Alors que Kepler venait de publier ses lois cinématiques sur le mouvement des planètes, Galilée observe les planètes avec sa lunette. Le 12 mars 1610, il publie Le Sidereus Nuncius (Le Messager céleste) où il expose des idées nouvelles sur les astres et où il énoncera, à la fin, la découverte, près de Jupiter, de trois nouvelles étoiles. Il démontre aussi que la planète entraîne autour d?elle quatre satellites et conclut que les planètes, y compris la Terre, peuvent être en mouvement. L?ouvrage est bien accueilli, mais quand il tente d?approfondir ses idées dans un autre livre, Le Discours sur les corps flottants (1611), il provoque le conflit. On lui reproche de soutenir les idées de Copernic, qui font du soleil le centre de l?univers. Dans une lettre à un de ses disciples, enseignant à l?université de Pise, il traite des rapports entre la science et la religion et soutient que les Ecritures n?ont pas juridiction sur la science. En mars 1618, le système de Copernic est mis à l?index et on ordonne à Galilée de ne plus parler du système du monde. Il continue quand même ses recherches et, grâce à de puissants soutiens, il parvient à publier un ouvrage. Il formule le dessein d?un autre ouvrage où il décrirait, l?un à côté de l?autre, les deux systèmes du monde, celui de Ptolémée qui fait de la Terre le centre de l?univers, et celui de Copernic, qui déplace ce centre vers le soleil. L?ouvrage, publié en 1636, sur les deux principaux systèmes du monde, lui attire les foudres de l?Eglise. Condamné, il abjure ses doctrines (en lançant son fameux cri, sur la Terre «Et pourtant elle tourne !») et vivra, jusqu?à sa mort, en résidence surveillée.
