因为实在太喜欢数学和物理，伽利略干脆辍学，放弃了医学，转行当了数学老师。虽然工资比医生少多了，但他终于能专心搞自己喜欢的研究了。1609年，一件改变历史的事情发生了：伽利略听说荷兰有人发明了一种“能放大远处物体的镜子”，也就是望远镜。这哥们眼睛一亮，立马来了兴趣——他没见过实物，却凭着别人的描述，自己动手画图纸、找材料，居然真的做出了望远镜！
不过，伽利略的第一个望远镜挺“拉胯”的，放大倍数只有3倍，看远处的房子都模糊不清。但他没放弃，天天琢磨怎么改进，改了又改，最后居然做出了放大倍数20倍的望远镜——这在当时绝对是“黑科技”！
有一天晚上，伽利略抱着他的“宝贝望远镜”，跑到楼顶看月亮。这一看，可把他惊呆了！之前大家都以为月亮是“完美的球体”，因为教会说“上帝创造的世界都是完美的”，但伽利略通过望远镜看到，月亮表面坑坑洼洼，有山有谷，跟地球一样“不完美”！他兴奋得一晚上没睡觉，第二天就跑去告诉同事：“你们快来看，月亮上有山！” 同事们都以为他疯了，直到自己通过望远镜看到，才惊掉了下巴。
接下来的几个月，伽利略就像个“星空侦探”，天天晚上观测星空，越看越兴奋，越看越颠覆认知：
- 他看到木星旁边有四个小亮点，天天围着木星转，就像“小月亮”一样——这就是木星的四颗卫星（后来被称为“伽利略卫星”），这直接证明了“不是所有天体都围着地球转”，哥白尼的日心说有了第一个直接证据！
- 他看到金星像月亮一样有圆缺变化，这说明金星是围着太阳转的，而不是地球——又一个打脸教会的证据！
- 他看到太阳表面有黑点（太阳黑子），还发现太阳在自转——原来太阳也不是“完美无缺”的，还会自己转！
伽利略把这些发现写成了一本书，叫《星际信使》，1610年出版。这本书一出来，就像一颗炸雷，在欧洲炸开了锅！大家都疯了一样抢购，学者们争着讨论，普通老百姓也好奇“月亮上居然有山？木星还有小月亮？” 伽利略一下子成了欧洲的“顶流明星”，连佛罗伦萨大公都邀请他当宫廷数学家，待遇比之前好多了。
这里有个历史没讲过的冷细节：伽利略其实是个“营销鬼才”！他知道怎么吸引眼球，为了讨好佛罗伦萨大公，他把木星的四颗卫星命名为“美第奇卫星”（美第奇是佛罗伦萨大公的家族名），大公一看“哇，天上有以我们家族命名的星星”，立马高兴坏了，给伽利略涨了工资，还给他配了助手——这波“借星星攀高枝”，真是又聪明又搞笑！
还有个小插曲：当时有个教会的神父，也想蹭热度，说自己早就通过“祈祷”看到了木星的卫星，伽利略听了之后，阴阳怪气地回了一句：“哦？那您的祈祷可真厉害，比我的望远镜还管用，不如您再祈祷一下，让大家都能通过祈祷看到星星？” 把那个神父怼得哑口无言——这伽利略，不仅科研厉害，嘴皮子也挺溜！
三、名场面：和教会的“正面刚”——从“试探”到“审判”，伽利略的“硬刚与妥协”
伽利略的名气越来越大，他的发现也越来越让教会坐不住了。教会的神父们开会讨论：“这伽利略的学说，分明是在质疑圣经啊！圣经上说‘地球是宇宙的中心’，他却说太阳是中心，还说月亮不完美，这不是在打上帝的脸吗？” 于是，教会开始警告伽利略：“不准再宣传日心说，不准再写相关的书，不然就对你不客气！”
伽利略一开始还想和教会“讲道理”，他说：“圣经是教我们怎么上天堂，不是教我们怎么看宇宙。科学和宗教不冲突，我们可以一起探索真理啊！” 但教会根本不吃这一套，1616年，教会正式宣布“日心说为异端学说”，还把哥白尼的着作列为禁书，并且警告伽利略“不准再为日心说辩护”。
伽利略知道布鲁诺的下场，也有点害怕，所以之后的十几年里，他没敢公开宣传日心说，转而研究力学，比如自由落体定律、惯性定律这些。但他心里一直没放弃日心说，一直在偷偷收集证据，等待合适的时机。
1623年，伽利略的一个老朋友当选为教皇，也就是乌尔班八世。伽利略以为机会来了，他跑到罗马见教皇，说“我想写一本书，客观对比地心说和日心说，让大家自己判断”，教皇一开始答应了，但要求他“不能偏向日心说，要中立”。伽利略满口答应，心里却打着小算盘：“我表面中立，暗地里把日心说的证据摆出来，大家一看就知道谁对谁错了！”
于是，伽利略花了6年时间，写了一本叫《关于托勒密和哥白尼两大世界体系的对话》的书。这本书写得特别有意思，不是干巴巴的学术论文，而是三个人的对话：一个支持日心说的“萨尔维阿蒂”（其实就是伽利略自己的化身），一个支持地心说的“辛普利邱”（名字在意大利语里是“傻瓜”的意思，暗指那些经院学者），还有一个中立的“萨格雷多”（代表普通读者）。
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