천상계에서는 원운동, 지상계에서는 직선운동. 갈릴레오 이전의 과학에서 천문학은 천체에 적용되는 과학이고 물리학은 지상에 적용되는 과학이었다. 행성인 목성이 달을 갖고 있다, 이것은 행성들이 지구를 돈다는 코페르니쿠스 체계의 직접은 아니지만 간접적인 증거가 되었다. 그 다음에 금성의 위상을 발견했는데 이건 상당히 중요한 발견이다. 그 다음에 또 하나 중요한 발견은 태양의 흑점을 관측한 것이다. 갈릴레오는 질적인 관측을 해서 코페르니쿠스 체계를 뒷받침했다. 상당히 일반에게 영향력이 큰 내용, 복잡한 수식이 아니고 기계를 가지고 천체를 관측한 결과를 가지고 얘기를 하니까 일반에게 크게 어필할 수 있었다. 케플러는 양적인 관측으로 코페르니쿠스 체계를 지지했고 갈릴레오는 질적인 관측, 그리고 또 하나가 역학이다. 역학은 운동의 과학인데 보통 고대역학은 ‘정역학’으로 가만히 멈추어 있는 물체를 다룬 것인데 근대에 오면 ‘동역학’이 된다. 고대에서는 아리스토텔레스의 역학이 아주 중요한데 천상계는 모든 것이 완전하고 따라서 그 운동은 완전을 상징하는 원운동이다 이렇게 보았고 지상의 운동은 원운동이 아니라 직선운동이라고 했다. 직선운동에는 첫째 자연운동이 있다. 물체를 내버려두면 지가 가고 싶은 방향으로 가서 스스로 멈추는게 바로 자연운동이다. 둘째 강제운동은 물체에 힘을 가해서 그 물체가 원하지 않는 방향으로 가게, 억지로 가게 하는 운동으로 거긴 힘이 필요하다. 그 둘을 완전히 구분했다. 공을 던져 쭉 갈 때에는 강제운동을 하고 힘이 다 빠지면 땅에 떨어진다는 설명에 대해 중세 impetus역학이 이의를 다는데, 그런 것이 아니라 강제운동은 투사체운동으로 이 운동은 공기가 밀고 가는 것이 아니라 처음에 공에 힘이 가해지면 그 힘이 물체에 옮겨가서 그 물체가 가진 impetus가 물체를 계속 가게 하는 것이다. 이렇게 아리스토텔레스를 수정해서 설명한다.
물체가 떨어질 때의 가속현상을 수학적으로 설명을 했고 투사체운동은 수평운동과 수직운동 두 운동의 합성으로 보았다. 아리스토텔레스 식으로는 똑바로 가서 똑바로 떨어진다 이렇게 봤는데 그게 아니고 수평운동과 수직운동이 처음부터 섞여가지고 이것이 부드러운 포물선을 그린다고 했다. 수평운동과 수직운동이 섞여서 이것이 날카로운 각을 이루지 않고 포물운동을 한다고 했다. 행성이 지구도 그렇고 태양의 주위를 도는데 그것이 어떻게 붙어 있느냐, 이것을 일종의 우주공간에 행성이 마치 우리가 땅에서 공을 던지듯이 ‘던져진 것’ 그러니까 행성이 우주 공간으로 도망가려는 경향이 있고 지구는 그것을 잡아다니고 그 둘이 적당히 섞여가지고 원궤도, 타원궤도에 붙어 있다. 어쨌든 갈릴레오는 질적인 관측하고 새로운 역학을 가지고 코페르니쿠스를 강력히 뒷받침했다.
한동안은 카톨릭교회는 갈릴레오와 아리스토텔레스주의자들의 싸움에서 오히려 갈릴레오 편을 들었다. 그리고 카톨릭교회의 이론가들이 모인 예수회 출신자들이 모두 갈릴레오를 열렬히 지지하는 사람들이었다. 왜 교회가 갈릴레오를 종교재판에 돌렸느냐?! 그것은 갈릴레오를 한 번 본때를 보임으로써 프로테스탄트들에게 성서를 함부로 해석하지 못한다는 일종의 경고를 주려고 했던 의도가 있었던 것 같다.