Galileo.
如果说开普勒以数学的严谨性「完成」了哥白尼体系，那么 1564 年诞生于佛罗伦萨公国比萨城的伽利略·伽利莱 (Galileo Galilei)，则彻底将这一理论从抽象的数学王国解放出来，赋予其物理世界的真实生命。这一革命性转变的关键钥匙，正是当时最新诞生的光学仪器 —— 望远镜。
汉斯·利伯希 (Hans Lippershey) 在 1608 年首先发明了望远镜。注意到这项发明的潜力，伽利略将其改造成天文望远镜 (放大倍数达 30 倍)，并用其开展了系统的天文观测。
他发现了很多有趣的事实：几乎每一个都是对亚里士多德教条的沉重打击：
- 伽利略用望远镜观测到的恒星数量至少是肉眼观测的十倍！所谓的星云 (Nebulae) 实际上是距离过近而无法用肉眼分辨的多星系统。[进一步支持无限宇宙下恒星分布深度论]
- 月球表面的亮度差异显著表明其地形并非平坦，而是存在山脉 (mountains) 与撞击坑 (craters) 结构。伽利略通过测量阴影的长度变化，计算出月表地形的高差，并发现其与地球表面的起伏程度具有相似性。[以太假说被驳斥；天体表面并不光滑，且其构成元素大概率与地球一致]
- 伽利略观测到木星的四个卫星！[挑战地心说模型：存在不围绕地球转动的天体！]
1610 年 3 月，伽利略发表著作 星际信使 Sidereus Nuncius，详细的报告了他对月球、恒星、太阳与木星卫星的观测发现。比起哥白尼与开普勒的理论推演，伽利略的著作不仅更易理解，更以望远镜观测的全新经验证据作为支撑，这也许是其著作能够迅速在欧洲学术界引起轰动的原因 (书名都显得更加引人入胜！)。
- 1610 年 12 月，伽利略用望远镜观察到金星相位。金星在新月相位时显得更大，这时它离地球更近。此外，金星满月相位的发现对托勒密模型造成了严重打击 —— 在地心说模型中，金星光照面始终朝向太阳，这意味着其相位只可能是新月或弦月。[打击地心说模型；确认金星围绕太阳旋转]
- 1612 年，包括伽利略在内的多人观察到太阳黑子的出现。伽利略将其正确解释为太阳表面的「云层」。[太阳黑子位置的规律变化揭示了太阳的自转；间接支持了日心说模型下地球的自转]
有证据表明，伽利略在早年就已经是哥白尼理论的皈依者。但出于各种原因，他在其学术生涯的前期始终对此保持缄默。在 星际信使 使他名声鹊起后，伽利略才开始在各种场合公开表达对哥白尼理论的支持。
伽利略坚决反对将哥白尼学说仅仅作为无神学意义的纯数学模型，强调它才符合物理现实。在当时，托勒密体系已经与神学牢牢绑定，圣经 中的一些片段 (如约书亚停日) 成为支持地心说的重要依据。以伽利略为首的一些学者则主张 圣经 的解读不应仅仅拘泥字面含义。
这实在危险！伽利略的主张是对教会垄断释经权的一次挑战。1616 年，梵蒂冈教廷下令禁止伽利略宣扬日心说模型，并把哥白尼的 天体运行论 列入禁书目录 (Index librorum prohibitorum)。
1623 年，与伽利略交好的圣奥诺弗里奥枢机主教马费奥·巴贝里尼 (Maffeo Barberini, cardinal-priest of Sant’Onofrio) 当选教皇，即乌尔班八世 (Urban VIII)。伽利略乐观的认为教会高层终于有了他的同盟，并在 1632 年发表了 关于两大世界体系的对话 Dialogo sopra i due massimi systemi del mondo, tolemaico e copernicano。
在这本书中，两名虚构人物就托勒密/哥白尼世界体系展开辩论。虽然十分隐晦，但这本书的态度明显倾向于日心说 (如书中托勒密体系的支持者辛普利西奥 Simplicio，其名在意大利文中的意思是「大笨蛋 simpleton」)。
- Fun fact：伽利略支持的仍然是带有本轮-均轮的古典哥白尼体系。此书中并未提及第谷和开普勒的学说 —— 尽管有证据表示他对此二者知之甚详。学界至今不能确定这种忽视是源自于其对第谷-开普勒体系的不认同，还是因为学术竞争刻意淡化了他们的贡献。
这无疑是对 1616 年禁令的一次悖逆。同年 9 月，伽利略被传唤到罗马，并在长达五个月的审讯中被判「有强烈异端嫌疑」。他必须「发誓放弃、诅咒并厌弃」日心说，且异端审判庭指示将他正式拘捕，并终身软禁在家中。伽利略的 对话 亦被查禁，且其所有的著作都将被查禁，今后也不能继续著书。
自此，伽利略在佛罗伦萨阿克特雷旁的小宅焦耶洛别墅 (Villa il Gioiello) 中度过余生。他被要求在三年中每周背诵七篇忏悔诗，其长女 —— 圣方济各会修女玛丽亚·切莱斯特 (Suor Maria Celeste) 向教会陈情后，获准代父履行此项赎罪功课。
软禁期间，伽利略总结了过去 40 年的工作，于 1638 年写成 两种新科学的对话 Discorsi e Dimonstrazioni Matematiche Intorno a Due Nuove Scienze，那时他已经 74 岁。这本书中的内容进一步打击了亚里士多德物理学，为后来的牛顿经典力学奠定了基础。
- 伽利略发现了惯性原理：物体在不受外力作用下会保持其原来的静止状态或均速直线运动状态不变。[驳斥了亚里士多德物理学：物体唯有在外力作用下才会运动]
- 伽利略研究了炮弹等抛射体的运动，并将其垂直与水平运动分解开来。他通过实验证明炮弹轨迹呈抛物线。
- 伽利略进行了相对运动实验：在行驶的船上抛下一金属球，船上的人见到球直直落下，而岸上的人见到球的轨迹是一条抛物线。[驳斥了托勒密对地心说的主要质疑。当观察者与参照系 (船只/地球) 保持同速运动时，物体的垂直运动表现与参照系静止时无异。]
1642 年 1 月 8 日，伽利略在经历高烧与心悸后死去。其赞助人托斯卡纳大公斐迪南二世 (Ferdinando II de’ Medici, 伽利略曾经将木卫星以他的名字命名) 本想将他葬在佛罗伦萨圣十字大殿主堂，并树立一座大理石纪念陵墓。但这个举动也遭到教会的抗议。最后，他被葬在主堂南翼与圣物储藏室之间的走廊末端。
伽利略逝世的同年，艾萨克·牛顿 (Issac Newton) 降生在英格兰林肯郡的伍尔索普庄园 (Woolsthorpe Manor)。