Галилей составил целую программу экспериментальных исследований, которые сопровождались далеко идущими теоретическими обобщениями. Рассуждения о тесной связи между физикой и математикой привели его к мысли о разграничении между двумя различными свойствами объектов. С одной стороны, это физические свойства, поддающиеся измерению, — длина, вес и так далее, они принадлежат самим объектам. С другой — свойства, измерению не поддающиеся: запах, цвет, вкус. Это уже не свойства самих объектов, но впечатления от наблюдений за ними. Это критически важное разграничение будет впоследствии развито английским мыслителем Джоном Локком, составив основу эмпирической философии, первой действительно научной школы в философии, постулирующей, что истина опирается на опыт.
Учения Декарта и Локка вдохнули новую жизнь в философскую мысль, положив начало, как принято считать, современной философии. И то и другое учения — рационалистическое и эмпирическое — в большой степени обязаны научным открытиям Галилея, ну а он, своим чередом, обязан поддержке и покровительству Медичи. Эти открытия и сами по себе знаменовали ренессанс философских идей античности, что, правда, в данном случае способствовало революции скорее в естественных науках, нежели в философии. Опираясь на собственные опыты, Галилей начал размышлять о природе вещества, и это привело к возрождению идеи, впервые выдвинутой Демокритом еще в начале IV века до нашей эры. Демокрит утверждал, что в конечном итоге материя состоит из неделимых частиц, которые он называл атомами (от греческого atomos, что и означает «неделимое», «нерассекаемое»). Со временем эта идея проникнет в физику и химию, вытеснив аристотелевское учение о четырех элементах материи.
И хотя должно было пройти много столетий перед тем, как атомы можно будет увидеть и сосчитать, сама идея стала основой революции в науке. В отличие от смеси земли, воздуха, огня и воды, представляющих собой скорее свойства, нежели числа, атомы, как неделимые частицы, хотя бы теоретически можно сосчитать. Новая научная революция означала переход из мира качеств в мир количеств, в тот мир, где применимы методы математики.
Размышляя над сутью новой гелиоцентрической теории, Галилей пришел к выводу, что инерционное вращение планет вокруг Солнца должно вызываться некими магнитными силами, притягивающими объекты друг к другу. Из его рукописей явствует, что он остановился на самом пороге открытия гравитации как всеобщего закона Вселенной. Применение законов физики к феномену движения планет знаменовало собой эпохальный шаг. Кеплер применил ко Вселенной математические законы, и вот теперь Галилей показал, что и физические законы имеют всеобщий характер. Он формулировал прямо: «Земные законы применимы к небесам».
Постепенно он приближался к опасной территории, и Ватикан начал проявлять все больший интерес к революционным идеям Галилея. Но остановить его уже было невозможно. В 1611 году Галилея пригласили к папскому двору показать свой новый телескоп, и его мысли, как ни удивительно, произвели весьма благоприятное впечатление. Воодушевленный этим, Галилей решил в полной мере разъяснить суть своих открытий, раз и навсегда продемонстрировав истинность гелиоцентрической системы. Он написал трактат, где описываются пятна на Солнце, отвергается идея, согласно которой центром Вселенной является Земля, показывается, что наука способна объяснять явления. Трактат вскоре сделался известен в Европе и даже стал чем-то вроде учебного пособия в университетах.
Почуяв размеры угрозы, сторонники Аристотеля, хоть и с запозданием, предприняли сокрушительную контратаку. Они упирали на то, что, развивая идеи Коперника, Галилей не только выступает против учения церкви, но и прямо противоречит Библии. Церковь решила, что пришла пора действовать: идеи Галилея — это безусловная ересь.
Но даже и тогда у него оставались друзья и союзники в кругу высших иерархов церкви. Папы и кардиналы сыграли свою роль в распространении ренессансных воззрений, и многие видные церковники стояли на стороне интеллектуального прогресса (показательно, что завершенный двадцать лет назад новый величественный купол собора Святого Петра, эта гордость католической церкви, воспринимался одновременно как продукт искусства и науки). Среди этих последних был влиятельный кардинал Маффео Барберини. Он дал знать Галилею, что до тех пор, пока он будет выступать как чистый математик, ему ничто не грозит. Совет этот прозвучал юмористически, хотя и невольно: дело в том, что церковь воспринимала математику в чисто платоновском духе, как явление сугубо идеальное и абстрактное, не имеющее отношения к реальному миру. Ну а Галилей исходил из прямо противоположных позиций.