Proves del Sistema Heliocèntric presentades per Galileu
Segons Bertrand Russell , el conflicte entre Galileu i l’Església Catòlica va ser un conflicte entre el mètode d’inducció i el mètode de deducció. La inducció basada en l’observació de la realitat, pròpia del mètode científic que Galileu va usar per primera vegada, oferint proves experimentals de les seves afirmacions, i publicant els resultats perquè poguessin ser repetides, enfront de la deducció, a partir en última instància d’arguments basats en l’autoritat, bé de filòsofs com Aristòtil o de les Sagrades escriptures. Així, en relació a la seva defensa del Sistema Copernicà, Galileu sempre es va basar en dades extretes d’observacions experimentals que demostraven la validesa dels seus arguments. En resum, i a pesar que, en ocasions, se sosté que Galileu no va demostrar el moviment de la Terra, les proves de caràcter experimental, publicades per ell mateix de la seva argumentació són les següents:
Taques solars (primera prova). Un altre descobriment que refutava la perfecció dels cels va ser l’observació de taques en el Sol que va tenir lloc a la fi de 1610 a Roma, si bé va demorar la seva publicació fins a 1612. El jesuïta Cristoph Scheiner, amb el pseudònim de Pare Apelles, s’atribueix el seu descobriment i inicia una agra polèmica argumentant que són planetoides que estan entre el Sol i la Terra. Per contra, Galileu demostra, amb l’ajuda de la teoria matemàtica dels versenos que estan en la superfície del Sol. A més, fa un altre important descobriment en mostrar que el Sol està en rotació, la qual cosa suggereix que també la Terra podria estar-ho.
Taques solars (Segona prova). Novament, en la seva gran obra, el diàleg sobre els sistemes del món, Galileu reprèn l’argument de les taques solars, convertint-ho en un poderós argument contra el sistema de Tycho Brahe, l’únic refugi que quedava als geocentrismes. Galileu presenta l’observació que l’eix de rotació del Sol està inclinat, la qual cosa fa que la rotació de les taques solars present una variació estacional, un “tentinejo” en el gir de les mateixes.
Si ben els moviments de les taques es poden atribuir al Sol o a la Terra, doncs geomètricament això és equivalent, resulta que no és així físicament, doncs és necessari tenir en compte les forces que els produeixen.
Si és la Terra la que es mou, Galileu indica que prou una explicació amb moviments inercials: la Terra en translació, i el Sol en rotació.
Per contra, si només es mou el Sol, és necessari que aquest estigui realitzant dos moviments diferents alhora, entorn també a dos eixos diferents, generats per motors sense cap plausibilitat física.
Aquest argument torna a ser una nova prova, al costat de les fases de Venus, de caràcter positiu i experimental que mostra el moviment de la Terra.
Muntanyes en la Lluna. Va ser el primer descobriment de Galileu amb ajuda del telescopi, publicat en el Sidereus Nuncius en 1609. Amb ell refuta la tesi aristotèlica que els cels són perfectes, i en particular la Lluna una esfera llisa i immutable. Enfront d’això, Galileu presenta nombrosos dibuixos de les seves observacions, i fins i tot estimacions de l’altura de muntanyes, si ben errats per realitzar estimacions incorrectes de la distància de la Lluna.
Nous estels. Va ser el segon descobriment de Galileu, també publicat en el Sidereus Nuncius. Va observar que el nombre d’estels visibles amb el telescopi es duplicava. A més, no augmentaven de grandària, cosa que sí ocorria amb els planetes, el Sol i la Lluna. Aquesta impossibilitat d’augmentar la grandària era una prova de la hipòtesi de Copèrnic de l’existència d’un enorme buit entre Saturn i els estels fixos. Aquesta prova refutava el millor argument a favor del sistema ptolemaic, a saber que de ser certa la teoria copernicana, hauria d’observar-se el paral·lelisme, o diferència de posicions dels estels depenent de lloc de la Terra en la seva òrbita. Així, a causa de l’enorme llunyania de les mateixes en relació al tamany de l’òrbita no era possible apreciar aquesta paral·lelisme.
Les fases de Venus. Aquesta prova és un magnífic exemple d’aplicació del mètode científic, que Galileu va usar per primera vegada. L’observació la va fer en 1610, encara que va demorar la seva publicació fins al Ensayador, aparegut en 1623, si bé per assegurar la seva autoria va fer circular un criptograma, anunciant-ho de forma xifrada. Va observar les fases, al costat d’una variació de grandària, que són només compatibles amb el fet que Venus giri al voltant del Sol, ja que presenta la seva menor grandària quan es troba en fase plena i el major, quan es troba en la nova; és a dir, quan està entre el Sol i la Terra. Aquesta prova refuta completament el sistema de Ptolomeu que es va tornar insostenible. Als jesuïtes del Col·legi Romà només els quedava l’opció d’acceptar el sistema copernicà o buscar una altra alternativa, la qual cosa van fer refugiant-se en el sistema de Tycho Brahe, donant-li una acceptació que fins llavors mai havia tingut.
Argument de les marees. Presentada en la quarta jornada del diàleg sobre els dos sistemes del món. És un argument brillant i propi del geni de Galileu, no obstant això, és l’únic dels quals presenta que estava equivocat. Segons Galileu, el moviment rotatori de la Terra, en moure’s en la seva translació al voltant del Sol fa que els punts situats en la superfície Terra sofreixin acceleracions i desceleracions cada 12 hores, que serien les causants de les mars. En essència, l’argument és correcte, i aquesta força existeix en realitat, si ben la seva intensitat és moltíssim menor que la que Galileu calcula, i no és la causa de les marees. L’error prové del desconeixement de dades importants com la distància al Sol i la velocitat de la Terra. Si ben estava equivocat, Galileu va desacreditar completament la teoria de l’origen lunar d’aquestes forces per falta d’explicació de la seva naturalesa, i del problema d’explicació de la marea alta quan la Lluna està en sentit contrari, doncs al·lega que la força seria atractiva i repulsiva alhora. Seria necessari esperar fins a Newton per resoldre aquest problema, no només explicant l’origen de la força, sinó també el càlcul diferencial per explicar la doble inflor. Però, encara equivocada, situada en el seu context, la tesi de Galileu presentava menys problemes i era més plausible en la seva explicació de les marees.
Satèl·lits de Júpiter. Probablement el descobriment més famós de Galileu. Ho va realitzar el 7 de gener de 1610, i va provocar una commoció en tota Europa. Cristóbal Clavio, astrònom del Col·legi Romano dels jesuïtes, va afirmar: “Tot el sistema dels cels ha quedat destruït i ha d’arreglar-se”. Era una important prova que no tots els cossos celestes giraven entorn de la Terra, doncs aquí hi havia quatre planetes (en la concepció de planetes que llavors es concebia, que incloïa la Lluna i el Sol) que ho feien entorn de Júpiter.