1499年,哥白尼毕业于意大利的博洛尼亚大学,任天主教教士.他回到波兰跟叔父一起工作.其叔父,瓦茨恩罗德,使费琅堡天主教大教堂的主教.哥白尼当时住在教堂的顶楼,因此可以长期进行天文观测.
那个时候,人们相信的是1500多年前希腊科学家托勒密创立的宇宙模式.托勒密认为地球是宇宙的中心且静止不动,日、月、行星和恒星均围绕地球运动,而恒星远离地球,位于太空这个巨型球体之外.然而,经仔细观测,科学家们发现行星运行规律与托勒密的宇宙模式不吻合.
一些科学家修正了托勒密的宇宙轨道学说,在原有的轨道（或称小天体轨道）上又增加了更多的天体运行轨道.这一模式称每颗行星都沿着一个小轨道作圆周运行,而小轨道又沿着该行星的大轨道绕地球作圆周运动.几百年之后,这一模式的漏洞越来越明显.科学家们又在这个模式上增加了许多轨道,行星就这样沿着一道又一道的轨道作圆周运动.
哥白尼想用“现代”（16世纪的）技术来改进托勒密的测量结果,以期取消一些小轨道.
在长达近20年的时间里,哥白尼不辞辛劳日夜测量行星的位置,但其测量获得的结果仍然与托勒密的天体运行模式没有多少差别.
一年里,哥白尼在不同的时间、不同的距离从地球上观察行星,每一个行星的情况都不相同,这是他意识到地球不可能位于星星轨道的中心.
经过20年的观测,哥白尼发现唯独太阳的周年变化不明显.这意味着地球和太阳的距离始终没有改变.如果地球不是宇宙的中心,那么宇宙的中心就是太阳.他立刻想到如果把太阳放在宇宙的中心位置,那么地球就该绕着太阳运行.
这样他就可以取消所有的小圆轨道模式,直接让所有的已知行星围绕太阳作圆周运动.
由于害怕教会的惩罚,哥白尼在世时不敢公开他的发现.1543年,这一发现才公诸天下.即使在那个时候,哥白尼的发现还不断受到教会、大学等机构与天文学家的蔑视和嘲笑.终于,在60年后,约翰·开普勒和伽利略·伽利雷证明了哥白尼是正确的.
