尼古拉·哥白尼（1473—1543）是一位伟大的天文学家。他在天文科学上的主要成就是创立了太阳系的日心学说，并以毕生心血撰写了《天体运行论》这一科学巨著，推翻了统治天文学领域长达1000多年的托勒密的“地心说”体系，把自然科学从神学中解放出来，因而被恩格斯赞誉为“自然科学的独立宣言”。
哥白尼出身于波兰维斯瓦河畔托伦城的一个富商家庭，父亲当过议员。当他的父亲去世后，10岁的哥白尼便由舅父占卡斯担当起抚养教育的责任。卢卡斯是个神职人员，但他在波兰进步的知识界中有许多朋友，和他们关系密切，因此1491年在舅父的安排下，哥白尼进入了当时以天文学和数学而著称于欧洲的波兰克拉科夫大学学习。虽然他只学习了3年，没能取得学位便辍学，但从他一直长期保存下来的两册笔记本中不难看出，他攻读过天文学、数学和地理学，学会了使用天文仪器进行观测，为他终生进行天文学的研究奠定了基础。
由于波兰经常受到十字骑士团的侵扰，为了保卫祖国的安宁，身为大主教的舅父从实际考虑，一心想把自己的外甥培养成精通“教会法”的神职人员，于是从1496年起哥白尼又来到了当时的文艺复兴中心意大利留学。他先后在意大利的博洛尼亚大学攻读过教会法规，在帕多瓦大学攻读过医学，最终于1503年5月31日在费拉拉大学获得了教会法博士学位。
在前后将近10年的求学期间，尽管学业繁忙，由于经济困难中断学业而需自己挣钱糊口的事也时有发生，但是哥白尼一刻也没放松过他所热爱的天文学。他利用学校学习的便利条件，阅读了大量能够弄到手的各种文献资料，其中包括托勒密的13大卷《天学大成》，搞清了托勒密“地心说”的成因及主要观点；研究了关于地球和行星运动的各种各样论点，发现了托勒密“地心说”的错误观点与科学方法之间的矛盾，同时他还利用一切可能的机会进行天文观测。哥白尼最早的天文记录是在1497年3月9日，此时正是他在博洛尼亚大学攻读教会法的时候。这一天哥白尼和意大利著名的天文学家诺瓦腊一起站在博洛尼亚圣约瑟夫教堂的塔楼上，观察繁星满天的夜空中金牛座的亮星毕宿五是怎样被逐渐接近的月亮所淹没。他们对毕宿五和月亮的运行进行了精确的计算，用确凿无疑的数据证实了托勒密学说与天文现象之间的矛盾。
1503年哥白尼结束了在意大利的留学生活返回波兰，定居在瓦尔米亚，担任牧师职务。在教区内，哥白尼做了大量繁重琐碎的事务性工作，管理磨坊、酿酒厂、面包坊，作为信使与入侵的普鲁士军队谈判，兼做医生，热情地为贫民服务等。虽然诸多的事情耗费了哥白尼的时间和精力，但他始终如一地钟情于天文学研究。他非常注重天文观测，不放弃一切机会用自制的、简陋的仪器，为撰写关于天体运行新书积累了行星运行、日食、月食等天象的观测资料。作为天文学圣地保存至今的“哥白尼塔”是哥白尼在瓦尔米亚自建的一座天文台。所谓天文台，其实就是弗隆堡城堡的一座箭楼，外边的露台就是他的观测台；里边安装了他用树枝、木板及自己用墨水标定的带有刻度的木条、玻璃管等做成的极其简单的观测仪器，如星盘、象限仪和视差仪等，分别用来观测恒星、太阳和月亮。哥白尼仅在弗隆堡区留存下来的观测记录就有50多次。哥白尼在科学上实事求是、精益求精的治学态度也成为后人学习的楷模。例如他通过观测计算得到的恒星年的时间是365天6小时9分40秒，仅比用现代仪器得到的数值约多30秒，误差为百万分之一。在400多年前还没有发明望远镜的年代里就能计算得如此精确，也正说明了哥白尼在治学上是非常严谨的。经过30年孜孜不倦的努力，哥白尼几易其稿之后终于用心血浇灌出丰硕的果实，完成了划时代的科学巨著《天体运行论》。
《天体运行论》全书共分六卷。第一卷是全书的精髓。哥白尼在这卷里精辟地阐述了日心地动说的主要内容，列举了许多观测资料来证明“宇宙是球形”、“大地也是球形”、“所有的物体都倾向于将自己凝聚成球状”、“太阳是行星相对不动的中心”。在其余几卷里他运用数学知识论证了大体运动的基本规律，以及由于地球的自转与公转而产生的昼夜交替、四季循环等一系列自然现象。
《天体运行论》的诞生在自然科学发展史上具有划时代的意义，它标志着一个新时代的开始，引起了人类宇宙观的巨大变革，得到了恩格斯的高度评价，使得“科学的发展从此便大踏步地前进”。
但是和任何新生事物的发展过程一样，哥白尼早在1506—1512年就已写成的初稿，也历尽艰难曲折，时隔30年之后直到1543年他临终时才得以出版，原因就在于教会对科学和进步思想的迫害。
15、16世纪的欧洲，航海事业已经有了较快的发展，航海家哥伦布、麦哲伦进行的远洋航行，积累了极其丰富的天文和地理方面的观测资料，这些都使得托勒密的地心说破绽百出。地心说本来是古希腊的天文学家托勒密在2世纪时总结前人的观测结果，推论出来的一些主张。1400多年来随着科学的发展和社会的进步，人们应该对地心说适时地加以修改、补充或更正。但是在神权统治下的欧洲，罗马教廷凌驾于许多国家之上，《圣经》成为教会用来统治人民的思想武器。托勒密的地心说认为地球是宇宙的中心，所有的天体，包括太阳都围绕着地球运转，这正和神学家奉若神明的《圣经》中关于宇宙结构的说法不谋而合。因此中世纪的教会把地心说加以神化，用它来作为证明上帝存在的依据。还有一些地心说的信奉者，他们作为学者也在那里一味地附合教会的说法，他们不去分析思索，不去寻找问题的症结所在，却在那里挖空心思，拼命修补托勒密的地心理论，以便能够自圆其说。
哥白尼在对自己搜集、积累的观测资料进行去粗取精、去伪存真的认真研究之后，旗帜鲜明地提出“现象引导天文学家”、“天文学是为天文学家撰写的”，他建立的日心地动说向人们描绘了一个真实的宇宙空间。“地球是一个巨大的球体，但比起宇宙来却微不足道”，“宇宙是一个无边无际的庞然大物”。
由于哥白尼的日心说竟然与神学家鼓吹的天空截然相反，立即引起罗马教廷极大的震惊和恐慌。他们把哥白尼的学说视为异端邪说，不仅焚烧了许多珍贵的科学书籍，还千方百计地要毁掉《天体运行论》的手稿。当未能实现毁书的目的时，他们又采用了许多卑劣的手段歪曲、篡改这部伟大的著作，妄图阻挠科学真理的传播。
同时，哥白尼本人也受到了教会残酷无情的迫害。教会以要使哥白尼“灵魂得救”为借口，逼迫对哥白尼写作有极大帮助的女管家安娜离开了他，随即又被驱逐出境，企图以此迫使哥白尼中断写作。他们还派出密探监视哥白尼的言行举止。打着搜查“邪教徒”和“查禁邪教”的名义，抄查哥白尼的住宅。
但是教会的阻挠与迫害反而更加坚定了哥白尼尽快完成《天体运行论》手稿的决心，也使哥白尼的斗争得到了一些人的支持和帮助。其中一个名叫列提克的青年学者，是德国威滕堡大学的数学教授，专程前来拜哥白尼为师。列提克与哥白尼的朋友铁得曼等一起，为哥白尼著作的出版四处奔波。1543年5月24日，终于在哥白尼弥留时刻把刚刚出版的《天体运行论》一书送到了哥白尼的手中，使这位70岁老人那饱经沧桑的心灵得到了一丝慰藉，在亲手抚摸之后，哥白尼才夙愿已偿地离开了人世。
正是由于列提克和他的学生艰苦不懈的努力，忠实地保留下哥白尼的手稿和书籍，才使得《天体运行论》第一卷直到哥白尼逝世410年之后的1953年，第一次完整地以真实面貌展现在世人面前。
哥白尼在天文学上取得的伟大成就就是建立了太阳中心的学说，使人们的宇宙观发生了根本的变革，宣告了自然科学的独立，从此自然科学的发展进入了一个崭新的历史时期。同样，哥白尼的破除迷信、尊重科学、实事求是的治学态度和方法，也成为我们后人学习的楷模。
