鄧恩描述的天體巨變大多是伽利略（1564—1642）一個人的杰作。1609年，他把一臺簡單的望遠鏡對準天空后，打破了大家已知并相信的一切界限。在大量的發(fā)現中，他率先觀察到太陽黑子與太陽的自轉，以及月球上的山峰與谷地，他也率先揭開了神秘的銀河其實是許多的恒星，最驚人的是，他是第一個將木星視為小型的行星系統(tǒng)并繪制出其衛(wèi)星軌道的人。伽利略在1610年將研究結果公之于世，這本著作有個詩意的名稱：《 星際信使 》（Starry Messenger）。在這本簡短的書中，他把哥白尼的日心論轉變成為可證明的事實。

盡管有一些古希臘哲學家猜測地球是繞著太陽運行，但亞里士多德仍根據他的哲學觀，認為地球靜止不動而天空繞著它運轉是令人安心的常識，不僅完美也永恒不變。古代最具影響力的天文學家托勒密，更在他極具影響力的天文圣經《 天文學大成 》中，支持亞里士多德的觀念，包括將地球置于宇宙中心。這個觀念就此開始盛行，一直到波蘭天文學家哥白尼在他偉大的著作《 天體運行論 》中提出異議為止。哥白尼一直到1543年他快過世前才出版這本作品。

伽利略知道也了解哥白尼的新系統(tǒng)，不過他還是持續(xù)教授托勒密的地心論宇宙。1597年，他寫信給天文學家開普勒，承認自己支持哥白尼，但仍不敢公開支持他的觀念。伽利略并未公開表示自己支持哥白尼系統(tǒng)，直到13年后，他才在他的著作《 星際信使 》的結語中表明他的觀點。

我們可以大致判斷使伽利略不公開支持的勢力。在此10年前，道明會的修道士布魯諾（Giordano Bruno）就因為倡導地球環(huán)繞太陽而非靜止地位于宇宙中心而被視為異端學說，在羅馬被燒死于火刑柱上。天主教與萌芽中的新教教派認為，根據他們對《 圣經 》的解讀，地球并不移動。

盡管小心翼翼，伽利略仍已為自己的革命性研究做好了萬全準備。他已經證實自己是當代頂尖的數學家之一，在21歲的時候，他就設法改善阿基米德尋找不規(guī)則固體重心的方法。跟希臘哲學家和大多數的學者不同，他不只是通過邏輯，他還使用實驗來驗證或駁斥互相競爭的理論。他觀察重物落地的情形（他可能并沒有從比薩斜塔丟下重物，但是倒曾辛苦地計算球滾下斜面的時間）。他也設計了諸如溫度計、機械計算裝置，以及幾何暨軍事羅盤等儀器。他率先發(fā)現落體所走的距離會隨時間的平方而增加，他還知道投射物的路徑是一條拋物曲線。他在1604年、望遠鏡尚未問世的時代即已涉獵天文學，并證實了蛇遺座中有一顆新星落在月球之外的一個一般認為永恒不變的區(qū)域。伽利略的創(chuàng)新思維可能是受到他父親文森西奧（Vincenzio）的影響，文森西奧花了十多年的時間才發(fā)表他對一種以新方法調整樂器音調的研究，這也是挑戰(zhàn)亞里士多德以實驗為基礎的觀念。

就像獵犬發(fā)現獵物一樣，伽利略全力以望遠鏡進行觀測。到了1610年秋天，他已經制造出將近100臺望遠鏡，并將其中最好的送給歐洲各地具有影響力的人，希望能獲得他們的支持。到該年年底前，他已經發(fā)現太陽黑子，并且因此發(fā)現了太陽的自轉。這再度重創(chuàng)了亞里士多德認為天體跟地球上的物體不同、是永恒不變的主張。在駁斥一個反對哥白尼系統(tǒng)的強大論點的過程中，伽利略繼續(xù)描述金星的盈虧。他也是第一位看到并繪制土星環(huán)的人，不過由于他的望遠鏡比較粗糙，所以無法分辨它們是環(huán)繞土星，還是與土星相連。

在伽利略一連串的發(fā)現下，在1611年時，有些反對哥白尼但心胸比較開放的人，例如克拉維思（Christopher Clavius），開始承認2000年來認定的宇宙秩序和概念基礎已無法適用。然而，其他人卻仍然反對伽利略的看法。伽利略在1610年4月向波隆那的天文學家展示他的望遠鏡。結果他們設法不觀察土星的衛(wèi)星，有些哲學家根本不肯用伽利略的儀器來觀察，研究亞里士多德的專家克勒蒙尼尼（Cremonini）就是其中之一。