Читая Цицерона, Коперник наткнулся на поразительную мысль: Никетас допускал движение Земли! И, самое удивительное, что он, оказывается, был не одинок. У Плутарха Коперник нашел примечательное место: «Обыкновенно принято, что Земля находится в покое; но пифагореец Филолай допускает, что Земля, как и Солнце и Луна, движется вокруг огня по косому кругу. Гераклит Понтийский, а равно и пифагореец Экфант также придают Земле движение, но не поступательное, а вращательное, вследствие которого она, подобно колесу, по направлению от заката к восходу вращается вокруг своего центра».
Коперник задумался. При всем своем увлечении древней словесностью, он не искал в пифагорейцах авторитетов, чтобы противопоставить их общепринятым взглядам. Их доктрины сохранились плохо. Они говорили о движении Земли? Что это? Смутная догадка, произвольное предположение, твердая уверенность? Мысль пифагорейцев, лишенная доказательств, не имела, казалось, никаких преимуществ перед разработанным учением Птолемея. Но она дала Копернику толчок: нельзя ли, отказавшись от постулата о неподвижности Земли, с большим успехом объяснить видимое мировое движение?
Если Земля не пребывает в покое, то тогда наблюдаемые движения небесных светил – это не их настоящие движения, а только кажущиеся, только отраженные в сознании наблюдателя, который движется вместе с Землей. Раз это так, то замечаемые нами перемещения небесных тел во вселенной объясняются в значительной степени движением самой Земли вокруг Солнца!
Шли годы, и чем больше Коперник углубляла в расчеты, тем ему становилась очевиднее правильность его основной посылки. Определяя орбиты планет, Коперник проявлял, необыкновенную изобретательность и остроумие. Но трудности росли. Движения отдельных планет надо было связать в единое целое с движением Земли. Исследование, предпринятое Коперником, требовало от него не только редких математических способностей, но и многих лет труда. Он понимал, что как бы ни усложнялась задача, явления должны быть осмыслены в их взаимосвязи.
Он жил в городке Фромборке, на берегу Балтийского моря, куда переехал после смерти дяди. Исправно выполняя обязанности каноника, Коперник немало занимался вещами, весьма далекими от астрономии: как правовед выступал от имени капитула в постоянных распрях с Тевтонским орденом, писал жалобы на незаконные притязания рыцарей, управлял церковными имениями, обследовал плачевное состояние монетного двора и составлял проект денежной реформы. Ему приходилось постоянно принимать участие в разнообразных и хлопотных делах. Он слыл благожелательным и справедливым. Люди, знавшие о его ученых занятиях, удивлялись, как терпеливо разбирал он крестьянские тяжбы, следил за сбором податей, проверял сельских старост. Обычно Коперник не практиковал как врач, но не отказывал в консультациях и лечил бедняков. Его звали «вторым Эскулапом». Когда вспыхнула, война, Коперник руководил защитой Ольштына.
Среди жителей Фромборка он пользовался особым уважением за свои таланты механика. По его планам и под его наблюдением было построено сооружение, по тем временам невиданное. Река была перегорожена плотиной, к городу прорыт канал, на нем возведены мельницы и башня с черпачным устройством: вода подавалась на соборный холм, а оттуда по свинцовым трубам бежала в дома. Таких водоподъемных машин не знали тогда ни Лондон, ни Париж.
В одной из башен крепостной стены прожил Коперник без малого тридцать лет. Здесь, годами сидя за расчетами, он и совершил свой подвиг. Представлениям, которые господствовали чуть ли не испокон веков и считались незыблемыми, Коперник нанес сокрушительный удар. Он доказал, что мысль о вращении Земли вокруг Солнца, положенная в основу расчетов, позволяет создать куда более убедительную и достоверную картину вселенной, чем это делает Птолемеево учение.
Коперник настаивал на принципе относительности: «Всякое видимое изменение положения происходит вследствие движения наблюдаемого предмета или наблюдателя или же вследствие перемещения, разумеется неодинакового, их обоих. Ибо при равном движении того и другого, то есть наблюдаемого и наблюдателя, в одном и том же направлении движение незаметно.
…Когда корабль идет по спокойной воде, все, что находится вне его, представляется морякам движущимся в соответствии с движением корабля; сами же они, со всем с ними находящимся, будто бы стоят на месте. Это же, без сомнения, может происходить и при движении Земли, так что можно прийти к мнению, будто вращается вся вселенная».
Человеку, наблюдающему за небом, представляется, что оно движется с востока на запад. Это кажущееся суточное движение небесной сферы Коперник объяснил вращением Земли на собственной оси, а мнимое годичное движение Солнца вокруг Земли – истинным годичным движением Земли вокруг Солнца.