他在意大利北部的波伦亚大学学习“教会法” ， 同时努力钻研天文学 。 在这里 ， 他结识了当时知名的天文学家多米尼克·玛利亚 ， 同他一起研究月球理论 。 他开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾 。 他发现托勒密对月球运行的解释 ， 正像雷吉蒙腾所指出的那样 ， 一定会得出一个荒谬的结论：月亮的体积时而膨胀时而收缩 ， 满月是膨胀的结果 ， 新月是收缩的结果 。 1497年3月9日 ， 哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测 。 那天晚上 ， 夜色清朗 ， 繁星闪烁 ， 一弯新月浮游太空 。 他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上 ， 观测“金牛座”的亮星“毕宿五” ， 看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没 。 当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候 ， “毕宿五”很快就隐没起来了 。 他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间 ， 计算出确凿不移的数据 ， 证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分 ， “毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的 ， 月球的体积并没有缩小 。 就这样 ， 哥白尼把托勒密的地心说打开了一个缺口 。
1500年 ， 哥白尼由于经济困难 ， 到罗马去担任数学教师 。 第二年夏天 ， 哥白尼回国 ， 后因取得教会的资助 ， 秋天又到意大利的帕都亚学医 。 1503年 ， 哥白尼在法腊罗大学取得教会法博士的学位 。
尼古拉·哥白尼
这时 ， 哥白尼还努力研读古代的典籍 ， 目的是为“太阳中心学说”寻求参考资料 。 他几乎读遍了能够弄到手的各种文献 。 后来他写道：“我愈是在自己的工作中寻求帮助 ， 就愈是把时间花在那些创立这门学科的人身上 。 我愿意把我的发现和他们的发现结成一个整体 。 ”他在钻研古代典籍的时候 ， 曾抄下这样一些大胆的见解：“天空、太阳、月亮、星星以及天上所有的东西都站着不动 ， 除了地球以外 ， 宇宙间没有什么东西在动 。 地球以巨大的速度绕轴旋转 ， 这就引起一种感觉 ， 仿佛地球静止不动 ， 而天空却在转动 。 ”“大部分学者都认为地球静止不动 ， 但是费罗窝斯和毕达哥拉斯却叫它围绕一堆火旋转 。 ”“在行星的中心站着巨大而威严的太阳 ， 它不但是时间的主宰 ， 不但是地球的主宰 ， 而且是群星和天空的主宰 。 ”
这些古代学者的卓越见解 ， 在当时被认为是“离经叛道”的 ， 但是对哥白尼来说 ， 却好比是夜航中的灯塔 ， 照亮了他前进的方向 。
1506年 ， 哥白尼结束了在意大利十年留学的生活 ， 动身回国 。
《运行》的诞生哥白尼在一个秋雨绵绵的日子离开意大利 。 当时天空出现了彗星断天的异象 ， 广大地区瘟疫流行 。 正在这时 ， 罗马教皇亚历山大又误喝了谋害别人的毒酒而丧命 。 意大利教会就趁机提出种种“警告” ， 招摇撞骗 ， 愚弄人民 。 当哥白尼回到波兰时 ， 天空出现另一个罕见的星象 ， 教会也在大肆活动 ， 闹得首都克拉科夫乌烟瘴气 。
原来 ， 教会宣告天空将连续出现四次土星和木星“会合”的异象 ， 说这是上天对世人的一个严重警告 。 世上将出现一个冒牌的先知 ， 洪水和瘟疫将接连而来 ， 并将引起社会骚乱和国家崩溃 。 这种种谣言闹得人心不安 ， 有钱的人拼命寻欢作乐 ， 希望摆脱对于未来的恐惧；穷苦的老百姓为了向教会购买“赎罪符” ， 更是弄得倾家荡产 ， 难以活命 。 天空一向是教会敲诈勒索的摇钱树 ， 他们把“天堂中的位置”装在自己的钱包里 ， 大量兜售“赎罪符” ， 搜括民财 。 当时波兰赫赫有名的宗教裁判官铁哲尔就说过 ， 向他孝敬钱财的人可以消灾免祸 ， 连死去的人也可以赎洗罪孽 。 他的口头禅是：“银钱投入圣柜 ， 灵魂升入天堂！”
这时 ， 哥白尼和他的朋友们也在克拉科夫研究两星“会合”的问题 。 哥白尼发现教会的说法包含数据的错误 ， 显然是妖言惑众 。 于是 ， 他和朋友们决定各自在不同的地区进行观测 ， 以便一起来揭发教会的邪招 。
当第四次“会合”发生的时候 ， 哥白尼正在赫尔斯堡他舅父务卡施的主教官邸 ， 主持与十字骑士团的斗争 ， 虽然政务繁忙 ， 哥白尼仍然坚持观测星象 。
观测的结果证实了哥白尼的预见 。 “会合”的日期 ， 和教会所说的不符 ， 而和哥白尼的推算却是相符的——它提前了一个多月 。 哥白尼的朋友们也观测到同一个星象 。
在赫尔斯堡 ， 由于朋友们不断催促 ， 哥白尼把他的“太阳中心学说”写出了一个提纲 ， 取了一个朴素的名字 ， 叫《试论天体运行的假设》 ， 抄送给他的几个心腹朋友 。 它宣布：“所有的天体都围绕着太阳运转 ， 太阳附近就是宇宙中心的所在 。 地球也和别的行星一样绕着圆周运转 。 它一昼夜绕地轴自转一周 ， 一年绕太阳公转一周…….”
