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Il processo della rivoluzione astronomica fu iniziato da Niccolò Copernico. Sua opera famosa è "Le rivoluzioni dei corpi celesti". Studioso di fisica celeste, Copernico, che era soprattutto un teorico e un matematico, riteneva che la dottrina tolemaica fosse errata per il fatto stesso di essere troppo complessa. Egli si imbatté invece nell'idea eliocentrica: al centro dell'universo vi è immobile il Sole e attorno ruotano i pianeti; la Terra prende posto tra questi e gira su sé stessa originando così il moto apparente, attorno ad essa, del Sole, dei pianeti e delle stelle; la Luna ruota attorno alla Terra e lontano dal Sole e dai pianeti stanno fisse le stelle. Tuttavia il copernicanesimo presenta alcuni aspetti conservatori come , per esempio, l'idea che l'universo sia sferico, unico e chiuso dalle sfere cristalline, pensate ancora come entità reali e incorruttibili.
A smozzare l'effetto dirompente della nuova dottrina contribuì il teologo luterano Andreas Osiander. Egli premise al capolavoro di Copernico, senza il consenso dell'autore, una prefazione anonima dal titolo " Al lettore sulle ipotesi di quest'opera". In essa Osiander sosteneva la natura puramente ipotetica e matematica della nuova dottrina astronomica affermando che essa costituiva un puro calcolo senza alcuna pretesa di rispecchiare la realtà autentica del mondo(sarà per questo motivo che a differenza di Galileo Galilei si "salva" dall'Inquisizione).Tuttavia in realtà Copernico dava il suo pensiero per vero. Un altro motivo per cui questa teoria non si affermò fu perché era incapace di risolvere ardue questioni di fisica messi a punto dagli aristotelici:

1. Se la Terra si muove perché non provoca il lancio di tutti gli oggetti sollevando un forte vento?
2. Perché le cose continuano a cadere perpendicolarmente?
Questi quesiti furono poi risolti scientificamente con Galileo Galilei.

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