哥白尼与天文学革命
尼古拉·哥白尼（1473～1543年）是波兰伟大的天文学家。哥白尼根据自己多年来对日、月、行星运动的观察和推算，总结以前天文学家的研究成果，写成《天体运行论》一书，提出了“太阳中心说”或“地动说”，开创了近代天文学。作为近代自然科学的奠基人，哥白尼的历史功绩是伟大的。他确认地球不是宇宙的中心，而是围绕太阳运行的行星之一，掀起了一场天文学上具有划时代意义的革命，是人类探求客观真理道路上的里程碑。哥白尼的伟大成就，不仅铺平了通向近代天文学的道路，而且开创了整个自然科学向前迈进的新时代。从哥白尼起，脱离教会束缚的自然科学和哲学开始获得飞速发展。
哥白尼
科学斗士布鲁诺
乔尔丹诺·布鲁诺（1548～1600年）是意大利著名的天文学家和哲学家。他继承和发展了哥白尼的学说，提出新的宇宙理论。他在《论无限、宇宙及世界》一书中提出了宇宙无限的思想，认为宇宙是统一的、物质的、无限的和永恒的，地球只不过是无限宇宙中一粒小小的尘埃。布鲁诺的天才论述，弥补了哥白尼“日心说”的缺陷，推动了天文学的进一步发展。布鲁诺否定神的存在，认为宇宙是一个统一的物质世界，宇宙万物都处在普遍联系和不断的运动变化之中。他发展了古代朴素的唯物论和辩证法，在哲学史上也同样有着深远的意义。布鲁诺的新宇宙观遭到教会的极端仇视，他本人于1600年被判处火刑，在罗马鲜花广场被活活烧死，为捍卫科学真理献出了生命。
开普勒
开普勒（1571～1630年）是德国杰出的天文学家、数学家，被誉为“天体力学的奠基人”。他曾是著名天文学家第谷的助手和合作者。1604年，他发现和持续观测了出现在蛇夫座的一颗新星（现在被命名为开普勒新星），并深入研究火星的运动轨迹，分别在《新天文学》、《宇宙和谐论》中公布了行星运动的第一定律、第二定律和第三定律。在1611年出版的《光学》中，他提出把伽利略式凹透镜目镜改为小凸透镜的看法。他于1618至1621年出版的《哥白尼天文学概要》成为17世纪欧洲影响最广的天文学著作。1627年，他发表了《鲁道夫星表》，在后来一个多世纪中被视为天文学中的标准星表。另外，他还揭示了行星运转速度与轨道的相互关系，为后来牛顿发现万有引力打下了基础。1615年他发表的《测定酒精体积的新方法》一文，对微积分的诞生有重要意义。
开普勒
物理学的发展
意大利文艺复兴时期的艺术家达·芬奇曾研究过动力学、机械学、光学等实用科学，而英国的科学家威廉·吉尔柏特在其名著《磁石论》中论述了地球的磁现象。意大利人伽利略是近代动力学的奠基人，他的代表作《两种新科学的对话》，研究了惯性运动和落体运动的规律，为牛顿第一定律和第二定律的研究铺平了道路。伽利略的学生托里拆利在液体和气体动力学方面有很重要的发现，制成了水银气压计。法国学者帕斯卡发现了液体和气体中压力的传播定律。英国学者玻义耳发现气体容量与外部压力成反比例的定律。
数学的成就
16世纪以来，在对天文学和力学的研究中，数学有了新的发展。文艺复兴时期，在艺术家所创建的透视法的基础上，射影几何学逐步形成。在斐波纳契《算盘书》之后，欧洲也出现了一些数学著作，从而促进了十进分数理论的发展。16世纪初期最出色的数学成就，包括意大利数学家卡尔达诺发现了三次方程、四次方程的代数解法（“卡尔达诺公式”）。在三角学发展方面，欧洲人把三角学从天文学中独立出来，使之成为一门独立的学科，并重新定义了各种三角函数的概念，编制了非常精密的三角函数表。法国数学家韦达对三角学有突出贡献，著有《数学公式和三角法及附录》、《分析术入门》，首次用字母表示已知数和未知数，促进了代数学的发展，被称为“代数学之父”。1614年，英国数学家耐普尔制定出第一个对数表。著名法国学者勒奈·笛卡儿创立解析几何，为17世纪后半期牛顿和莱布尼兹创立微分学和积分学奠定了基础。
生理学和医学
文艺复兴时期，医学家们进一步创立了有关人体性质和疗病方法的新理论。意大利文艺复兴时期的巨匠达·芬奇提出人体运动是骨骼和肌肉作用的结果。他以牛心为材料，指出心脏分左右心房和左右心室，并正确记述了房室间有尖瓣、心室与动脉间有半月瓣。他抛弃了盖伦关于血管起始于肝脏的观点，认为一切血管均起始于心脏。他比较了动物与人体的结构，指出其中的同源现象，对进化思想也有一定贡献。
尼德兰外科医生安德烈·维萨里创立了科学解剖学，著有《人体构造》一书，在研究人的骨骼、血管、内脏、大脑等方面都取得了突出成就，为后来发现血液循环打下了基础。
西班牙医生米凯尔·塞尔维特和英国医生威廉·哈维发现了血液循环现象。塞尔维特著有《基督教的复兴》，提出了心肺之间血液小循环的学说；而哈维以解剖学为基础，发现了人体的血液循环系统，并第一个把血液循环的机械原因归于心脏有节律的持续搏动，著有《心血运动论》等。在血液循环学说的基础上，关于消化、吸收、营养、新陈代谢功能等现象都得到了研究，生理学从此成为一门独立的科学。
生物学的进步
文艺复兴时期，生物学方面有了很大进步。哈维首先把物理学的概念和数学方法引入生物学中，并坚持用观察和实验代替主观的推测，他因此被公认为近代实验生物学的创始人。
文艺复兴之后，地理探险和海外贸易迅速发展起来。17至18世纪，随着动植物标本的大量采集和积累，分类学得到很大的发展。从以草药、草本植物为主转向研究所有植物，从种类记述到建立分类系统，从分别对动植物进行分类发展到建立动植物统一的分类范畴和命名方法。
同时，分类方法从亚里士多德以逻辑区分的向下分类法发展为以经验为主的向上分类法。对物种的认识也从长期占主导地位的物种不变观点，逐步过渡到生物进化的思想。17世纪显微镜的发明，揭示了动植物的微细结构与微生物世界，促进了组织学、细胞学、微生物学的发展。
宗教改革运动
16世纪，欧洲掀起了一场以宗教改革为主体的大规模社会政治运动。其起因在于，中世纪后期的欧洲，罗马教廷越来越腐败，常常不择手段地聚敛钱财，侵占大量土地，并出售赎罪券，与世俗政权联系密切又彼此争斗，激起了社会各阶层的不满。1517年，德国维登堡大学神学教授马丁·路德发表《九十五条论纲》抨击罗马教廷出售赎罪券的行为，矛头直指罗马教皇，拉开了宗教改革的序幕。此后，宗教改革运动迅速在欧洲展开。在德国，出现了一批支持路德主张的封建主和市民教会；在瑞士，出现了以加尔文、茨温利为首的激进改革派；在英国，开始了自上而下的宗教改革。宗教改革沉重打击了封建制度和天主教教会，促进了民族意识的觉醒和民族语言文化的发展，为后来的资产阶级革命扫清了道路，在政治、经济和社会各方面产生了深远的影响。
腐败的天主教会
天主教会是封建制度的维护者。随着权势和财富的增长，其腐败程度也逐渐加深，最终变成了一个腐朽的国际性官僚机构，引起了社会各阶层的极大愤慨。16世纪初，德国宗教改革运动的时机已经成熟。1517年，路德公开反对教廷贩卖赎罪券，点燃了宗教改革运动的导火线。
宗教裁判
宗教裁判所是13至19世纪天主教会侦察和审判异端的机构，它是教会为维护独断信仰、整肃和迫害异端而设立的。教会有权判定什么是异端邪说，借以钳制人民的思想。判断是非真理的标准操纵于教会之手，助长了教会在思想文化领域垄断和专制的气焰。宗教裁判所严刑逼供、制造冤狱的恐怖手段，造成了人与人之间互相猜疑，使得诬陷诽谤和告密成风。它煽起教徒对妇女的偏见和民族（血统）歧视，在天主教和整个欧洲历史上留下了难以磨灭的罪恶。
“异端”分子的挑战
天主教的神学思想常常遇到来自反对天主教正统教义的所谓“异端”分子的攻击。首先发起挑战的是城市市民，而后是新兴的资产阶级，他们先后成为群众反对封建神学体系和教会的先锋。市民的挑战突出表现为12至13世纪法国南部的阿尔比派“异端”、14世纪英国的威克里夫运动和15世纪捷克的胡司运动。
教会民族化的开始
14世纪中叶，英国颁布了教职选举规章制度和《王权侵害罪法》；1516年，法国国王弗朗西斯一世同教皇缔结《波伦亚协定》，取得了任命主教、修道院长的权力；西班牙国王斐迪南于1482年通过同教皇签订协定，取得了高级教职的任命权……这些措施的实质，都是西欧国家为了预防外来势力的干涉而同罗马教廷进行的斗争，其目的都是为了建立独立的民族教会。
对教会的不满
中世纪西欧的天主教会是一个庞大的经济实体，它拥有大量地产，是最大的封建剥削者。它向农民收取高额的封建地租，还向广大居民征收“什一税”和赦罪费、法庭诉讼费等苛捐杂税。天主教会还利用权势和宗教迷信肆意敲诈勒索广大人民，例如出卖赎罪券。教会内部贿赂成风，教皇的选举与贿赂、争权夺利紧密相连。以教皇为首的高级教士越富有，生活就越奢侈腐化。教皇作恶多端，各级教士竞相效尤，甚至有过之而无不及。教会的欺诈和无耻的掠夺，使广大劳动群众负担加重，人们对天主教会的不满情绪与日俱增。城市市民也不满教会的统治，这不仅因为教会是封建制度的强大支柱，而且因为天主教的许多清规戒律对工商业的发展不利。世俗君主和贵族则觊觎教会的财产，也蠢蠢欲动。
宗教改革前夕的德国
随着生产力的提高和商品经济的发展，德国开始出现资本主义生产关系，产生了最初的资产阶级。但在政治上，整个德意志却没有形成集中统一的中央政权，分裂割据的局面依然如故，这严重阻碍了经济的进一步发展，新兴的资产阶级迫切需要改变国家四分五裂的局面。
相对落后的经济
15世纪末至16世纪初，虽然德国封建生产方式仍占统治地位，但社会经济已有了很大发展。工业方面，冶金、造纸、印刷、武器制造、棉麻纺织业等都很发达。商业，特别是中介性贸易相当繁荣。工商业的繁荣，促进了农业的发展。但是，德意志的经济发展远远落后于意大利和英国等欧洲其他围家。
资本主义萌芽
德国工商业的繁荣促进了农业的发展。一些农村经过改良土壤、深耕细作，农作物品种增多，产量提高。有些农民从事小商品生产，与商业市场之间的联系日益密切。但封建压迫依然严重，农民中两极分化渐趋明显，大量无地或少地的破产农民为生活所迫而成为雇佣工人。在矿冶和纺织等部门，分散型和少数集中型的资本主义手工工场日益增多，印刷和建筑业中已出现了有10至20名雇工的工场。16世纪初，德国还出现了一些大银行家。随着生产力的提高和商品货币经济的发展，德国开始出现资本主义生产，产生了最初的资产阶级。
政治分裂
16世纪初，德国皇帝权力微弱，无力实行中央集权统治。在德国，除七大选侯外，还有十几个大诸侯、两百多个小诸侯、上千个帝国骑士。诸侯同德皇争权，又在其领地内推行集权统治，各有各的政权、军队、法律和货币，彼此独立。整个德国境内关卡林立，关税互不统一。诸侯、骑士和城市贵族往往根据利益结成联盟，时聚时散，内乱不已。德国经济上的分裂性影响了政治的发展，长期的封建混战和政治分裂，反过来又严重阻碍了经济的进一步发展。
社会矛盾重重
15世纪末至16世比初，德国的阶级和社会矛盾极其尖锐复杂。主要矛盾是，以广大农民为主体、包括城市平民和正在形成中的资产阶级在内的人民群众同封建主阶级之间的矛盾，集中表现为反抗最大的封建主——天主教会的斗争。
马丁·路德的宗教改革
16世纪初，德国宗教改革运动的斗争条件已经成熟。德国尖锐复杂的阶级、民族矛盾集中在教会问题上，一触即发。1517年，路德公开反对教廷贩卖赎罪券，点燃了宗教改革运动的导火线。
马丁·路德的青年时代
马丁·路德（1483～1546年），16世纪欧洲宗教改革的倡导者，基督教新教路德宗创始人。路德的童年是在贫困中度过的，家境好转后，路德受到正规教育。1505年他在莱比锡大学获得硕士学位，同年进入奥古斯丁修道院当隐修士。教廷的日益腐败使路德深感失望，于是，他萌生了改革宗教的愿望。他反对教阶制和繁杂的礼拜仪式，提倡建立廉俭教会。路德初期的宗教观点体现了市民阶级要求建立自己的教会的主张。