Під коперниканской революцією розуміється зміна парадигм з моделі світобудови Птолемея, яка постулював, що Земля є центром всесвіту, на геліоцентричну модель з Сонцем в центрі нашої сонячної системи. Ця подія стала однією з стартових точок початку наукової революції XVI століття. Вчення Коперника було рівносильно революційної перебудови не тільки в астрономії та природознавства, а й в методах наукового дослідження і пізнання. Воно привело до радикальних змін способу мислення натуралістів, повернувши його від звичних і закостенілих догм до безпосереднього дослідження реального світу.
Говорити, що новизна пропозицій Коперника складається в простому зміні положення Землі і Сонця - це означало б, що ми зробили муху з слона в розвитку людської думки. Якби пропозиція Коперника не впливало за межами астрономії, воно б не затримався так довго у визнанні, і йому б не так посилено пручалися.
У своїй праці "Про обертання небесних сфер" Коперник показав, що рух небес може бути пояснено без затвердження, що Земля знаходиться в геометричному центрі системи. Це призвело до висновку, що ми можемо відмовитися від припущення, що ми спостерігаємо Всесвіт з особливого становища. Хоча Коперник ініціював наукову революцію, він, звичайно, не завершив її. Він продовжував вірити в небесні сфери, і допоміг зовсім небагато для прямих спостережень і докази того, що його теорія ближче до істини, ніж система Птолемея.
Тихо Браге датський астроном, залишаючись в рамках геоцентричної системи, сприяв наукової революції, показавши, що небесні сфери в кращому випадку є математичною абстракцією, а не фізичними об'єктами, оскільки велика комета 1577 пройшла крізь сферу декількох планет, і крім того, сфери Марса і Сонця перетинають один одного. Бразі і його помічники зробили також численні копіткі зауваження, які дозволили Йогану Кеплеру вивести свої закони руху планет. Переглянута геліоцентрична система Кеплера дала набагато більше точний опис руху планет, ніж система Птолемея.
Галілео Галілей. Починаючи зі свого першого використання телескопа для астрономічних спостережень в 1610 році, Галілео Галілей надав сильну підтримку системі Коперника, спостерігаючи фази Венери (передбачені Коперником, а не Птолемеем) і супутники Юпітера (які показали, що видимі аномалії орбіти Місяця з теорії Коперника не є чимось унікальним ). Галілей також пише класичну роботу на захист геліоцентричної системи: Діалог про дві системи світу (1632), яка привела до процесу над ним і до його домашнього арешту інквізицією.
Джордано Бруно. В цей же період багато вчених, натхненні Коперником, такі як Томас Діггес і Джордано Бруно, відстоювали існування нескінченного числа або, принаймні, досить великого числа всесвітів близько інших зірок, що представляють собою далекі від нас сонячні системи. Всупереч думці Коперника і Кеплера (а також Галілея-агностика), до середини XVII століття ця гіпотеза стала широко визнаною, частково завдяки підтримці Рене Декарта.
Ісаак Ньютон. Коперніковская революція була, можливо, завершена Ньютоном, чиї Математичні початки натуральної філософії (+1687) дали послідовне фізичне пояснення, і показали, що планети знаходяться на своїх орбітах завдяки звичній нам силі тяжіння. Ньютон зміг вивести закони Кеплера як хороше наближення своєї теорії і отримати ще більш точні прогнози руху з урахуванням гравітаційної взаємодії між планетами.
Метафоричне використання. Схожість з Коперником мав філософ Іммануїл Кант, який розробив нову філософію, названу трансцендентальним ідеалізмом. Деякі пізніші філософи назвали його внесок нової «коперниковской революцією». В теорії пізнання Кант зробив акцент на активність свідомості, він помістив людини в центр усього концептуального та емпіричного досвіду. Своїми працями він зміг подолати характерний для XVII і XVIII століть тупик раціоналізму-емпіризму. Це був воістину революційний внесок в філософію і методологію наукового дослідження.
Вплив. Протягом понад тисячоліття католицька церква панувала не тільки в релігії, а й в політиці і науці. Церква підтримувала популярну теорію геоцентризму, хоча відомі богослови, такі як святий Фома Аквінський і святий Альберт Великий були інформовані про геліоцентричної теорії. Ідеї Коперника, складові фундамент геліоцентричної вчення, зруйнували дощенту принципи церковно-теологічного світогляду і спростували церковну картину світобудови, засновану на геоцентрической доктрині Птолемея. Своєю творчістю Коперник зробив величезний вплив на весь наступний розвиток природничих наук. Природознавство після Коперника розвивається все з більшою і більшою швидкістю, проникаючи все далі в навколишній нескінченний світ.
Небесна механіка - розділ астрономії, що застосовує закони механіки для вивчення руху небесних тіл. Небесна механіка займається перевирахованой положення Місяця і планет, пророкуванням місця і часу затемнень, в загальному, визначенням реального руху космічних тіл. Природно, що небесна механіка в першу чергу вивчає поведінку тіл Сонячної системи - звернення планет навколо Сонця, супутників навколо планет, рух комет та інших малих небесних тіл. Тоді як переміщення далеких зірок вдається помітити, в кращому випадку, за десятиліття і століття, рух членів Сонячної системи відбувається буквально на очах - за дні, години і навіть хвилини. Тому його вивчення стало початком сучасної небесної механіки, народженої працями І. Кеплера (1571-1630) та І. Ньютона (1643-1727). Кеплер вперше встановив закони планетного руху, а Ньютон вивів із законів Кеплера закон всесвітнього тяжіння і використовував закони руху і тяжіння для вирішення небесно-механічних проблем, не охоплених законами Кеплера. Після Ньютона прогрес в небесній механіці в основному полягав у розвитку математичної техніки для вирішення рівнянь, що виражають закони Ньютона. Таким чином, принципи небесної механіки - це «класика» в тому сенсі, що і сьогодні вони такі ж, як за часів Ньютона. Застосування результатів небесної механіки до руху штучних супутників і космічних кораблів становить астродинаміці.
Закони Кеплера. Щоб вивчати рух небесних тіл, познайомимося з силою гравітації. Найкраще це зробити на прикладі взаємного руху двох тіл: компонентів подвійної зірки або Землі навколо Сонця (для простоти припускаючи, що інші планети відсутні). До таких систем застосовні закони Кеплера. В основі їх лежить той факт, що обидва взаємодіючих тіла рухаються в одній площині. Це означає, що і сила гравітації завжди лежить в тій же площині.
Закон еліпсів. Перший закон Кеплера стверджує, що планети Сонячної системи рухаються по еліпсам, в одному з фокусів якого знаходиться Сонце. Фактично цей закон справедливий тільки для системи з двох тіл, наприклад для подвійної зірки. Але і в Сонячній системі він виконується досить точно, оскільки на рух кожної планети в основному впливає масивне Сонце, а всі інші тіла впливають незрівнянно слабкіше.
Закон площ. Якщо відзначати не тільки положення планети, а й час, то можна дізнатися не тільки форму орбіти, а й характер руху планети по ній. Воно підпорядковується другим законом Кеплера, який стверджує, що лінія, що з'єднує Сонце і планету (або компоненти подвійної зірки), за рівні інтервали часу «замітає» рівні площі. Наприклад, ця лінія між Сонцем і Землею щодоби замітає 2 · 1014 квадратних кілометрів. Із закону площ слід, що Сонце притягує планету строго по прямій, що з'єднує їх центри. Вірно і зворотне: для будь-якої центральної сили справедливий другий закон Кеплера.
Гармонійний закон. Квадрати періодів обертання планет навколо Сонця відносяться, як куби великих піввісь орбіт планет. Справедливо не тільки для планет, але і для їх супутників. Гармонійний закон стверджує, що період обертання планети залежить тільки від її відстані від Сонця і не залежить від її маси. Значить, все тіла, що рухаються по одній орбіті, повинні мати однакову швидкість.