科學家成長故事

第二十二章 偉大的天文學家哥白尼

　　偉大的天文學家尼古拉·哥白尼出生於波蘭維斯杜拉河畔的托蘭市的一個富裕家庭。年輕時就讀於克萊考大學，學習期間對天文學產生了興趣。二十多歲時他去意大利留學，在博洛尼亞大學和帕迪爾大學攻讀法律和醫學，後來在費拉拉大學獲宗教法博士學位。哥白尼作為一名醫生，由於醫術高明而被人們譽為“神醫”。哥白尼成年的大部分時間是在費勞恩譯格大教堂任職當一名教士。哥白尼並不是一位職業天文學家，他的成名巨著是在業餘時間完成的。

　　他在《天體運行論》中觀測計算所得數值的精確度是驚人的。例如，他得到恒星年的時間為365天6小時9分40秒，比現在的精確值約多30秒，誤差隻有百萬分之一；他得到的月亮到地球的平均距離是地球半徑的60.30倍，和現在的60.27倍相比，誤差隻有萬分之五。

　　在意大利期間，哥白尼就熟悉了希臘哲學家阿裏斯塔克斯（前三世紀）的學說，確信地球和其他行星都圍繞太陽運轉這個日心說是正確的。他大約在40歲時開始在朋友中散發一份簡短的手稿，初步闡述了他自己有關日心說的看法。哥白尼經過長年的觀察和計算終於完成了他的偉大著作《天體運行論》。

　　1533年，60歲的哥白尼在羅馬做了一係列的講演，提出了他的學說的要點，並未遭到教皇的反對。但是他卻害怕教會會反對，甚至在他的書完稿後，還是遲遲不敢發表。直到在他臨近古稀之年才終於決定將它出版。1543年5月24日去逝的那一天才收到出版商寄來的一部他寫的書。

　　在書中他正確地論述了地球繞其軸心運轉；月亮繞地球運轉；地球和其他所有行星都繞太陽運轉的事實。但是他也和前人一樣嚴重低估了太陽係的規模。他認為星體運行的軌道是一係列的同心圓，這當然是錯誤的。他的學說裏的數學運算很複雜也很不準確。但是他的書立即引起了極大的關注，驅使一些其他天文學家對行星運動作更為準確的觀察，其中最著名的是丹麥偉大的天文學家泰壽·勃萊荷，開普勒就是根據泰壽積累的觀察資料，最終推導出了星體運行的正確規律。

　　這是一個前所未聞的開創新紀元的學說，對於千百年來學界奉為定論的托勒米地球中心說無疑是當頭一棒。

　　雖然阿裏斯塔克斯比哥白尼提出日心學說早1700多年，但是事實上哥白尼得到了這一盛譽。阿裏斯塔克斯隻是憑借靈感做了一個猜想，並沒有加以詳細的討論，因而他的學說在科學上毫無用處。哥白尼逐個解決了猜想中的數學問題後，就把它變成了有用的科學學說——一種可以用來做預測的學說，通過對天體觀察結果的檢驗並與地球是宇宙中心的舊學說的比較，你就會發現它的重大意義。

　　顯然哥白尼的學說是人類對宇宙認識的革命，它使人們的整個世界觀都發生了重大變化。但是在估價哥白尼的影響時，我們還應該注意到，天文學的應用範圍不如物理學、化學和生物學那樣廣泛。從理論上來講，人們即使對哥白尼學說的知識和應用一竅不通，也會造出電視機、汽車和現代化學廠之類的東西。但是不應用法拉第、麥克斯韋、拉瓦錫和牛頓的學說則是不可想象的。

　　僅僅考慮哥白尼學說對技術的影響就會完全忽略它的真正意義。哥白尼的書對伽利略和開普勒的工作是一個不可缺少的序幕。他倆又成了牛頓的主要前輩。是這兩者的發現才使牛頓有能力確定運動定律和萬有引力定律。

　　哥白尼的科學成就，是他所處的時代的產物，又轉過來推動了時代的發展。

　　十五、六世紀的歐洲，正是從封建社會向資本主義社會轉變的關鍵時期，在這一二百年間，社會發生了巨大的變化。14世紀以前的歐洲，到處是四分五裂的小城邦。後來，隨著城市工商業的興起，特別是采礦和冶金業的發展，湧現了許多新興的大城市，小城邦有了聯合起來組成國家的趨勢。到15世紀末葉，在許多國家裏都出現了基本上是中央集權的君主政體。當時的波蘭不僅有像克拉科夫、波茲南這樣的大城市，也有許多手工業興盛的城市。1526年歸並於波蘭的華沙已成為一個重要的商業、政治、文化和地理的中心，在16世紀末成了波蘭國家的首都。

　　與這種政治經濟變革相適應，文化、科學上也開始有所反映。當時，歐洲是“政教合一”，羅馬教廷控製了許多國家，聖經被宣布為至高無上的真理，凡是違背聖經的學說，都被斥為“異端邪說”，凡是反對神權統治的人，都被處以火刑。新興的資產階級為自己的生存和發展，掀起了一場反對封建製度和教會迷信思想的鬥爭，出現了人文主義的思潮。他們使用的戰鬥武器，就是未被神學染汙的古希臘的哲學、科學和文藝。這就是震撼歐洲的文藝複興運動。文藝複興首先發生於意大利，很快就擴大到波蘭及歐洲其他國家。

　　與此同時，商業的活躍也促進了對外貿易的發展。在“黃金”這個符咒的驅使下，許多歐洲冒險者遠航非洲、印度及整個遠東地區。遠洋航行需要豐富的天文和地理知識，從實際中積累起來的觀測資料，使人們感到當時流行的“地靜天動”的宇宙學說值得懷疑，這就要求人們進一步去探索宇宙的秘密，從而推進了天文學和地理學的發展。1519～1522年，麥哲倫和他的同伴繞地球一周，證明地球是圓形的，使人們開始真正認識地球。

　　在教會嚴密控製下的中世紀，也發生過轟轟烈烈的宗教革命。因為天主教的很多教義不符合聖經的教誨，而加入了太多教皇的個人意誌以及各類神學家的自身成果，所以很多信徒開始質疑天主教的教義和組織，發起回歸聖經的行動來。

　　捷克的愛國主義者、布拉格大學校長揚·胡斯（1369～1415年）在君士坦丁堡的宗教會議上公開譴責德意誌封建主與天主教會對捷克的壓迫和剝削。他雖然被反動教會處以火刑，但他的革命活動在社會上引起了強烈的反應。捷克農民在胡斯黨人的旗幟下舉行起義，這次運動也波及波蘭。1517年，在德國，馬丁·路德（1483～1546年）反對教會販賣贖罪符，與羅馬教皇公開決裂。1521年，路德又在沃爾姆國會上揭露羅馬教廷的罪惡，並提出建立基督教新教的主張。新教的教義得到許多國家的支持，波蘭也深受影響。

　　就在這樣一個大變革大動蕩的年代裏，1473年2月19日哥白尼在維斯瓦河畔的托倫城誕生了。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。1491年，按照舅父的安排，哥白尼到克拉科夫大學去學習天文和數學。

　　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，曾編製天文曆表，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。

　　盡管《聖經》沒有涉及諸如“地球是宇宙的中心”以及“天圓地方”等各類天文知識。但是在中世紀，天文學也有著延伸於古希臘的，經過經院神學家們構架好的官方論點。為了鞏固封建統治，天主教會的宗教裁判所燒掉了許多珍貴的科學著作，有時一天竟燒掉20大車。1327年，意大利天文學家采科·達斯科裏被活活燒死，他的“罪名”就是違背聖經的教義，論證地球呈球狀，在另一個半球上也有人類存在。

　　在那個“科學成了神學的婢女”的年代，許多學說都被歪曲和閹割了，被用來為封建統治服務。在中世紀的歐洲，很少有人了解古代科學典籍的真實內容。這時，科學工作者的一個重要課程，就是發掘古代的文化遺產。

　　古希臘的大天文學家托勒密，在公元二世紀時，總結了前人在400年間觀測的成果，寫成《天文集》（即《至大論》）一書，提出“地球是宇宙中心”的學說。這個學說一直為人們所接受，流傳了1400多年。

　　托勒密認為，地球靜止不動地坐鎮宇宙的中心，所有的天體，包括太陽在內，都圍繞地球運轉。但是，人們在觀測中，發現天體的運行有一種忽前忽後、時快時慢的現象。為了解釋忽前忽後的現象，托勒密說，環繞地球作均衡運動的，並不是天體本身，而是天體運動的圓輪中心。他把環繞地球的圓輪叫做“均輪”，較小的圓輪叫做“本輪”。為了解釋時快時慢的現象，他又在主要的“本輪”之外，增加一些輔助的“本輪”，還采用了“虛輪”的說法，這樣就可以使“本輪”中心的不均衡的運動，從“虛輪”的中心看來仿佛是“均衡”的。托勒密就這樣對古代的觀測資料作出了牽強附會的解釋。

　　但是在以後的許多世紀裏，大量的觀測資料累積起來了，隻用托勒密的“本輪”不足以解釋天體的運行，這就需要增添數量越來越多的“本輪”。後代的學者致力於這種“修補”工作，使托勒密的體係變得越來越複雜，而對天文學的研究也就一直停留在這個水平上。

　　“地球是宇宙的中心”的說法，正好是“神學家的天空”的基礎。中世紀的神學家吹捧托勒密的結論，卻隱瞞了托勒密的方法論：托勒密建立了天才的數學理論，企圖憑人類的智慧，用觀測、演算和推理的方法，去發現天體運行的原因和規律，這正是托勒密學說中富有生命力的部分。因此，盡管托勒密的“地球中心學說”和神學家的宇宙觀不謀而合，但是兩者是有本質區別的，一個是科學上的錯誤結論，一個是愚弄人類、妄圖使封建統治萬古不變的彌天大謊。哥白尼對此作出正確的評價，他說：“應該把自己的箭射向托勒密的同一個方向，隻是弓和箭的質料要和他完全兩樣。”

　　哥白尼曾十分勤奮地鑽研過托勒密的著作。他看出了托勒密的錯誤結論和科學方法之間的矛盾。哥白尼正是發現了托勒密的錯誤的根源，才找到了真理。

　　哥白尼認識到，天文學的發展道路，不應該繼續“修補”托勒密的舊學說，而是要發現宇宙結構的新學說。他打過一個比方：那些站在托勒密立場上的學者，從事個別的、孤立的觀測，拚湊些大小重疊的“本輪”來解釋宇宙的現象，就好像有人東找西尋地撿來四肢和頭顱，把它們描繪下來，結果並不像人，卻像個怪物。

　　哥白尼早在克拉科夫大學讀書時，就開始考慮地球的運轉的問題。他在後來寫成《天體運行》的序言裏說過，前人有權虛構圓輪來解釋星空的現象，他也有權嚐試發現一種比圓輪更為妥當的方法，來解釋天體的運行。

　　哥白尼觀測天體的目的和過去的學者相反。他不是強迫宇宙現象服從“地球中心”學說。哥白尼有一句名言：“現象引導天文學家。”他正是要讓宇宙現象來解答他所提出的問題，要讓觀測到的現象證實一個新創立的學說——“太陽中心”學說。他這種目標明確的觀測，終於促成了天文學的徹底變革。

　　哥白尼的觀測工作在克拉科夫大學時就有了良好的開端。他曾利用著名的占星家瑪爾卿·布利查（約1433～1493年）贈送給學校的“捕星器”和“三弧儀”觀測過月食，研究過浩翰無邊的星空。

　　哥白尼在克拉科夫大學學習三年就停了學，而到意大利去學習“教會法”了。這是他舅父務卡施的主意。因為當時盤據在波蘭以北的十字騎士團經常侵犯邊境，為非作歹，而和他們作鬥爭，就必須有人精通“教會法”。哥白尼認為抗擊十字騎士團是義不容辭的責任。他說：“沒有任何義務比得上對祖國的義務那麽莊嚴，為了祖國而獻出生命也在所不惜。”所以他同意了務卡施的建議。為了取得出國的路費和長期留學的生活費用，他再次接受他舅父的安排，決定一輩子擔任教會的職務。1496年秋天，哥白尼披上僧袍，動身到意大利去了。

　　他在意大利北部的波倫亞大學學習“教會法”，同時努力鑽研天文學。在這裏，他結識了當時知名的天文學家多米尼克·瑪利亞，同他一起研究月球理論。他開始用實際觀測來揭露托勒密學說和客觀現象之間的矛盾。他發現托勒密對月球運行的解釋，正像雷吉蒙騰所指出的那樣，一定會得出一個荒謬的結論：月亮的體積時而膨脹時而收縮，滿月是膨脹的結果，新月是收縮的結果。1497年3月9日，哥白尼和瑪利亞一起進行了一次著名的觀測。那天晚上，夜色清朗，繁星閃爍，一彎新月浮遊太空。他們站在聖約瑟夫教堂的塔樓上，觀測“金牛座”的亮星“畢宿五”，看它怎樣被逐漸移近的娥眉月所掩沒。當“畢宿五”和月亮相接而還有一些縫隙的時候，“畢宿五”很快就隱沒起來了。他們精確地測定了“畢宿五”隱沒的時間，計算出確鑿不移的數據，證明那一些縫隙都是月亮虧食的部分，“畢宿五”是被月亮本身的陰影所掩沒的，月球的體積並沒有縮小。就這樣，哥白尼把托勒密的地心說打開了一個缺口。

　　1500年，哥白尼由於經濟困難，到羅馬去擔任數學教師。第二年夏天，哥白尼回國，後因取得教會的資助，秋天又到意大利的帕都亞學醫。1503年，哥白尼在法臘羅大學取得教會法博士的學位。

　　這時，哥白尼還努力研讀古代的典籍，目的是為“太陽中心學說”尋求參考資料。他幾乎讀遍了能夠弄到手的各種文獻。後來他寫道：“我愈是在自己的工作中尋求幫助，就愈是把時間花在那些創立這門學科的人身上。我願意把我的發現和他們的發現結成一個整體。”他在鑽研古代典籍的時候，曾抄下這樣一些大膽的見解：

　　“天空、太陽、月亮、星星以及天上所有的東西都站著不動，除了地球以外，宇宙間沒有什麽東西在動。地球以巨大的速度繞軸旋轉，這就引起一種感覺，仿佛地球靜止不動，而天空卻在轉動。”

　　“大部分學者都認為地球靜止不動，但是費羅窩斯和畢達哥拉斯卻叫它圍繞一堆火旋轉。”

　　“在行星的中心站著巨大而威嚴的太陽，它不但是時間的主宰，不但是地球的主宰，而且是群星和天空的主宰。”

　　這些古代學者的卓越見解，在當時被認為是“離經叛道”的，但是對哥白尼來說，卻好比是夜航中的燈塔，照亮了他前進的方向。

　　1506年，哥白尼結束了在意大利十年留學的生活，動身回國。

　　哥白尼在一個秋雨綿綿的日子離開意大利。當時天空出現了彗星斷天的異象，廣大地區瘟疫流行。正在這時，羅馬教皇亞曆山大又誤喝了謀害別人的毒酒而喪命。意大利教會就趁機提出種種“警告”，招搖撞騙，愚弄人民。當哥白尼回到波蘭時，天空出現另一個罕見的星象，教會也在大肆活動，鬧得首都克拉科夫烏煙瘴氣。

　　原來，教會宣告天空將連續出現四次土星和木星“會合”的異象，說這是上天對世人的一個嚴重警告。世上將出現一個冒牌的先知，洪水和瘟疫將接連而來，並將引起社會騷亂和國家崩潰。這種種謠言鬧得人心不安，有錢的人拚命尋歡作樂，希望擺脫對於未來的恐懼；窮苦的老百姓為了向教會購買“贖罪符”，更是弄得傾家蕩產，難以活命。天空一向是教會敲詐勒索的搖錢樹，他們把“天堂中的位置”裝在自己的錢包裏，大量兜售“贖罪符”，搜刮民財。當時波蘭赫赫有名的宗教裁判官鐵哲爾就說過，向他孝敬錢財的人可以消災免禍，連死去的人也可以贖洗罪孽。他的口頭禪是：“銀錢投入聖櫃，靈魂升入天堂！”

　　這時，哥白尼和他的朋友們也在克拉科夫研究兩星“會合”的問題。哥白尼發現教會的說法包含數據的錯誤，顯然是妖言惑眾。於是，他和朋友們決定各自在不同的地區進行觀測，以便一起來揭發教會的邪招。

　　當第四次“會合”發生的時候，哥白尼正在赫爾斯堡他舅父務卡施的主教官邸，主持與十字騎士團的鬥爭，雖然政務繁忙，哥白尼仍然堅持觀測星象。

　　觀測的結果證實了哥白尼的預見。“會合”的日期，和教會所說的不符，而和哥白尼的推算卻是相符的——它提前了一個多月。哥白尼的朋友們也觀測到同一個星象。

　　在赫爾斯堡，由於朋友們不斷催促，哥白尼把他的“太陽中心學說”寫出了一個提綱，取了一個樸素的名字，叫《試論天體運行的假設》，抄送給他的幾個心腹朋友。它宣布：“所有的天體都圍繞著太陽運轉，太陽附近就是宇宙中心的所在。地球也和別的行星一樣繞著圓周運轉。它一晝夜繞地軸自轉一周，一年繞太陽公轉一周……。”

　　哥白尼所宣布的是一個巨大的學說體係的輪廓，它在參加聚會的朋友中間引起了許多爭論。哥白尼對許多疑問都作了解答。在結束辯論的時候，他引用了古羅馬大詩人西塞羅的話：“沒有什麽東西趕得上宇宙的完整，趕得上德行的純潔。”他用這句話表明了一具信念，那就是：宇宙是完整的、對稱的、和諧的，是具有可以理解的規律和秩序的。

　　《試論天體運行的假設》是哥白尼學說的第一塊基石，但要在這塊基石上建立起宏偉的理論大廈，還需要做許多準備工作。

　　1512年，務卡施病死，哥白尼離開了赫爾斯堡，遷居到教區大教堂所在寺的弗隆堡。弗隆堡瀕臨波羅的海，是個小小的漁港。哥白尼在弗隆堡定居以後，就買下城堡的一座箭樓。這座箭樓本來是作戰用的，三角形的樓頂向前傾側，幾乎伸到圍牆的外邊。樓頂的最上層有三個窗口，那裏是哥白尼的工作室。下麵兩層是臥房，各有一個射擊用的槍眼。從最上層的窗口可以向四麵八方觀測天象。遇到樓頂妨礙觀測的時候，外邊的露台就成了他的觀測台。他在這裏一直住到去世。

　　這時，哥白尼已將他未來的著作取名為《運行》。在他看來，運動才是生命的真諦——運動存在於萬物之中，上達天空，下至深海。沒有什麽東西是靜止的，一切東西都在生長、變化、消失，千秋萬代繼續不停。《運行》這一著作，就是要揭示大自然這一最本質的秘密。哥白尼的這一觀點，肯定了客觀世界的存在和它的規律性，閃耀著樸素的唯物主義哲學的光輝。

　　哥白尼對地球的形狀，曾多次作過間接的觀測。早在1500年11月6日，他就在羅馬近郊的一個高崗上觀測月食，研究地球投射在月球表麵的弧狀陰影，從而證實了亞裏士多德關於地球呈球狀的論斷。在定居弗隆堡時，他曾多次站在波羅的海岸邊觀察帆船。有一次，哥白尼請求一艘帆船在桅頂綁上一個閃光的物體，他站在岸邊看著這艘帆船慢慢駛運。他描寫這次觀察的情況說：“隨著帆船的遠去，那個閃光的物體逐漸降落，最後完全隱沒，好像太陽下山一樣。”這次觀察使他得出一個結論：“就連海麵也是圓形的。”

　　在陰濕多霧的波羅的海的岸邊，逢到嚴寒的冬夜，天空沒有雲影，星星在藍天閃爍著耀眼的寒光，哥白尼總是利用這種難得的機會，穿上皮襖，束緊風帽，把儀器搬到箭樓的露台上，進行通宵達旦的觀測。他所用的儀器都是自己動手做的，一共有三種。測量行星距離的“三弧儀”，是用樅樹杆削成的，用墨水劃上刻度，照準器也是雕出來的。測量月球和行星位置的“捕星器”，是用六根樹條繞成圓圈做成的。測定太陽中天時高度的“象限儀”，是一塊很大的正方形木板，右上角裝著帶刻度的木環，擱架上有個“水準儀”，其實隻是一個盛了水的玻璃管。觀測日食本來要在水裏觀測倒影，為了減少提水上箭樓的麻煩，他打破常規，改用一塊帶孔眼的護窗板把日影映到牆上。哥白尼就是利用這些簡陋的設備，在弗隆堡前後進行了有紀錄可查的50多次觀測，其中包括日食、月食、火星、金星、木星和土星的方位等等。這些觀測在望遠鏡發明以前能做得那麽精確，是很不容易的，難怪後來許多傑出的天文學家都非常欽佩。

　　1516年秋天，盤據在波蘭以北的十字騎士團，屢次進犯邊境。教會借重哥白尼的聲望和才學，派他擔任俄爾斯丁教產總管，去對付大軍壓境的強敵。

　　就在那烽火連天的歲月裏，哥白尼開始撰寫他的不朽著作——《運行》。他在俄爾斯丁城堡的哨塔上布置了一個簡單的觀測台，並隨身帶去一些必要的資料。當時整部著作的內容已有個輪廓了，全書計劃寫成八卷（出版時是六卷）。第一卷已經動筆了，但是進展很慢，這是因為大敵當前，哥白尼必須全力以赴地對付敵人的挑釁和騷擾。

　　1519年秋天，哥白尼辭去教產總管的職務，又回到弗隆堡，用他的全部精力來撰寫《運行》。但是，戰爭的風暴很快席卷到這裏，弗隆堡陷入十字騎士團的重圍之中。敵人燒殺虜掠，斷絕糧草，企圖迫使守軍投降。這時，教堂的神父都逃跑了，有的甚至叛國投敵。但哥白尼仍舊留在城中，同居民一起支援守軍作戰。他們還修築運河，興修水利，哥白尼設計修建的水閘和水磨，在當時對支持戰爭和繁榮經濟是具有重大意義的。

　　第二年秋天，哥白尼再度擔任俄爾斯丁教產總管。這時十字騎士團已經侵占了附近的許多城堡，直逼俄爾斯丁。哥白尼把由他保管的錢財全部拿出來支援作戰，並親自部署防務，登城督戰。十字騎士團用燃燒彈攻城，哥白尼叫人用浸濕的皮子去捂滅敵人的燃燒彈。經過五天五夜的激烈戰鬥，城市依然屹立著。十字騎士團大公霍亨侖惱羞成怒，特地派人到弗隆堡去，把他的藏書、手稿和儀器一把火燒光。但哥白尼始終堅守城堡，霍亨侖無可奈何，隻好撤軍，同意休戰。戰後，波蘭國王齊格蒙特論功行賞，委派哥白尼為俄爾斯丁的行政長官。

　　1525年秋天，哥白尼寫作《運行》的工作，才在弗隆堡全力展開。這時，哥白尼的箭樓上來了一個女管家，名叫安娜。安娜出身名門，性情嫻淑，衷心愛慕哥白尼，毅然拋棄世俗的成見，和被教會剝奪了結婚權利的哥白尼同居。哥白尼在安娜的幫助和照顧下，書桌上的手稿迅速地一疊疊地增加起來了。

　　《運行》的第一卷，鳥瞰式地介紹了宇宙的結構。在論證的開始，哥白尼列舉了許多觀測資料來證明地球是圓形的。接著他指出了地球呈圓狀的理由。他說：“所有的物體都傾向於將自己凝聚成為這種球狀，正如同一滴水或一滴其他的流體一樣，總是極力將自己形成一個獨立的整體。”“物體呈球狀的原因在於它的重量，即在於物體的微粒或者說原子的一種自然傾向，要把自己凝聚成一個整體，並收縮成球狀。”他對這個問題的解答，給一百多年以後牛頓發現萬有引力開辟了道路。

　　關於原子他還寫了這樣一段：“所謂原子，是最細微的、不能再分割的微粒，它們重疊地或是成倍地相聚在一起，但由於它們看不見，並不立即形成看得見的物體；可是它們的數量可以增加到這種程度，足夠累積到可以看見的大小。”這一段話是針對唯心主義者的論調而說的，他們借口“原子無法看見”而抹煞原子的存在。在唯心主義者的唆使下，這一段話在《運行》出版時被刪去了；在以後300年間的三種版本裏都不見一個字。

　　《運行》的第二卷介紹了有關的數學原理，其中平麵三角和球麵三角的演算方法都是哥白尼首創的。這裏陳述了三角形的規則，即從三角形的已知某些邊和角去推算其他邊和角的規則。這包括了三邊是直線的平麵三角形和三邊是球麵上圓弧作成的球麵三角形。

　　第三卷是恒星表。第四卷介紹地球的繞軸運行和周年運行。

　　第五卷論述了地球的衛星——月球。哥白尼非常重視研究月球，特別是月食。他認為在月食的時候，人們可以從月球、地球和太陽的相對位置，得到關於宇宙的真實結構的暗示。“因為，當宇宙別的部份都是澄明的和充滿日光的時候，所謂黑夜就不是什麽別的東西，而隻是地球本身的陰影。這個陰影形成一個圓椎形，尾端尖削。月亮一接觸到這個陰影，就會失去光澤，而當它出現在陰影正中央時，它的位置正好和太陽相對。”

　　他的最後一卷準備寫關於行星運行的理論。

　　《運行》的不朽的貢獻，在於它根據相對運動的原理，解釋了行星運行的視運動。在哥白尼以前，這一原理從來沒有被人這樣詳盡地闡述過，也沒有人從這一原理得出過這樣重要的結論。

　　哥白尼對這個問題是這樣說：“所有被我們觀測的物體的位置變動，不是由於被觀測的物體的運動所引起，就是由於觀測者的運動，或由於物體和人的不一致的變動所引起的。”既然地球是我們在它的移動中進行觀測的基地，那麽我們觀測到的天空中的運動，例如太陽的運動，就可能是一種表麵的運動，是一種由於地球本身的運動所引起的幻覺，而其他天體的運動，就可能是那個天體以及地球的不一致的運動所引起的結果。因此，如果承認‘地球從西向東地自轉’，那麽顯然會覺得好像是太陽、月亮、和星辰在升起和降落。

　　“事情正是像維吉裏烏斯所闡明的，”哥白尼寫道，“他讓伊尼斯說：‘我們駛出港埠，而陸地和城市卻在後退’。因為船隻駛過風平浪靜的海麵時，所有外界的東西，在船上的人看來，正好象它們在按照船隻的運動移動著，隻是方向相反——他們覺得，他們自己和身邊的東西都留在原處。這同一情況毫無疑問可能出現在地球運動的現象中，並引起整個宇宙都在旋轉的印象。”

　　哥白尼還論證說：“地球雖是一個巨大的球體，但比起宇宙來卻微不足道。”他注意到地平線把天球剖分為均勻的兩半，曾利用這一現象來證實宇宙是無限的這個論斷。“根據這一論斷，可見宇宙跟地球相比是無法測度的，它是一個無邊無際的龐然大物。”哥白尼還認為太陽是行星中相對不動的中心。

　　哥白尼的功績在於：他用科學的太陽中心說，推翻了在天文學上統治了幾千年的地球中心說。這是天文學上一次重大的革命，引起了人類宇宙觀的革新。

　　哥白尼在1506～1515年間已經寫成“太陽中心學說”的提綱——《試論天體運行的假設》，可是《運行》一書卻直到1543年他臨終時才出版。他在《運行》一書的“序言”裏提到這種情況時說：“在漫長的歲月裏，我曾經遲疑不決。”

　　哥白尼對於這本著作的出版，為什麽要“遲疑不決”呢？原因就在於他害怕教會對這一新興科學理論的迫害。

　　1543年5月24日，彌留之際的哥白尼終於見到剛剛出版的《天體運行論》，可惜當時的他已經因為腦溢血而雙目失明，他隻摸了摸書的封麵，便與世長辭了。

　　哥白尼是歐洲文藝複興時期的一位巨人。他用畢生的精力去研究天文學，為後世留下了寶貴的遺產。由於時代的局限，哥白尼隻是把宇宙的中心從地球移到了太陽，並沒有放棄宇宙中心論和宇宙有限論。在德國的開普勒總結出行星運動三定律、英國的牛頓發現萬有引力定律以後，哥白尼的太陽中心說才更加的穩固。從後來的研究結果證明，宇宙空間是無限的，它沒有邊界，沒有形狀，因而也就沒有中心。雖然哥白尼的觀點並不完全正確，但完全正確的是他的理論的提出給人類的宇宙觀帶來了巨大的變革。

　　恩格斯在《自然辯證法》中對哥白尼的《天體運行論》給於了高度的評價。他說：“自然科學借以宣布其獨立並且好像是重演路德焚燒教諭的革命行動，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用這本書（雖然是膽怯地而且可說是隻在臨終時）來向自然事物方麵的教會權威挑戰，從此自然科學便開始從神學中解放出來。”