В то же время появились “фундаментальные” произведения по астрономии, продолжавшие средневековую и античную традицию, вроде “Гомоцентрики” итальянца Фракасторо (1483-1553), с которым Коперник, конечно, встречался в Падуе и, наверное, обсуждал с ним трудности птолемеевой теории. А результатом этих обсуждений было появление тридцать лет спустя книги, где была сделана попытка (последняя в истории астрономии) возродить сферы Евдокса и Калиппа. Теперь их число достигло 79! Конечно, “Гомоцентрика” ни в малейшей степени не могла соперничать с Альмагестом и его математически стройной теорией.
По-видимому, после возвращения на родину в 1506 г. и особенно после смерти дяди между 1512 и 1516 гг., т. е. в течение десяти лет, свободных от административных обязанностей, Коперник оформил свои идеи, рожденные в годы странствий, до состояния законченной научной теории-гелиоцентрической системы мира. Об этом свидетельствуют, по крайней мере, три обстоятельства. В предисловии к составленному Коперником переводу “Писем” Симокатты помещены стихи Лаврентия Корвина, бывшего учителя Коперника по Краковскому университету. Стихи эти прославляют Лукаша Ватценроде и тут же характеризуют его племянника, как “мужа ученого”, который “исследует быстрый бег Луны и переменчивые движения созвездий и все небо с блуждающими планетами... и умеет, исходя из поразительных начал, доискиваться до скрытых причин вещей”.
В предисловии к своему капитальному труду, изданному в 1543 г., Коперник говорит, что его друг каноник, впоследствии епископ, Тидеман Гизё часто убеждал его предать гласности свои открытия, “чтобы я сочинение, скрываемое мною не только девять, но четырежды девять лет, наконец, издал в свет”.
Наиболее достоверно другое свидетельство. Где-то около 1515 г. Коперник решил познакомить узкий круг ученых с основами разработанной им новой теории и составил для этой дели короткое сочинение: “Николая Коперника о гипотезах небесных движений, ям выдвинутых, Малый Комментарий”. Этот “Соmmentariobus” известен нам в виде двух рукописных копии. Он не был напечатан, но, очевидно, был разослан ограниченному кругу. “Малый Комментарий” является своего рода заявкой на предстоящее еще построение теории, которое будет снабжено математическими доказательствами, а пока в нем в форме шести аксиом сформулированы все основные положения гелиоцентрической теории мира Им предшествует изложение классических теорий Евдокса, Калшта, Птолемея, о которых Коперник отзывается с величайшим уважением. его, скромного и провинциального каноника, приглашают в Рим для участия в собрании.
Для круга специалистов Коперник был в ту пору уже крупным авторитетом: работе Лагеранского собора в 1514 г, где должна была обсуждаться реформа календаря. Но Коперник не поехал туда и не высказал никаких предложений к реформе, потому что считал, что фундаментальная для построения календаря величина -- продолжительность тропического года - известна недостаточно хорошо
Делая заявку на новую теорию в очень скромной форме, Коперник, несмотря на обширные и ответственные обязанности по Вармийской епархии, продолжает свои астрономические занятая. “Прежде всего для эмпирического обоснования своей новой теории он ведет астрономические наблюдения Солнца, звезд и планет, которые ему необходимы, чтобы перекинуть мост между астрономическими явлениями XVI века и эпохи Птолемея”. Его наблюдательные средства очень скромны - самодельный инструмент, устанавливаемый либо у окна, либо на крепостной стене рядом с той башней, коперниковской башней, где жил наш астроном.
В 1524 г. по запросу краковского каноника Б. Ваповского Коперник в сочинении, явно предназначенном для печати, пишет так называемое “Послание против Вернера”, где сурово и с большой обстоятельностью критикует неправильные выводы нюрнбергского ученого И. Вериера (1468--1528) о движении “сферы неподвижных звезд”-явлении, которое мы сейчас именуем прецессией, или предварением В своем сочинении “О движении восьмой сферы” (1522 гг) Вернер приписывает этой сфере разнообразные тонкие движения, подвергая сомнению и неосновательно исправляя древние наблюдения & угоду своим теоретическим Представлениям
Наоборот. Коперник относится к наблюдениям своих Предшественников с доверием и уважением, особенно к наблюдениям Птолемея.
Пиетет Коперника по отношению к автору “Альмагеста” нетрудно понять без Птолемея и его трактата Копернику пришлось бы создавать всю планетную теорию сначала. Какие закономерности, заключенные в геоцентрическую теорию мира, порождали возможность иного истолкования явлений.
Главной из таких закономерностей было неизменное присутствие движения Солнца в движениях всех планет. Во-первых, период обращения вокруг Земли центров эпициклов Венеры и. Меркурия по своим деферентам. В то же время у так называемых верхних планет - Марса, Юпитера и Сатурна-движение по своим эпициклам совершается с тем же периодом (который называется синодическим периодом), что и повторения противостояний планеты с Солнцем, т е. таких положении, когда Солнце, планета и Земля находятся на одной пря мой. При этом плоскость эпицикла планеты параллельна плоскости того круга, по которому движется Солнце-плоскости эклиптики. Более того, радиусы-векторы к этим трем планетам, проведенные из эпициклов, всегда параллельны друг другу и радиусу вектору Солнца, проведенному от Земли. Это - закономерность, которая требует объяснения. Нельзя объяснить только случайностью, что Марс, Юпитер и Сатурн оказываются всего ближе к Земле именно тогда, когда они находятся в Противостоянии с Солнцем. Наконец, как понять тот факт, что попятные движения наблюдаются только у планет и никогда - у Луны и Солнца?
Таков перечень вопросов, которые, конечно, возникали у Коперника при его размышлениях о системе мира и на которые он еще до 1515 г. нашел ответ, сформулированный им в “Малом Комментарии” в виде шестой аксиомы. Спустя почти 30 лет в посвящении своей книги папе Павлу III он выразил найденное решение такими словами: “Допустив те движения, которые придаются Земле в этом сочинении, я после долгих и многократных исследований пришел, наконец, к заключению, что если отнести движения прочих блуждающих светил к кругу, по коему движется Земля, и на этом основании вычислять движения каждого светила, то не только представляемые ими явления будут вытекать как следствия, но что самые светила и пути оных по последовательности или величине своей и само небо явятся в такой между собой связи, что нигде, ни в одной части нельзя чего-либо изменить, не запутывая остальных частей и всего целого”.
Слабое место всех предшествовавших теорий - вопрос о суточном вращении небесного свода, в которое вовлечены все небесные светила, у Коперника решался самым простым естественным образом - как отражение суточного вращения Земли. “Теперь не нужно было придумывать способы передавать дополнительное суточное вращение ко всем другим планетным движениям”. Копернику пришлось особенно обстоятельно отстаивать эту идею, против закрепленных вековой традицией нападок Птолемея и Аристотеля и их последователей, пользуясь для этого разнообразными аргументами, преимущественно логическими. Но упрекать Коперника за это не следует, потому что необходимые понятия и принципы механики ждали еще своего открытия Галилеем и Ньютоном. Однако Коперник уже понимал относительность движения и, как мы видели выше, через Брудзевского владел правильным представлением о том, что для движения не нужна постоянная “подталкивающая” сила, как это думали последователи Аристотеля. Если для последних, как и для других современников и предшественников Коперника, планеты вместе с Солнцем и Луной и звездами представлялись объектами небесными, то Земля была вполне материальной. Можно было не задумываться над причинами движения планет (в конце концов двигать планеты могли ангелы...), но движение Земли требовало в их представлении движителя, а его не было. Для Коперника же с его буридановским пониманием инерции, сколь смутным оно ни было, такой движитель не был нужен!
Существенно важна была новая идея Коперника - параллельного перемещения оси вращения Земли в течение года, так как она правильно объясняла времена года и климатические пояса. Правда, Коперник усложнял объяснение из-за незнания законов механики.
Для успеха своей аргументации Копернику очень нужно было возродить упоминавшееся выше утверждение, что расстояние от Солнца до Земли совершенно ничтожно сравнительно с радиусом сферы неподвижных звезд. Этот аргумент, как мы помним, выдвигался еще Аристархом Самосским, но Архимед формально отводил его из-за неудачной в математическом отношении формулировки А между тем именно он делал понятным отсутствие зачетного параллакса у звезд. Действительно, мы хорошо знаем, что когда мы двигаемся, близкие предметы сильно смещаются относительно далеких, а более далекие - мало и тем меньше, чем они дальше; это и есть параллактическое смещение. Глядя из окна движущегося поезда, мы наблюдаем как бы вращение всей местности вокруг далекой точки на горизонте так, что самые близкие к поезду предметы проносятся мимо с большой скоростью, а далекие кажутся неподвижными. Однако неподвижность для невооруженного глаза не означает неподвижности, если рассматривать явление в бинокль или в телескоп. Но звезды так далеки от нас, что даже движение Земли вокруг Солнца не отражается во взаимном расположении звезд, если их наблюдать невооруженным глазом или несовершенными угломерными инструментами античности и средневековья и даже более позднего времени, когда звезды наблюдались с инструментами все более точными, а затем и с телескопами. (А то, что параллаксы звезд упорно не поддавались обнаружению, не переставало тревожить астрономов еще три столетия).