В 1501 році, одержавши відпустку від соборного капітулу Вармійськой єпархії, в жовтні, Коперник знову в Італії, як слухач Падуанського університету. Вибір цього університету для продовження освіти пояснюється, видно, тим, що тут на дуже високому рівні викладалися медицина і філософія. В Падує Коперник в перебігу чотирьох-п'яти років став медиком високої кваліфікації, в чому не раз пізніше переконувалися його колеги (помітимо, що в перебігу ряду років Коперник був домашнім лікарем свого дядька).
В кінці 1505 або на початку 1506 року Коперник назавжди покидає Італію і повертається в рідні краї. За дев'ять років перебування в Італії Коперник з талановитої молодої людини перетворився на ученого-енциклопедиста, математика, астронома і медика, що ввібрав в себе всі досягнення теоретичних і прикладних наук того часу.
Всі дослідники життя і наукової діяльності Миколи Коперника сходяться на тому, що в цей період їм осмислені основні постулати геліоцентричної системи миру і почата її розробка.
Авторитет Коперника як крупного ученого-математика і астронома, був настільки великий, що він одержав від голови комісії по реформі календаря Павла Міддельбургськогог, призначеного римським татом Львом X, спеціальне запрошення виказати свою думку щодо реформи. Звичайно, Ватикан цікавився реформою календаря перш за все для встановлення дат релігійних свят, а не просто для правильного пояснення рухів Сонця і Місяця.
У відповідь на прохання голови комісії Коперник відповів, що рахує реформу передчасної, оскільки для цього заздалегідь потрібно істотно уточнити теорії Сонця і Місяця щодо зірок. Ці міркування також, поза сумнівом, говорять про те, що вже в 1514 році (саме цього року був поставлено питання про реформу календаря) Коперник серйозно роздумував над розробкою геліоцентричного навчання.
Коперник дуже цікавився інженерно-технічними роботами і брав участь в проектуванні ряду інженерних споруд в містах єпархії.
Останні шість місяців життя Коперник був дуже важко хворий. Після крововиливу в мозок і паралічу тіла, що охопило праву частину, він наодинці поступово втрачав духовні і фізичні сили. 24 травня 1543 року перестало битися серце Коперника.
Один з найбільших мислителів людства був похований у Фромборкськом соборі без особливих почестей. Лише в 1581 році, тобто спустя 38 років після смерті, на стіні собору проти його могили була встановлена меморіальна дошка.
3. Астрономічні відкриття в творі Коперника "Про обертання небесних сфер"
Із слів Коперника можна укласти, що вже в 1506-1508 роках (можливо, навіть в 1504 році) у нього склалася та струнка система поглядів на рух в Сонячній системі, яка і складає, як прийнято зараз говорити, геліоцентричну систему миру.
Але як істинний учений, Микола Коперник не міг обмежитися висловом гіпотез, а присвятив багато років свого життя отриманню найясніших і найпереконливіших доказів своїх тверджень. Використовуючи досягнення математики і астрономії свого часу, він додав своїм революційним поглядам на кінематику Сонячної системи характер строго обгрунтованої, переконливої теорії. Слід помітити, що за часів Коперника астрономія ще не володіла методами, що дозволяють безпосередньо довести обертання Землі навкруги Сонця (такий метод з'явився майже двісті років опісля).
Перше видання книги "Про обертання небесних сфер" з'явилося в травні 1543 року в Нюрнберзі, завдяки зусиллям Тідемана Гизе, Іоахима Ретіка і професора Нюрнберга математики Шонера, що узяв на себе проглядання коректур. По доданню, сам Коперник одержав екземпляр свого геніального творіння в день своєї смерті, незадовго до того моменту, коли він назавжди закрив очі. Таким чином, йому не довелося зіткнутися з байдужістю, з якою спочатку віднеслися до його навчання навіть багато освічених людей, не випробувати гонінь, які церква згодом обрушила на його навчання.
В навчанні вся геліоцентрична система миру підноситься лише як якийсь спосіб розрахунку видимих небесних світил, що має таке ж право на існування, як і геоцентрична система всесвіту Клавдія Птоломея. Точка зору Коперника відносно запропонованої їм нової системи миру була абсолютно іншою. Католицька церква не відразу оцінила потужність того удару, який нанесло навчання Коперника по вікових, здавалося, непорушним, релігійним догмам. Тільки в 1616 році збір богословів - "підготовників судових справ святої інквізиції" прийняло рішення про засудження нового навчання і про заборону творіння Коперника, мотивуючи це тим, що воно суперечить "священному писанню". В цій ухвалі мовилося: "навчання, що Сонце знаходиться в центрі миру і нерухоме, помилкове і безглузде, єретично і осоружно священному писанню. Навчання ж, ніби Земля не знаходиться в центрі миру і рухається, володіючи до того ж добовим обертанням, помилково і безглуздо з філософської точки зору, з богословською ж щонайменше помилково".
В його книзі містяться теореми з планіметрії і тригонометрії (у тому числі і сферичної), необхідні автору для побудови теорії руху планет на основі геліоцентричної системи.
Микола Коперник дуже красиво і переконливо доводить, що Земля має кулясту форму, приводячи як доводи стародавніх учених, так і свої власні. Тільки у разі опуклої землі при русі уздовж будь-кого мередіану з півночі на південь зірки, що знаходяться в південній частині неба, підіймаються над горизонтом, а зірки, що знаходяться в північній частині неба, опускаються до горизонту або зовсім зникають під горизонтом. Але, як абсолютно правильно помічає Коперник, тільки у разі кулястої Землі, рухам на одній і тій же відстані уздовж різних меридіанів відповідають однакові зміни висот небесних світил над горизонтом.
Всі твори Миколи Коперника базуються на єдиному принципі, вільному від забобонів геоцентризму і що уразив учених того часу. Це - принцип відносності механічних рухів, згідно якому всякий рух відносний. Поняття руху не має сенсу, якщо не вибрана система відліку (система координат), в якій воно розглядається.
Цікаві і оригінальні міркування Коперника що стосуються розмірів видимої частини вселеної: "...Небо невимірний велике в порівнянні із Землею і представляє нескінченно велику величину; за оцінкою наших відчуттів Земля по відношенню до нього як крапка до тіла, а по величині як кінцеве до нескінченного". З цього видно, що Коперник дотримувався правильних поглядів на розміри Всесвіту, хоча походження миру і його розвиток він пояснював діяльністю божественних сил.
Теорія Коперника відкриває, що тільки геліоцентрична система миру дає просте пояснення тому факту, чому величина прямого і позаднього руху у сатурна щодо зірок менше ніж у Юпітера, а у Юпітера менше ніж у марса, та зате на один оборот число змін прямих рухів на позадні у сатурна більше, ніж у Юпітера, а у Юпітера більше, ніж у марса. Якщо Сонце і Місяць завжди рухаються в одному напрямі серед зірок із заходу на схід, то планети іноді рухаються і у зворотному напрямі. Коперник дав абсолютно правильне пояснення цьому цікавому і загадковому явищу. Все пояснюється тим, що Земля в своєму русі навкруги Сонця наздоганяє і обгонить зовнішні планети марс, Юпітер, сатурн (і відкриті пізніше Уран, нептун і плутон), а сама у свою чергу також стає тією, що обгониться внутрішніми планетами, Венерою і Меркурієм, з тієї причини, що всі вони мають різні кутові швидкості щодо Сонця.
Завершуючи характеристику праці Коперника, хочеться підкреслити ще раз основне природничонаукове значення великого твору Коперника "Про обертання небесних сфер", яке полягає в тому, що його автор, відмовившися від геоцентричного принципу і прийнявши геліоцентричний погляд на будову Сонячної системи, відкрив і пізнав істину дійсного миру.
Затвердження геліоцентричної системи миру є наочною ілюстрацією до тієї безкомпромісної боротьби, яку протягом тисячоліть вели прогресивні, передові мислителі, прагнучі пізнати об'єктивну істину і закони розвитку миру, з представниками реакційних поглядів, прихильниками церковних догматів. Слід, правда, помітити, що геніальне творіння Коперника не відразу піддалося гонінню церкви.
Основна причина цього полягає перш за все в тому, що трактат Коперника міг зрозуміти тільки високоосвіченими людьми, що уміли розбиратися в математичних викладеннях і формулах.
Набагато швидше зрозуміли небезпеку навчання Коперника для релігії представники протестантства. Перші вельми різкі і образливі нападки на Коперника з боку засновників протестантського віросповідання Мартіна Лютера (1483-1546) і Пилипа Меланхтона (1497-1560) відносяться вже до 1531 року. Ці представники протестантства відразу помітили глибокі розбіжності і непримиренні суперечності між блискучими ідеями Коперника і догмами біблійних писань і повели проти нового навчання фанатичну боротьбу.
Першим захисником навчання був Ретік, що видав "Перше оповідання", ще за життя Коперника. В 60-70 роках XVI сторіччя завдяки працям Джона Фільда, Роберта Рекорда (1510-1558) і Томаса Діггса, копернікового навчання набуло деяке поширення в Англії.
Проте ці роботи ще не робили систему Коперника відомої широким масам. Лише після того, як в Європі пролунала пристрасна проповідь домініканського ченця Джордано Бруно, геліоцентрична система миру зайняла міцне місце в думках людей.
Не дивлячись на всі заборони, навчання Коперника, будучи за природою своєю революційним навчанням, стало до початку XVII сторіччя переважаючою концепцією про будову Всесвіту. Видатні відкриття XVIII і XIX сторіч, безпосередньо довели істинність навчання Коперника.