С 1506 до смерти в 1543 году Коперник жил в Вармии, обычно в Фрауэнбурге, где простые обязанности в соборе оставляли ему много свободного времени для научной работы, хотя ему приходилось порой откладывать ее, чтобы исполнять свою роль в управлении маленьким княжеством. Об этой стороне его жизни нам известно очень многое, но как печально, что мы ничего не знаем о том, вел ли он переписку с кем-то из ученых современников, хотя в любом случае ему нечему было у них научиться. Так или иначе, слава упорного исследователя астрономии наверняка распространилась из его весьма отдаленной родины в более центральные части Европы. В 1514 году, когда на Латеранском вселенском соборе встал вопрос о реформе календаря, Павел Миддельбургский, епископ Фоссомбронский, пригласил Коперника выступить по этому поводу, но, хотя приглашение поддержал его личный друг и коллега по варминскому капитулу (Бернгард Скультети), Коперник его отклонил, поскольку считал, что движение Солнца и Луны пока еще недостаточно изучено, чтобы окончательно решить этот вопрос. Однако несколько лет спустя другому знакомому удалось уговорить его высказаться по другому научному вопросу. В 1522 году Иоганн Вернер из Нюрнберга опубликовал небольшой трактат De motu octaves sphaerae, «О движении восьмой сферы», где рассуждал о проблеме прецессии и трепета. Бернард Ваповский, краковский каноник, обратил внимание Коперника на это сочинение и спросил, что он об этом думает. Длинный ответ, хотя и не опубликованный, судя по всему, был предназначен для распространения среди друзей и, разумеется, впоследствии был забыт, пока в конце концов его не издали в 1854 году[286]. Он содержит очень резкую критику в адрес трактата Вернера, причем время от времени Коперник прибегает к довольно сильным выражениям. Он прямо не возражает против предполагаемой изменчивости величины годовой прецессии (более того, в своем великом труде он с ней соглашается), но указывает на хронологическую ошибку в одиннадцать лет, допущенную Вернером при определении даты наблюдения, сделанного Птолемеем, и указывает, насколько безоснователен его вывод о более быстром движении восьмой сферы в период от Птолемея до Альфонсо, чем в последующий период, притом что в течение четырехсот лет до Птолемея оно было равномерным. Особенно интересно посмотреть, как Коперник показывает, что, когда точка равноденствия в своем прохождении по малому кругу трепета пересекает эклиптику, годовая величина прецессии меняется наиболее быстро, тогда как изменение равно нулю в двух точках в 90° от точек пересечения, причем фактическая величина достигает в них максимума и минимума. Вернер полагал, что имеет место ровно противоположное, то есть что функция будет быстрее всего меняться в максимуме или минимуме.

Мы находим, что с этим единственным исключением Коперник не позволял себе отвлекаться от упорной работы над астрономическим трудом, который он, видимо, запланировал вскоре после возвращения из Италии. Масштабные наблюдения за небом не входили в его планы, да и не принесли бы большой пользы, поскольку он никак не улучшил существовавших на тот момент инструментов. Коперник лишь время от времени вел отдельные наблюдения, в основном затмений и противостояний планет, что позволило ему заново определить некоторые элементы орбит. Двадцать семь наблюдений такого рода, сделанных с 1497 по 1529 год, указаны в его работе «О вращении небесных сфер», в приложении к которому Коперник упоминает, что в течение тридцати лет не раз определял наклон эклиптики. Было найдено еще несколько наблюдений, записанных в книги из его личной библиотеки, которые сохранились до наших дней. Но работа, которой Коперник посвятил всю свою жизнь, велась не в обсерватории, а в кабинете; ее целью было разработать новую астрономическую систему, столь же завершенную, как птолемеевская, основанную на идее о том, что Земля не является центром мира, а, как и другие планеты, движется вокруг Солнца.

Как Коперник впервые пришел к мысли, что центром движения является Солнце? Может быть, на него повлияли те древние мыслители, кто приписывал некоторое движение Земле, или же он сначала сам вывел из теории эпициклов тот факт, что Земля обладает годовым движением, а затем нашел поддержку и ободрение у древних, вспомнив, что и они разделяли подобные идеи? Он очень мало рассказывает нам о пройденном пути. В возвышенном посвящении папе Павлу III, которым открывается его книга, Коперник говорит, что впервые его побудило отправиться на поиски новой теории небесных тел то, что, как он обнаружил, математики сильно расходились между собой по этому вопросу. Перечислив разнообразные системы эпициклического, эксцентрического и гомоцентрического движения, а также их недостатки, мешающие их принять, он заключает, что, видимо, все они упускают нечто важное или вводят нечто чуждое для рассматриваемых объектов и этого бы не произошло, если бы соблюдались достоверно установленные принципы. Поэтому он взял на себя труд прочесть труды всех философов, которые только мог достать, и выяснить, не выражал ли кто-нибудь из них мнение, что движения сфер мира отличаются от тех, что преподают на уроках математики в школах. И он нашел у Цицерона, что Никет (Гикет) считал, будто Земля находится в движении, а у Плутарха (то есть Псевдо-Плутарха), что и другие разделяли это мнение. Он приводит греческий текст Placita Philosophorum о Филолае, Гераклите и Экфанте[287] и продолжает: «Побуждаемый этим, я также начал размышлять относительно подвижности Земли. И хотя это мнение казалось нелепым, однако, зная, что и до меня другим была предоставлена свобода изобретать какие угодно круги для наглядного показа явлений звездного мира, я полагал, что и мне можно попробовать найти (в предположении какого-нибудь движения Земли) для вращения небесных сфер более надежные демонстрации, чем те, которыми пользуются другие математики. Таким образом, предположив существование тех движений, которые, как будет показано ниже в самом произведении, приписаны мною Земле, я, наконец, после многочисленных и продолжительных наблюдений обнаружил, что если с круговым движением Земли сравнить движения и остальных блуждающих светил и вычислить эти движения для периода обращения каждого светила, то получатся наблюдаемые у этих светил явления. Кроме того, последовательность и величины светил, все сферы и даже само небо окажутся так связанными, что ничего нельзя будет переставить ни в какой части, не произведя путаницы в остальных частях и во всей Вселенной»[288].

Как следует из этих слов, Коперник сначала заметил, насколько велика разница мнений среди ученых относительно движений планет; затем он обратил внимание, что некоторые из них даже приписывали некоторое движение Земле, и, наконец, он задумался, не поможет ли делу, если допустить гипотезу подобного рода. Об этом можно было бы догадаться, если бы даже Коперник не сказал ни слова. Видимо, ему показалось странным совпадением, что обращение Солнца вокруг зодиака и обращения центров эпициклов Меркурия и Венеры вокруг зодиака происходят за один и тот же период – за год, тогда как для эпициклов трех внешних планет этот период соответствует синодическому, то есть времени между двумя последовательными противостояниями с Солнцем. Эта любопытная связь между Солнцем и планетами, должно быть, приходила в голову многим философам, но в итоге эту задачу взял на себя человек совершенно непредвзятого образа мыслей, с ясным математическим разумом. Вероятно, его вдруг озарило, что, быть может, каждый из деферентов двух внутренних планет и эпициклов трех внешних всего лишь является представлением орбиты, которую в течение года проходит Земля, а не Солнце! Чувства, овладевшие им, когда он осознал, что эта гипотеза действительно «спасает явления», по выражению древних, что она объясняет, почему Меркурий и Венера всегда находятся рядом с Солнцем и почему у всех планет наблюдаются такие странные нерегулярности годовых движений, его чувства после открытия такой ясной и красивой в своей простоте разгадки извечной тайны, наверное, были столь же велики, как те, что обуревали Ньютона после открытия закона всемирного тяготения. Но об этом Коперник умалчивает.