Galilée, professeur de "mathématiques" à l'université de Padoue, n'hésite pas à mener ses étudiants sur les quais de Venise pour observer les machines dont le principe fait partie de son cours: il pense que les lois physiques doivent être établies sur des expériences, ce qui permettra aux sciences de progresser. Pour vérifier des lois physiques, en 1609, il se fabrique une lunette, d'après de vagues descriptions dont il a entendu parler, en liant deux lentilles qu'il se construit: grâce à elle, il pourra observer le ciel et vérifier les théories de Copernic, qui contredisent la vieille astronomie de Ptolémée héritée de l'Antiquité, avec la Terre immobile au centre de l'Univers. La remettre en cause serait également remettre en cause la Bible où là aussi la Terre est immobile au centre de l'Univers avec le Soleil qui tourne autour d'elle, ect.
Le système de Ptolémée(II°s.ap.J-C): la Terre au centre de l'Univers est entourée par l'air, puis par le feu. Après les sept sphères réservées aux planètes (Lune et Soleil compris), la huitième porte les étoiles, la neuvième est cristalline, la dixième est mouvante, et ensuite on arrive au ciel, habitacle de Dieu et de tous les bienheureux.

Galilée s'intéresse de plus en plus au système héliocentrique de Copernic que ce-dernier explique explique dans son ouvrage intitulé De revolutionibus publié en 1543. Dans ce système, le Soleil est immobile, la Terre tourne autour de lui ainsi que les autres planètes, et le mouvement des étoiles n'est qu' apparent et dû à la rotation de la Terre. Le livre est précédé d'une préface qui prend soin d'explquer que ces idées sont des hypothèses mathématiques, sans réalité. Aussi l'Eglise ferme-t-elle les yeux.
Dès lors, pointant en pleine nuit sa lunette vers le ciel, Galilée découvre un Univers que personne avant lui n'avait vu. En mars 1610, il publie alors un petit livre pour que les hommes instruits de tous les pays puissent le lire: il lui donne ce titre Sidereus Nuncius (le Messager des étoiles).
II. Le message céleste
Dans son ouvrage, Galilée expose ses observations de la Lune, qui n'est pas une sphère parfaite mais se révèle montagneuse et accidentée. Il y donne aussi une explication de la "lumière cendrée" qui n'est autre que le clair de Terre reflété par la Lune. 1610 est aussi une année faste pour Galilée. En effet, il devient "premier mathématicien du Studium de Pise et premier mathématicien et philosophe du Grand Duc de Toscane" en Juillet et reçoit l'appui d'astronomes illustres comme Kepler ou encore Clavius, chef des astronomes du Pape. Il sera d'ailleurs invité à Rome l'année suivante et y rencontrera un franc succès. Dans le même temps, il poursuit ses recherches et fait de nouvelles découvertes qui se révèlent capitales. En pointant sa lunette sur Vénus, il observe des phases, comme celles de la Lune, et des variations de sa taille apparente. Pour lui, cela ne fait aucun doute: la planète tourne autour du Soleil et se déplace par rapport à la Terre.