在意大利求学期间，哥白尼开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾。他发现托勒密对月球运行的解释存在严重的问题，会导致月亮的体积时而膨胀时而收缩的荒谬结论。这一发现激发了他对托勒密地心说的质疑，也为他日后的日心说理论提供了重要的启示。

着名的观测与发现

1497年3月9日，哥白尼和天文学家多米尼克·玛利亚一起进行了一次着名的观测。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上，观测“金牛座”的亮星“毕宿五”，看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。通过精确的观测和计算，他们证明了那一些缝隙都是月亮亏食的部分，“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的，月球的体积并没有缩小。这一发现为哥白尼的日心说理论提供了重要的证据。

医学与神学的双重身份

在意大利求学期间，哥白尼不仅钻研天文学，还学习了医学和神学。他取得了教会法博士学位，并成为一名医术高明的医生。这些经历不仅丰富了他的知识和视野，也为他日后的科学探索提供了更多的机会和资源。

四、日心说的提出与《天球运行论》的出版

日心说的提出

经过多年的观测和研究，哥白尼在40岁时提出了“日心说”理论。他认为太阳是宇宙的中心，地球和其他行星都围绕太阳运行。这一理论彻底颠覆了托勒密的地心说，为现代天文学的发展奠定了坚实的基础。

《天球运行论》的撰写与出版

哥白尼在业余时间完成了他的着作《天球运行论》。这本书详细阐述了他的日心说理论，并提供了大量的观测数据和证据来支持他的观点。然而，由于当时教会对地心说的坚持和打压，哥白尼的着作在出版过程中遇到了很大的困难。他多次尝试出版，但都未能成功。