正如恩格斯所说，近代自然科学，“同古代人的天才的自然哲学的直觉相反，同阿拉伯人的非常重要的、但是零散的并且大部分已经毫无结果地消失了的发现相反，它唯一地达到了科学的、系统的和全面的发展”[6]。
二、天文学革命
近代自然科学的兴起是从天文学革命开始的。哥白尼的“日心说”，是天文学革命的开始，也是自然科学摆脱神学控制而独立发展的标志。
尼古拉·哥白尼（1473—1543年）是波兰伟大的天文学家。他根据数十年对日月星辰的观察，吸收前人的研究成果，写成《天体运行论》一书，创立“太阳中心说”（“日心说”）。他认为，地球不是宇宙的中心，而是月亮轨道的中心；一切行星包括地球都以太阳为中心，并围绕太阳公转，地球又以地轴为中心自转。他以大量的事实，推翻了统治欧洲一千多年的“地心说”。“地心说”是公元2世纪古希腊天文学家托勒密创立的。它认为地球是一个静止的球体，处在宇宙的中心，日月星辰环绕地球运转。后来，天主教会把它与“上帝创世说”融为一体，鼓吹地球是上帝创造的，是宇宙的中心，而教皇是地球的中心，以维护封建统治。“太阳中心说”否定了“地心说”，动摇了天主教会的神权统治，使天文学从神学的束缚下解放出来。恩格斯指出：“自然研究用来宣布其独立并且好像是重演了路德焚烧教谕行为的一个革命行动，便是哥白尼那本不朽著作的出版，他用这本书（虽然是怯懦地而且可说是只在临终时）来向自然事物方面的教会权威挑战。从此自然研究便开始从神学中解放出来……科学的发展从此便大踏步地前进……”[7]哥白尼的学说引起天主教会的极端恐惧。1616年，罗马教皇宣布《天体运行论》为禁书，并残酷迫害支持哥白尼学说的进步学者。但真理是扼杀不了的，哥白尼的学说仍继续流传并不断发展完善。在这方面做出突出贡献的是布鲁诺、伽利略和开普勒。