Коперник считал, что гелиоцентрическая теория может «спасти явления» — объяснить наблюдаемые явления — более компактно, чем птолемеевская. В 1500 году, будучи уже двадцатисемилетним, он отправился в Рим, предположительно на юбилей, и прочитал там лекции, в которых, как сообщает традиция, он предварительно обосновал движение Земли. Тем временем срок его отпуска истек, и он вернулся к своим обязанностям каноника во Фрауенбурге. Но геоцентрическая математика смутила его молитвы. Он попросил разрешения возобновить обучение в Италии, предложив теперь заняться медициной и каноническим правом — что, по мнению его начальства, было более актуально, чем астрономия. Не успел закончиться пятнадцатый век, как он снова оказался в Италии. Он получил степень юриста в Ферраре (1503 г.), не стал заниматься медициной и снова примирился с Фрауэнбургом. Вскоре его дядя, вероятно, чтобы дать ему время для дальнейшей учебы, назначил его секретарем и врачом (1506); и в течение шести лет Коперник жил в епископском замке в Гейльсберге. Там он разработал основные математические принципы своей теории и сформулировал ее в рукописи.
Когда любезный епископ умер, Коперник вновь занял свое место во Фрауенбурге. Он продолжал заниматься медициной, бесплатно леча бедняков.31 Он представлял кафедральный собор в дипломатических миссиях и подготовил для польского короля Сигизмунда I план реформирования прусской валюты. В одном из многочисленных эссе о финансах он изложил то, что позже стало известно как закон Грешема: «Плохие деньги…. вытесняют старые, лучшие деньги».32 — т. е. когда правительство выпускает дебетовую монету, хорошие монеты накапливаются или вывозятся и исчезают из обращения, плохие монеты предлагаются в качестве налогов, а королю «платят его собственной монетой». Но среди этих разнообразных забот Коперник продолжал свои астрономические исследования. Его географическое положение было неудачным: Фрауенбург находился недалеко от Балтики, и половину времени его окутывали туманы и облака. Он завидовал Клавдию Птолемею, для которого «небо было более веселым, где Нил не дышит туманами, как наша Висла. Природа лишила нас этого комфорта, этого спокойного воздуха»;33 Неудивительно, что Коперник почти поклонялся солнцу. Его астрономические наблюдения не были ни многочисленными, ни точными, но они и не были жизненно важны для его целей. Он использовал по большей части астрономические данные, переданные Птолемеем, и пытался доказать, что все полученные наблюдения лучше всего согласуются с гелиоцентрической точкой зрения.
Около 1514 года он обобщил свои выводы в «Маленьком комментарии» (Nicolai Copernici de hypothesibus motuum coelestium a se constitutis commentariolus). Книга не была напечатана при его жизни, но он разослал несколько рукописных копий в качестве «пробных шаров». Он излагал свои выводы с такой простотой, как будто они не были величайшей революцией в истории христианства:
1. Не существует единого центра всех небесных кругов или сфер.
2. Центр Земли — это не центр Вселенной, а только центр гравитации и лунной сферы.
3. Все сферы [планеты] вращаются вокруг солнца как своей средней точки, и поэтому солнце является центром Вселенной.
4. Отношение расстояния Земли от Солнца к высоте небосвода настолько меньше, чем отношение радиуса Земли к ее расстоянию от Солнца, что расстояние от Земли до Солнца незаметно по сравнению с высотой небосвода.
5. Все движения, возникающие на небосводе, происходят не от движения небосвода, а от движения Земли. Земля вместе с прилегающими к ней элементами совершает полный оборот вокруг своих неподвижных полюсов в ежедневном движении, в то время как небосвод и высшие небеса остаются неизменными.
6. То, что кажется нам движениями солнца, происходит не от его движения, а от движения земли и нашей сферы, с помощью которой [движения] мы вращаемся вокруг солнца, как и любая другая планета…..
7. Кажущееся ретроградное и прямое движение планет обусловлено не их движением, а движением Земли. Поэтому одного движения Земли достаточно для объяснения стольких кажущихся неравенств в небесах.34