lenen alay edilmesini ve Kopernik savunmasını affetmemiştir.

Galileo en büyük destekçilerinden birini kaybederek Roma'ya savunma yapmaya çağrılmıştır. 1633 yılında Roma'ya gelmiş ve Vinzenco Maculani önüne yargılanmaya çıkarılmıştır. Galileo duruşması boyunca 1616'dan beri sözünü tutarak yasaklı fikirlerin hiçbirini savunmadığını söylemiştir. Ancak sonradan, Diyalog'u okuyan birinin bunun Kopernik savunması olduğunu düşünebileceğini kabul etmiştir. Galileo, 1616'dan sonra Kopernikçi fikirler savunmadığını söylemişse de bu inandırcı olmamıştır. 1633 Temmuzunda işkence tehditi altında bile iken bu savunmasını sürdürmüştür.

Engizisyon'un hükmü 22 Haziranda verilmiştir ve üç kısımdan oluşmaktadır:

-Galileo'nun ciddi kafirlik şüphesi altında olduğuna ve güneşin hareketsiz olarak evrenin merkezinde durması ve dünyanın hareket etmesi fikrine, İncil'e aykırı bulunmasından sonra bile inanması nedeniyle bu fikrini lanetlemesi ve vazgeçmesi gerektiğine,

-Engizisyon'un istediği gibi hapsedilmesine (bu sonraki gün ev hapsine çevrilmiş ve Galileo hayatı boyunca bu şekilde yaşamıştır),

-Diyalog'un yasaklanmasına ve diğer yapıtlarının (gelecekte yazacakları da dahil) basılmasının yasaklanmasına karar verilmiştir.

Bir efsaneye göre Galileo dünyanın güneşin etrafında döndüğü teorisini yalanladıktan sonra “Ama yine de dönüyor” gibi bir cümle sarf etmiştir. 1640larda İspanyol ressam Bartolomé Esteban Murillo veya onun ekolünden bir ressam tarafından yapılan bir resimde Galileo, hapisteyken duvarda yazılı olan “E pur si muove” sözcüklerine bakmaktadır. Bu hikâye ölümünden yüz yıl sonra çıksa da Stillman Drake'e göre bu sözler Galileo ölmeden önce bile ona itham edilmiştir.

Bir süre Ascanio Piccolomini (Siena Başpiskoposu) ile kalan Galileo, 1634'te Floransa yakınlarındaki Arcetri'deki villasına dönmüş ve hayatını ev hapsinde geçirmiştir. Üç yıl boyunca haftada bir kere yedi pişmanlık ilahisi okuma emri verilmiş ancak kızı Maria Celeste bu görevi üstlenerek babasını kurtarmıştır.

Galileo ev hapsindeyken en başarılı çalışmalarından biri olan 'İki Yeni Bilim"i yazmıştır. Burada kırk yıl öncesinde yaptığı çalışmalara yer vermiş ve kinematik ile maddelerin kuvveti üzerine açıklamalar yapmıştır. Bu kitap Albert Einstein tarafından övülmüştür. Bu yapıt sonucunda Galileo'ya “modern fiziğin babası” adı verilmiştir. 1638'de tamamen kör oldu ve uykusuzluk ve fıtık şikayetleri yüzünden Floransa'ya tıbbi müdahale için gitmesine izin verilmiştir.

Dava Sobel'e göre Galileo'nun 1633'teki duruşması ve kafirlik hükmünden önce Papa 8. Urban kendi güvenliğinden ve devlet problemlerinden endişe duymuştur. Böylece Galileo sorunu papaya onun düşmanları tarafından sunulmuş ve kiliseyi savunmada güçsüzce hareket ettiği iddiası karşısında Galileo'ya karşı öfke ve korku ile saldırmıştır.

Galileo 1642 yılına kadar ziyaretçi kabul etmiştir. 8 Ocak 1642'de 77 yaşındayken ateş ve kalp çarpıntısı nedeniyle ölmüştür. Toscana Grandükası II. Ferdinando onu Santa Croce Bazilikası'na gömerek anısına mermerden bir mozole yapmak istemiştir.

Bu planlar Papa 8. Urban'ın ve yeğeni Kardinal Francesco Barberini'nin karşı çıkması sonucu iptal edilmiş ve Galileo'nun kafirliği neden olarak öne sürülmüştür. Böylece Bazilika'nın koridorlarından birinde küçük bir odaya gömülmüştür. 1737 yılında anısına bir anıt dikilmiş ve Bazilika'nın ana bölgesine gömülmüştür. Bu süreçte üç parmağı ve bir dişi alınmıştır. Üç parmağından biri şu an Museo Galileo'da sergilenmektedir.

Galilo hareket bilimine özgün katkılarda bulunmuş ve matematik ile deneyi birleştirmiştir. O zamanın daha yaygın bilimi William Gilbert'in niteliksel çalışmaları (manyetizma & elektrik) idi. Galileo'nun babası Vincenzo (lavtacı ve müzisyen) bilinen en eski çizgisel olmayan deneyi yapmıştır: çekilmiş bir telde ton, çekim gücünün karekökü ile birlikte değişmektedir. Bu gözlemler Pisagor müziğinin temelinde de yatmaktadır. Bir teli tam bir sayıya bölmek harmonik bir gam oluşturmaktadır. Kısıtlı bir miktar matematik böylece müziği ve fiziği birleştirmiş ve genç Galileo babasının gözlemlerinde bunu görmüştür.

Galileo doğanın kanunlarının matematiksel olduğunu söyleyen ilk modern düşünürlerden biridir. Il Saggiatore'de “Felsefe bu büyük kitapta yazmaktadır; evren matematiğin dilinde ve karakterleri üçgenler, daireler ve diğer geometrik figürlerdir.” demiştir. Matematiksel analizleri geç skolastik doğa filozoflarının geleneklerini geliştirmiştir. Galileo bunu felsefe okurken öğrenmiştir. Onun çalışmaları bilimin felsefe ve dinden ayrılmasına katkıda bulunmuş ve insan düşüncesini ileriye taşımıştır. Galileo sıkça düşüncelerini gözleme bağlı olarak değiştirmiştir. Galileo deneylerini yapmak için zaman ve uzunluk standartları oluşturmuş ve farklı gün ve yerdeki deneyleri böylece harmonize etmiştir. Bu da matematiksel yasaları tümevarım yöntemiyle oluşturmanın önünü açmıştır.

Galileo matematik, teorik fizik ve deneysel fizik arasındaki bağlantığı iyi anlamıştır ve parabolü hem konik seksiyonlar hem de ordinat'ın (y) absis'in (x) karesine bağlı olarak değişmesi anlamında kullanmıştır. Ayrıca parabolün tek yönde hızlanan bir nesnenin hava rezistansı olmadığı durumlarda ideal yol çizgisi olduğunu bulmuştur. Bu teorinin kısıtlamaları (dünyanın büyüklüğünde bir yolun asla parabol olamayacağı gibi) olsa da, gününün topçuları için fırlatılan mermilerin parabolden çok az değişeceğini savunmuştur.

Hans Lippershey'in 1608'de Hollanda'da patentlemeye çalıştığı teleskopun silik bir anlatımından yola çıkarak Galileo bir sonraki yıl 3x büyütmeli bir teleskop yapmıştır. Daha sonra bunu geliştirerek 30x büyütmeli versiyonlar bulmuştur. Galileo teleskopu ile, dünya üzerinde büyütülmüş, düz görüntüler izlemek mümkündür. Ayrıca gökyüzünü incelemek için de kullanılabilir. Galileo bir süreliğine bu amaçla kullanılacak teleskopu üretebilen tek kişi olmuştur. 25 Ağustos 1609'de erken teleskoplarından birini (8x veya 9x büyütme) Venedikli hukukçulara göstermiştir. Bu teleskopları tüccarlara satarak da para kazanan Galileo, Mart 1610'da teleskopik astronomik gözlemlerini Sidereus Nuncius adlı yazısında yayınlamıştır.

Tycho ve diğerleri 1572'deki süpernovayı gözlemlemişlerdi. 15 Ocak 1605'teki mektubunda Galileo'ya bu konudan bahseden Ottavio Brenzoni sayesinde Galileo 1604'te Kepler'in süpernovasını izlemeye başlamıştır. Günlük paralaks gözlemlememesi sonucu Galileo bunların uzak yıldızlar olduğunu savunarak Aristoteles'in gökyüzünün değişmezliği teorisini yalanladı.

7 Ocak 1610'da Galileo 3 görünmez, küçük ve sabit yıldızı teleskopuyla gözlemlemeye başladı. Bunların hepsi Jüpiter'in yakınında ve onun içinden geçmekteydi. Daha sonraki gözlemler bu 'yıldızların' Jüpiter'e kıyasla yıldız olsalar açıklanamayacak bir şekilde hareket ettiklerini gösterdi. 10 Ocak'ta Galileo birinin kaybolduğunu gördü ve Jüpiter'in arkasında olduğunu düşündü. Birkaç gün içinde bu objelerin Jüpiter'i yörüngelediğini buldu. Galileo gezegenin en büyük 4 uydusunun üçünü keşfetmişti. Dördüncüyü de 13 Ocak'ta keşfetti. Bu dördüne ilerideki efendisi Cosimo II de' Medici'nin şerefine 'Medici yıldızları' ismini koydu. Ancak sonraki astronomlar bunları Galileo'nun şerefine 'Galileo uyduları' olarak adlandırdı. Bu uyduların şimdiki isimleri Io, Europa, Ganymede ve Callisto'dur.

Jüpiter'in uydularının gözlemleri astronomine bir çığır açtı: daha küçük gezegenler tarafından yörüngelenen büyük bir gezegen, Aristoteles'in dünyamerkezci teorisine ters düşüyordu ve birçok astronom ve filozof başta buna inanmadı. Christopher Clavius'un rasathanesi bu gözlemleri kanıtlayınca Galileo 1611'de Roma'da bir kahraman gibi karşılandı. Galileo ilerdeki 18 ay boyunca uyduları gözlemledi ve evreleri hakkında (Kepler'in imkansız dediği bir başarı) çok doğru bilgiler edindi.

Eylül 1610'dan itibaren Galileo,Venüs'ün tıpkı ay gibi evreleri olduğunu gördü. Güneşmerkezli modele göre tüm evreler, Venüs'ün güneş etrafındaki yörüngesi nedeniyle aydınlık yüzünün dünyadan görülmesi ile izlenebilirdi. Aynı şekilde güneşin ön tarafındayken karanlık olması Kopernik'in teorisinin diğer bir tahminiydi. Diğer taraftan Ptolemaios'un dünyamerkezli modelinden hiçbir gezegenin yörüngesinin güneşi taşıyan küresel kabuğu kesmesi imkansızdı. Venüs'ün yörüngesi başta tamamen güneşin yakın tarafında olarak düşünülmüş ve sadece hilal ve yeni evreler gösterebileceği kabul edilmişti. Ancak sonradan güneşin diğer tarafında da olabileceği düşünülmüş ve burada da tam veya tama yakın evreler olabileceği tahmin edilmiştir. Galileo'nun hilal, yarı tam ve tam evreleri gözlemlemesinden sonra Ptolemaios'un modeli çürütülmüş oldu. Böylece 17. yüzyılın başında bu buluştan sonra birçok astronom dünya ve güneşmerkezciliği birleştiren modelleri kabul etmeye başladı (Tychonic, Capellan, Uzatılmış Capellan). Tüm bu modeller dönen bir dünya ve Venüs'ün evrelerini, yıldızsal paralakstan bahsetmeden kapsıyordu. Galileo'nun Venüs çalışmaları dünya merkezcilikten karma teorilere ve oradan güneşmerkezciliğe geçmekte çok yararlı olmuştur.

Galileo Satürn'ü gözlemledi ve halkalarını gezegen sandı. Daha sonra gözlemlerinde halkalar direk dünyaya dönüktü ve diğer gezegenlerin yok olduğunu düşündü. 1616'da tekrar ortaya çıkan halkalar kafasını daha da karıştırdı.

Galileo 1612'de Neptün'ü de gözlemledi. Defterlerinde sönük birçok önemsiz yıldızdan biri olarak geçer. Bunun gezegen olduğunu fark etmedi ancak onu gözden kaybetmeden önce hareketini not aldı.

Galileo güneş lekelerini gözlemleyen ilk Avrupalılardan biriydi, ancak Kepler bilmeden 1607'de bir tanesini görüp Merkür sanmıştı. Charlemagne zamanında görülen ve Merkür sanılan bir gözlemi de tekrar yorumladı. Güneş lekelerinin varlığı da geleneksel Aristotelesçi astronomiyi zor durumda bırakıyordu, çünkü gökyüzünün değişmezliği anlamsız kalıyordu. Lekelerin hareketindeki yıllık değişimler Francesco Sizzi tarafından 1612-3'te bulundu ve hem Ptolemaios hem de Tycho'nun sistemini çürüttü. Galileo Cizvit Christoph Scheiner ile güneş lekelerinin keşfi üzerine bir polemik yaşadı.

Gerçekte i