Касаясь вопроса о суточном движении небосвода, Галилей говорит: «С первого взгляда кажется, что движение это могло быть объяснено столь же движением самой Земли, сколько движением всего остального мира, исключая Земли, — явления будут казаться одинаковыми при общих допущениях». Но Галилей не ограничился этим указанием и доказывал, что для разумного объяснения всех тонкостей наблюдаемых явлений необходимо считать Землю движущимся телом. Галилей обратил внимание на следующее обстоятельство: «Если примем в соображение хотя бы гигантские размеры звездной сферы по сравнению с ничтожной величиной земного шара, содержащегося в этой сфере миллионы раз, и пожелаем представить себе, как велика должна быть скорость движения, при которой в течение суток совершается этот полный оборот вселенной, то мне непонятно, как может кто‑либо считать более разумным и правдоподобным допущение, будто вращается небесная сфера, а Земля остается неподвижною… К тому же допущение вращения небесного свода связано с тем осложнением, что приходится допустить, что движение это противоположно собственным, весьма медленным движениям всех планет с запада на восток; наоборот, при допущении движения Земли вокруг своей оси отпадает необходимость принимать подобное противоречие». Поэтому Галилей сравнивает противника суточного вращения Земли с человеком, который, «став на купол для обозрения окрестностей, требует, чтобы вокруг него вращали всю страну, дабы не трудиться ему поворачивать голову». Невероятность вращения небесного свода Галилей видел также в том обстоятельстве, что чем больше сфера вращения, тем больше времени нужно для ее оборота. Действительно, самая далекая из известных тогда планет, Сатурн, совершает свое обращение в 30 лет, Юпитер описывает свою орбиту в 12 лет, Марс — в 2 года, а ближайшее к нам светило, Луна, — в течение одного месяца. То же самое Галилей нашел в системе Юпитера: время обращения самого близкого к планете спутника равно 42 часам, следующего за ним — З,5 дням, третьего спутника — 7 дням, и, наконец, самого отдаленного спутника— 16 дням.

«Если мы припишем Земле 24–часовое движение вокруг своей оси, — рассуждал Галилей, — то и она подойдет под это общее правило. Но, допустив, что Земля неподвижна, придется сначала перейти от самого кратковременного оборота Луны к все более продолжительным оборотам — к 2–летнему у Марса, 12–летнему у Юпитера, 30–летнему у Сатурна, а затем внезапно к несравненно большей сфере, полный оборот которой должен, однако, происходить лишь в 24 часа. Если же, наоборот, мы примем, что Земля движется, то скорость всех этих вращений сохранит свою последовательность, и мы от самого медленного обращения Сатурна перейдем к вполне неподвижным звездам. Благодаря этому мы избежим затруднения, связанного с колоссальным неравенством в движениях неподвижных звезд: одни из них должны были бы двигаться чрезвычайно быстро по кругам невероятных размеров, а другие весьма медленно по малым кругам, так как одни находятся ближе к небесному полюсу, другие дальше… Наконец, если мы припишем суточное движение небесной сфере, то вместе с тем мы должны приписать ей необыкновенную силу, для того чтобы она могла увлекать с собой бесчисленное множество громаднейших, бблыпих, нежели Земля, неподвижных звезд и планет, в то время как эти последние движутся в противоположном направлении. Таким образом оказалось бы, что единственно лишь маленький земной шар почему- то упрямо и своевольно противится этой страшной силе. Нельзя объяснить, почему Земля, свободно висящая на своем центре, не поддается этому общему круговращению. Ничего подобного указанным затруднениям не возникает, если допустить, что Земля движется и что она, как маленькое по сравнению со вселенной незаметное тело, не может произвести над вселенной никакого насилия».[26]

Касаясь «физических» доводов, использованных сторонниками геоцентризма, Галилей показал, что нет никакой необходимости считать, что Земля покоится в центре вселенной. Если мы видим, что все земные тела стремятся к центру Земли, то отсюда вовсе не следует, что они движутся в направлении центра вселенной. Галилей опроверг ссылку на то, что если Земля вращается, то благодаря центробежной силе она должна сбрасывать со своей поверхности все находящиеся около полюса предметы. Он показал, что в виду сравнительно небольшой скорости вращения Земли центробежная сила даже на экваторе (где она является наибольшей) так мала, что она уничтожается силой тяжести, т. е. действие центробежной силы во много раз меньше силы стремления тел к центру Земли. Вообще Галилей опроверг все тогдашние «физические» аргументы против вращения Земли, причем в его рассуждениях находит более или менее отчетливое выражение понятие инерции, которого недоставало его противникам. Оказалось, что отсутствие этого понятия и придавало видимость убедительности возражениям аристотелианцев против учения Коперника.

Доказательство того, что «Земля находится вне центра планетных движений, а в нем — Солнце», Галилей видел е том факте, что «планеты то приближаются к Земле, то удалаются от нее, и разница расстояния значительна». Например, Венера в ее наибольшем удалении в 6.раз дальше от нас, чем при ближайшем расстоянии, а Марс в первом случае в 7 раз дальше, чем во втором. Что движение планет Марса, Юпитера и Сатурна происходит именно вокруг Солнца, видно из того, что они ближе всего к Земле находятся в моменты противостояния с Солнцем, а дальше всего — в моменты, когда находятся в одной стороне с ним. Движение же Меркурия и Венеры вокруг Солнца следует из того, что они никогда далеко от него не удаляются и бывают то перед ним, то сзади него, как это явствует из фаз Венеры.

«Но если пути планет имеют центром Солнце, — говорит Галилей, — то настолько же основательнее приписать покой Солнцу, а не Земле, насколько правильнее приписать неподвижность центру вращающихся сфер, чем всякому иному месту. К тому же Земле, помещенной между Венерой, обращающейся в 9 месяцев, и Марсом, совершающим оборот в 2 года, очень подходяще иметь период обращения в один год, предоставив покой Солнцу. Если же так, то необходимо, чтобы Земля имела и суточное вращение, ибо если бы Солнце было в покое, Земля же имела бы только годичное движение около него, то наш год состоял бы только из одного дня и одной ночи — по шести месяцев тот и другая. Так прекрасно облегчается вселенная от безмерно быстрого 24–часового движения; звездам же, которые суть такие же солнца, и самому Солнцу, предоставляется покой».

Подчеркивая большую простоту коперникова объяснения суточного вращения небесной сферы и планетных движений, Галилей особое внимание обратил на то обстоятельство, что учение о годовом движении Земли прекрасно объясняет запутанные петли в движении планет. Защищая учение о движении Земли вокруг Солнца, Галилей отбрасывает принимаемое Коперником третье движение Земли, в силу которого земная ось неизменно сохраняет параллельное себе движение. Галилей показал, что положение оси вращения и без вмешательства посторонней силы остается постоянным в каждом свободно движущемся теле. Например, если положить деревянный шар на поверхность воды в лохани и двигать этот сосуд, то шар не следует за этими движениями, а сохраняет неизменно свое первоначальное положение относительно стен комнаты. Таким образом Галилей отказался от третьего движения Земли, придуманного Коперником для объяснения смены времен года, и этим внес весьма существенное упрощение в новую систему мира.

До Галилея наблюдатели приписывали неподвижным звездам значительную видимую или угловую величину и поэтому считали их сравнительно близкими к Земле, а вселенную — пространственно ограниченной, замкнутой, не бес- конечной. Это вызывало такое затруднение: вследствие годичного движения Земли должно существовать кажущееся перемещение звезд и если принять звезды на таком расстоянии, что это их параллактическое перемещение незаметно, то размеры некоторых из них, по вычислениям Тихо Браге, должны быть по крайней мере порядка земной орбиты. Но Галилей, увидевший звезды впервые через трубу в виде простых световых точек, «отодвинул» эти небесные' светила в неизмеримую даль и доказывал, что размеры их равны размерам Солнца и что, следовательно, они являются солнцами. Он указывал, что видимые или угловые величины звезд, определить которые чрезвычайно трудно, в действительности иллюзорны и в значительной степени обусловлены оптическим обманом. Мы введены в заблуждение явлением «иррадиации», в силу которого яркий предмет на темном фоне кажется большим. Отсутствие же у звезд заметного параллакса Галилей совершенно правильно объяснил тем, что звезды удалены от солнечной системы на расстояние, по крайней мере, десяти тысяч радиусов земной орбиты, т. е. средних солнечных расстояний (на самом деле гораздо больше), вследствие чего вызываемое годовым движением Земли смещение звезд крайне ничтожно и ускользает от нашего наблюдения. В связи с этим Галилей указывает, что нет ничего немыслимого в том, чтобы в природе существовали такие расстояния, так как вся трудность заключается не в природе, а в силе человеческого воображения.