473年2月19日哥白尼在維斯瓦河畔的託倫城誕生了。他的父親是個當議員的富商，他有一個哥哥和兩個姐姐。哥白尼10歲的時候，他的父親死了，他被送到舅舅務卡施大主教家中撫養。務卡施是一個人文主義者，他和當時波蘭進步的知識界來往極為密切，並與意大利卓越的革命家、人文主義者菲利普•布奧納克西是摯友。在哥白尼念中學的時候，務卡施就帶著他參加人文主義者的聚會。
18歲時來到當時波蘭的首都克拉科夫，在克拉科夫大學學習。當時，波蘭已經產生了一些有名的天文學家，如馬爾卿·克洛爾，他於1450年寫成《亞爾峰斯星象表訂正》一書，並在許多國家講學。又如著名的天文學家沃伊切赫，曾編制天文歷表，他就在克拉科夫大學講課，是哥白尼求學時的數學和天文教授。哥白尼的“太陽中心學說”就是在克拉科夫大學求學時孕育起來的。
哥白尼大學畢業後回到家鄉，舅舅為了讓哥白尼繼承自己的衣缽，在天主教會任職，就送他到意大利留學，學習教會法律。
1495年，哥白尼來到波倫亞大學學習教會法。然而，哥白尼的興趣卻在天文學上，他利用一切閒暇時間刻苦攻讀天文學與數學著作，並堅持觀測天象。後來，哥白尼又進入帕多瓦大學和法拉臘大學學習醫學、教會法，但他仍堅持天文學的研究。在意大利，哥白尼結交了一批天文學家，他們經常交換對天體結構的認識。加上哥白尼自己的觀測研究，他開始對“地球中心說”產生了懷疑。“地球中心說”是古希臘哲學家亞里士多德提出來的，公元二世紀羅馬天文學家托勒密又加以推演論證，使它進一步系統化了。
1506年哥白尼回到祖國，在弗羅恩堡大教堂擔任教士。從此，他獲得了一定的物質保障與充裕的時間，來從事他所熱愛的科學研究工作。
為了研究方便，哥白尼特意選擇了教堂圍牆上的箭樓作宿舍兼工作室，在裡面設置了一個小小的天文臺，用自制的簡陋儀器，開始了長達30年的天體觀測。正是在這裡，他寫下了震驚世界的鉅著《天體運行論》，其中選用的２７個觀測事例，就有２５個是他在這個箭樓上觀測記錄的。
《天體運行論》共有６卷。在書中，哥白尼大膽地提出：“太陽是宇宙的中心，所有行星都圍繞太陽運轉；地球不是宇宙的中心，而是繞太陽運轉的一顆普通行星。”“人們每天看到的太陽由東向西運行，是因為地球每晝夜自轉一週的緣故，而不是太陽在移動。”
“天上的星體的不斷移動，是因為地球本身在轉動，而不是星體圍繞著靜止的地球轉動。”“火星、木星等行星在天空中有時順行，有時逆行，是因為它們各依自己的軌道繞太陽轉動，而不是因為他們行蹤詭秘。”“月亮是地球的衛星，一個月繞地球轉一週。”
哥白尼還在這本書中批判了托勒密地球是靜止的理論。指出地球在運動時，人們只所以覺得是整個宇宙在轉動，猶如人在行船上，不覺船動而覺得陸地和城市後退一樣。1543年5月24日，當拿到這本書時，他已經癱瘓在床一年多了，他只摸了摸書的封面，便欣慰地閉上了眼睛。
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