在哥白尼離世後的幾十年裡，日心說也僅僅是被一部分科學家所認同和支持。 絕大部分人還是認同托勒密的地心說，而伽利略是其中比較重要的支持的支持者之一。
伽利略（Galileo Galilei，1564年2月15日～1642年1月8日）是意大利的天文學家、物理學家、工程師，現代科學之父、物理學之父、觀測天文學之父。 16歲時，伽利略進入比薩大學，學習醫學。 在大學期間對數學、自然哲學、美術等產生興趣愛好。 最終成為比薩大學的數學教授。 1610年憑藉自己設計的望遠鏡獲得了首席哲學家和數學家的職位。
伽利略主要在兩個層面展現了對“日心說”的支持。 第一是通過望遠鏡做出的天文發現。 第二層面是通過實驗反駁了亞里士多德的運動學理論。 1609年伽利略聽說荷蘭商人可以把兩個鏡片組合起來成為望遠鏡，他馬上意識到可以通過望遠鏡觀測天文，並親自設計了3臺望遠鏡。 其中最大的望遠鏡為45mm直徑，倍率30倍。
他首先把望遠鏡對準了月亮，發現月亮並不是那麼“完美”，月亮上面密密麻麻都是坑。 他又把望遠鏡對準了木星，發現木星周圍有4個星星排在一條直線上，他連續幾日記錄下來，推定有4個衛星圍繞木星旋轉。他還把望遠鏡望向了金星，竟然發現金星是有類似月亮一樣的陰影。
他還望向了銀河，發現銀河裡都是一顆顆星星。 他望向了任何天體，都是人類的第一次，在當時引起了極大的轟動，也引起了教會的不安。 大家所熟知的比薩斜塔小球實驗，也否定了亞里士多德提出的“重的物體比輕的物體下落快”這一理論。 伽利略開創了實驗事實為依據的現代科學。
1634年他寫成一本力學著作《關於兩門新科學的談話和數學證明》。 由於伽利略對哥白尼學說的熱情支持和宣傳，最終導致羅馬教廷採取措施。 1616年，《天體運行論》被裁定禁止傳播，警告伽利略不得再宣揚哥白尼學說。 1632年伽利略出版了《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》。
書中伽利略的立場引起了教皇的不悅，最終被判處終身監禁，並要求自己書面承諾放棄自己的觀點。 伽利略的科學發現，不僅在物理學史上而且在整個科學史上都佔有極其重要的地位。 他不僅糾正了統治歐洲近兩千年的亞里士多德的錯誤觀點，更創立了研究自然科學的新方法。
後來，惠更斯繼續了伽利略的研究工作，他導出了單擺的週期公式和向心加速度的數學表達式。 牛頓在系統地總結了伽利略、惠更斯等人的工作後，得到了萬有引力定律和牛頓運動三定律。
伽利略留給後人的精神財富是寶貴的。 愛因斯坦曾這樣評價：“伽利略的發現，以及他所用的科學推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標誌著物理學的真正的開端！”
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