Τι βρήκε ο Γαλιλαίος στις επιστημονικές του παρατηρήσεις που τον έπεισαν ότι ο Πτολεμαίος είχε κάνει λάθος;
* φάσεις της Αφροδίτης: Ο Γαλιλαίος παρατήρησε ότι η Αφροδίτη περνά μέσα από φάσεις, παρόμοια με τη Σελήνη, από την Crescent έως την πλήρη. Αυτό ήταν αδύνατο να εξηγηθεί με το μοντέλο του Πτολεμαίου, το οποίο έβαλε την Αφροδίτη σε έναν τέλειο κύκλο γύρω από τη γη. Στο ηλιοκεντρικό μοντέλο, οι φάσεις της Αφροδίτης είναι φυσική συνέπεια της τροχιάς του γύρω από τον Ήλιο.
* Φεγγάρια του Δία: Ο Γαλιλαίος ανακάλυψε τέσσερα φεγγάρια γύρω από τον Δία. Αυτή ήταν μια άμεση πρόκληση για την ιδέα ότι όλα στο σύμπαν περιστρέφονται γύρω από τη γη. Η ύπαρξη ουρανών σωμάτων που περιστρέφονται γύρω από κάτι διαφορετικό από τη Γη ήταν ένα σημαντικό πλήγμα για το γεωκεντρικό μοντέλο.
* Sunspots: Ο Γαλιλαίος παρατήρησε τις ηλιακές κηλίδες στον ήλιο, γεγονός που κατέδειξε ότι ο ήλιος δεν ήταν τέλειος και αμετάβλητος όπως ανέλαβε το μοντέλο του Πτολεμαίου.
* βουνά στο φεγγάρι: Ο Γαλιλαίος είδε τα βουνά και τις κοιλάδες στο φεγγάρι, αποδεικνύοντας ότι δεν ήταν μια ομαλή, τέλεια σφαίρα.
Αυτές οι ανακαλύψεις, μαζί με άλλες παρατηρήσεις, παρείχαν ισχυρές ενδείξεις κατά του γεωκεντρικού μοντέλου και υποστήριξαν το ηλιοκεντρικό μοντέλο που πρότεινε ο Copernicus.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι παρατηρήσεις του Galileo δεν ήταν τα μόνα στοιχεία κατά του μοντέλου του Πτολεμαίου. Υπήρχαν ήδη υπάρχοντα θεωρητικά επιχειρήματα και παρατηρήσεις από προηγούμενους αστρονόμους που αμφισβήτησαν τη γεωκεντρική άποψη. Ωστόσο, οι παρατηρήσεις του Galileo ήταν ιδιαίτερα πειστικές λόγω της σαφήνειας και της δύναμης του τηλεσκοπίου, που του επέτρεψε να δει λεπτομέρειες που δεν είχαν παρατηρηθεί ποτέ πριν.