Czego dokonał Mikołaj Kopernik?

Kopernik oczywiście znał doskonale model układu planetarnego Ptolemeusza i wiedział, iż jego cechą charakterystyczną było to, że dla trzech planet dalszych od Słońca, to jest Marsa, Jowisza i Saturna, promień epicyklu planety był zawsze równoległy do linii łączącej Ziemię i Słońce, a więc wykonywał jeden obieg w ciągu roku. Ta zależność między ruchem planety i ruchem Słońca nie miała żadnego wyjaśnienia. Natomiast dla planet bliższych niż Słońce, Merkurego i Wenus, środek epicyklu znajdował się zawsze na linii łączącej środek Ziemi i środek Słońca. To także nie miało wyjaśnienia.

Kopernik szybko zrozumiał, że te niewytłumaczalne reguły były po prostu odbiciem ruchu Ziemi wokół Słońca. Napisał to już w swej krótkiej rozprawie Commentariolus.

Swe główne dzieło De revolutionibus czyt.: de rewolucjonibus, czyli O obrotach, Kopernik podzielił na sześć ksiąg. Pierwsza miała 14 rozdziałów, z których początkowych 11 stanowiło bardzo popularne wprowadzenie do jego teorii, a pozostałe 3 przedstawiały zagadnienia trygonometrii sferycznej. Te początkowe rozdziały księgi pierwszej były przeznaczone dla wszystkich, nawet nie znających matematyki. Reszta dzieła zawierała trudne rozważania i obliczenia matematyczne, które mogli śledzić tylko wykształceni matematycy.

W księdze drugiej podany został wykład astronomii sferycznej oraz - wzorem Almagestu - katalog 1025 gwiazd. W księdze trzeciej znalazło się omówienie ruchu Ziemi i zjawiska precesji, w czwartej - teoria ruchu Księżyca i zaćmień, a w księgach piątej i szóstej - teoria ruchu planet. Kopernik nadal był wierny zasadzie Platona, że ruchy planet mogą się odbywać tylko po okręgach lub ich kombinacjach. Z tego powodu w jego systemie były nadal, jak u Ptolemeusza, deferenty, epicykle i ekscentryki.

System Kopernika był, ściśle mówiąc, systemem heliostatycznym, w którym Słońce znajdowało się w spoczynku, a nie systemem heliocentrycznym, ponieważ środki kołowych orbit (tj. deferentów) planet nie leżały w środku Słońca, lecz w różnych, nawet dość odległych od niego punktach; na przykład, środek kołowej orbity Jowisza był w pobliżu orbity Merkurego.

Rewolucyjność teorii Kopernika trzeba oceniać nie z powodu zabiegu matematycznego, jakim było opisywanie ruchu planet względem innego układu odniesienia, lecz na tle wszechwładnie panującego arystotelesowskiego obrazu świata.

Usuwając Ziemię z centrum wszechświata i czyniąc ją jedną z planet, Kopernik burzył fundament całego systemu Arystotelesa, w którym położenie Ziemi w środku świata zawierało także wyjaśnienie grawitacji. Oczywiście zdawał sobie sprawę z tego, że proponowany nowy system wymaga nowej fizyki. Musiał więc przede wszystkim podać jakieś wyjaśnienie ciążenia. Wysunął niezwykle śmiałą hipotezę, którą można nazwać hipotezą wielocentrycznej grawitacji. W rozdziale 9 Księgi pierwszej swego dzieła napisał:

„Ja w każdym razie mniemam, że ciężkość nie jest niczym innym, jak tylko naturalną dążnością, którą boska opatrzność Stwórcy wszechświata nadała częściom po to, żeby łączyły się w jedność i całość, skupiając razem w kształt kuli. A jest rzeczą godną wiary, że taka dążność istnieje również w Słońcu, Księżycu i innych świecących planetach, po to, by na skutek jej działania trwały w tej krągłości, w jakiej się nam przedstawiają; a niezależnie od tego w wieloraki sposób wykonują one swe ruchy krążące...”

Ten wyjątek dokumentuje pierwszeństwo Kopernika w wysunięciu idei powszechnej grawitacji.

Dopóki teoria Kopernika mogła być znana tylko nielicznym biegłym w matematyce uczonym, autorytety kościelne nie widziały w niej nic groźnego. Krytykowali ją astronomowie, którzy byli w stanie przebrnąć przez trudne wywody matematyczne.

Przykładem może być wypowiedź rzymskiego jezuity Claviusa, który w pracy „Commentarius in Sphaeram” czyt: sferam Joannis de Sacro Bosco (1570). wskazywał, że kiedy Kopernik twierdzi, iż Słońce trwa nieruchomo w centrum świata, a porusza się Ziemia, to stawia hipotezy „niedorzeczne, absurdalne, sprzeczne ze zdrowym mniemaniem i zdrowym rozsądkiem i rzec można zuchwałe”. De revolutionibus orbium coelestium umieszczono w Indeksie Ksiąg Zakazanych dopiero w 1616 r., kiedy teoria Kopernika została spopularyzowana przez Galileusza i stała się dostępna dla ogółu.