一、近代自然科学的兴起
从15世纪末起，近代自然科学开始产生。近代自然科学的兴起，既是文艺复兴运动的一项重大成就，也是文艺复兴运动的重要内容，它是科学技术史上一场重大的革命。
近代自然科学的产生，首先是社会生产长期发展的结果。恩格斯指出：“如果说，在中世纪的黑夜之后，科学以意想不到的力量一下子重新兴起，并且以神奇的速度生长起来，那么，我们要再次把这个奇迹归功于生产。”[5]中古后期，欧洲各国的劳动人民在长期的生产实践中，积累了丰富的生产经验，不断改进工具和生产技术。资本主义手工工场的发展，扩大了生产规模，提高了生产率，推动了技术的进步与革新。新技术、新发明的不断出现，为科学的发展提供大量的素材；同时，它们在生产上的运用，又带来一些实际问题，需要加以理论上的说明，这就直接推动了近代自然科学的产生。航海事业的发展和新航路的开辟，大大丰富了人们在航海、天文、地理、气象、人类学和动植物学等领域的知识，不仅为自然科学的研究提供了丰富的实际材料，而且也为自然科学的研究提出了许多新课题。环球航行的成功证明地圆学说是正确的，从而促进了新宇宙观的形成，推动人们直接观察和研究大自然。人文主义者对天主教会和神学的攻击，提倡理性和科学，冲破神学的长期禁锢，为自然科学的发展开辟了道路。许多优秀的自然科学家，为坚持科学和真理，敢于向神学挑战，同神学决裂，在自然科学的研究上取得了突破性的进展和重大成果。
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。
