K tomuto presvedčeniu dospel tak rýchlo preto, že ďalekohľad odhalil všemožné nepravidelnosti, ktoré spochybnili názor, že vesmír tvoria kružnice a telesá guľatého tvaru. Na bližších nebeských telesách bolo vidieť fľaky, aké vytvárajú slnečné škvrny a mesačné krátery. Avšak Galilei spozoroval cez svoj ďalekohľad dva úkazy, ktoré zasadili ptolemaiovskému vesmíru smrteľný úder. Prvý spočíval v tom, že Jupiter má mesiace, ktoré okolo neho obiehajú. (Cirkev sa odjakživa hlásila k ptolemaiovskému vesmíru, lebo v ňom mohol celý vesmír obiehať okolo Zeme. Teraz sa však objavili nebeské telesá, ktoré zjavne krúžili okolo čohosi iného.) Druhý Galileim pozorovaný jav mal podobu tieňov na povrchu Venuše. Skúmaním, ako sa obrysy týchto tieňov časom menia, vyšlo najavo, že musia mať pôvod v tom, ako Venuša obieha okolo Slnka. Argumenty, na ktorých spočíval geocentrický vesmír, padli. Kopernikovský model pôsobil oveľa dôveryhodnejšie. Cirkev sa tentoraz netvárila tak ľahostajne ako predtým, čo malo tri hlavné príčiny. Po prvé nemohlo jej byť ľahostajné, do akej miery sa rozšírili Galileiho názory. Galilei totiž svoje predstavy publikoval v taliančine, a nie v latinčine, reči vzdelancov, takže si získal podporu širokej verejnosti. Niektorí konzervatívnejší profesori na to zareagovali tak, že naliehali na cirkev, aby opätovne potvrdila platnosť ptolemaiovského pohľadu na vesmír. Po druhé Galilei prilial oleja do ohňa, keď navrhol, aby sa Biblia všade tam, kde odporuje zdravému rozumu a vede, chápala alegoricky. Povedal aj to, že kto nechápe jednoznačnú logiku dôkazov proti geocentrickému vesmíru, je obmedzenec. A to sa už rovnalo rúhaniu, veď vlastne povedal, že pápež a jeho poradcovia sú obmedzený. Po tretie katolícku cirkev ohrozoval nástup protestantizmu. Roku 1616 cirkev vyhlásila Kopernikovo učenie za falošné a Galileiho odsúdila na to, aby sa ho zriekol. Urobil teda ako mu prikázali a roku 1623 sa zdalo, že za svoju poslušnosť sa dočká odmeny. Nový pápež bol priateľ profesora Galileiho. Pápež na Galileiho nápor privolil, aby Galilei zverejnil nový výklad tradičného ptolemaiovského i kopernikovského modelu vesmíru, nesmel sa však postaviť ani za jeden z nich. Galilei napísal novú knihu a hoci dodržal všetky podmienky, vyvolal ešte mohutnejšiu vlnu podpory pre Kopernikovo učenie. Cirkev ho nakoniec odsúdila na domáce väzenie. Galilei síce splnil, čo mu cirkev prikázala, no prevládala už mienka, že veda preukázala nové skutočnosti o vesmíre, ktoré nemôže vymazať ani náboženská dogma.