10岁那年，不幸的事发生了。当时城里流行瘟疫，父亲因为经常出外做生意不幸染上了重病。家里人手足无措，便请神父来为父亲祈祷。神父穿着宽大的黑袍子，念念有词：“主啊，请宽恕他吧……”哥白尼感到很奇怪，便问神父：“我爸爸一直都是好人，有什么需要宽恕的呢？”“天空好比天庭，天主好比法官，每个人的命运都掌握在天主的手中，地上的每个人都有一颗星悬在天空，预示着吉凶……”尽管神父做了祈祷，父亲还是离开了人世。父亲去世后哥白尼很伤心，他总是一个人望着天空发呆，他对人们信仰的上帝产生了很大的疑问，暗暗下决心长大后一定要弄清天上的事情。
父亲去世后，哥白尼由舅舅抚养。舅舅是个人文主义者，有许多反对神学、提倡科学的朋友。舅舅家经常举行文化沙龙活动，在他们的影响下，哥白尼对自然科学产生了极大兴趣。哥白尼一直都没有忘记对天空的探索，这期间他遇到了舅舅的朋友——意大利革命诗人卡里马赫。卡里马赫对天文很有研究，他告诉哥白尼要想研究天文必须做到两件事情：一是要学好数学；二是要进行客观的观察。有了这样一位好老师，哥白尼有问题便向他请教，这段时间他积累了大量的天文知识。