隨著對天文學逐步深入了解，哥白尼越來越對這一學說產生懷疑。當他看到古希臘哲學家畢達哥拉斯不同意“地心說”的觀點，認為宇宙的中心不是地球而是太陽，地球只是環繞太陽運行的星星之一時，哥白尼深深地被這一說法吸引住了。
“既然有人在我之前已獲准可以自由地設想一些用以解釋星體現象的圓圈，那麼我想，也不難容許我也來試一下，假定地球有某種運動，能不能發現比前人對天體運動的更合適的解釋。”
1506年，哥白尼回到祖國，一面在弗羅恩堡大教堂擔任教士，一面從事天文學的研究。為了研究方便，他特意選擇了教堂圍牆上的箭樓做宿舍兼工作室，他在裡面設置了一個小小的天文台，用自製的簡陋儀器，開始了長達30年的天體觀測。正是在這裡，他寫下了震驚世界的巨著《天體運行論》。
哥白尼毫不含糊地指出：太陽是宇宙的中心體，地球和行星都圍繞著太陽運動，只有月亮才真正繞著地球旋轉。
懾於教會的權威，哥白尼不敢立刻把自己的日心說著作公布。直到1539年春天，在德國青年學者雷迪卡斯和其他一些朋友的敦促下，哥白尼才同意發表。1541年秋天，雷迪卡斯把修改稿帶到紐倫堡，請路德派的一位神學家匿名撰寫了一篇前言，宣稱“這部書不可能是一種科學的事實，而是一種富於戲劇性的幻想”。
在這樣的情況下，書才於1543年3月出版。書發表後兩個月，哥白尼便與世長辭，終年70歲。據說，他閉目的時候，還用冰冷的雙手撫摸著剛剛印好的《天體運行論》樣書。
由於認識的局限性，哥白尼只看到了太陽是地球等行星的中心，但他認為太陽不動則是錯誤的。他的日心說解放了科學，動搖了宗教神學的基礎，在科學發展史上具有劃時代的意義，從此自然科學便從宗教神學中解放出來。
鮮花廣場上的火刑
哥白尼學說的發布，著實讓教會恐慌了一陣，但畢竟沒有造成大的影響，人們依然生活在蒙昧的迷信中，這種情況一直持續到布魯諾的出現。
1548年，布魯諾誕生在義大利那不勒斯附近的諾拉城的一個普通農民家庭，因家境貧寒，10歲就進了修道院，15歲成為修道士。命運似乎要安排布魯諾為宗教而獻身，投入上帝的懷抱。可是自幼性格倔強、善於獨立思考的布魯諾卻走向了另一面：他讀了大量書籍，自學了多門學科的知識，特別是天文學。
當布魯諾讀了哥白尼的《天體運行論》之後，更看到科學的光明。對於黑暗的基督教神學世界，他嗤之以鼻，他要為科學的勝利進軍搖旗吶喊。布魯諾的想法公布出來後，遭到宗教衛士們的攻擊，羅馬教皇還公開宣布他是“異端分子”，革除了他的職務。1576年，28歲的布魯諾開始了長期的流亡生活。