盡管受到國王阿方索以及其他人的質(zhì)疑，托勒密系統(tǒng)仍然被廣泛接受，直到波蘭科學(xué)家哥白尼（1473—1543）對阿里斯塔克斯的“日心說”進行改良。哥白尼認為，所有行星繞太陽旋轉(zhuǎn)。他設(shè)想，因為恒星距離地球太過遙遠，因而無法觀測到視差，從而找到了觀察不到視差的真正原因。哥白尼的著作完成于約1530年，但直到他去世前才得以出版。出版時，書被冠以《天體運行論》之名。這個看上去與全書思想南轅北轍的書名是出版商起的。

由于哥白尼假定行星繞太陽做圓周運動（它們的軌道實際上近似于橢圓），所以他同樣不得不假定本輪的存在。事實上，哥白尼模型與托勒密模型同樣復(fù)雜，其預(yù)測也并沒有比托勒密模型精確多少。然而，哥白尼能計算出各個行星之于太陽的相對距離和相對速度，而這在以地球為中心的模型中是不可能的。

我們把哥白尼的學(xué)說稱為“哥白尼革命”是因為他的著作開始深刻地改變我們對宇宙的看法。哥白尼將我們眼中宇宙的中心從地球轉(zhuǎn)移到了太陽，但后來人們意識到，太陽也僅僅是我們稱之為“銀河系”的廣袤無垠的恒星群中的一顆恒星。再后來，人們發(fā)現(xiàn)銀河系也不過是紛繁復(fù)雜的星系群中一個巨大的星系。

由于復(fù)雜的原因（在此不作深入討論），天主教會采納的是亞里士多德的“地心說”。在哥白尼所處的年代，教會不僅對宗教觀點嚴格審查，對科學(xué)思想也嚴加防范，所以哥白尼的學(xué)說受到了教會的殘酷打壓。盡管如此，哥白尼的著作還是留存了下來，而哥白尼則成為深刻影響我們宇宙觀的一系列重大科學(xué)革命的先行者。