Для подтверждения теории Коперника Галилею нужны были данные о приливах и отливах, поскольку его собственных астрономических открытий для доказательства движения Земли на тот момент не хватало. Сведения о приливах и отливах прекрасно подходил для рассуждений Галилея о том, что обращающаяся вокруг своей оси и движущаяся вокруг Солнца Земля позволяет создать гораздо более рациональную концепцию Вселенной - представление о том, что бесчисленные огромные звезды ежедневно с фантастической скоростью совершают путь вокруг Земли, казалось ему подобным тому, как если бы человек взобрался на купол, чтобы осмотреть окрестности, а потом вдруг решил бы, что это пейзаж вращается вокруг него. Однако такие доводы ничего не давали для понимания способа, которым Бог в действительности построил этот мир.
Даже открытие Галилеем фаз Венеры, которое он рассматривал как смертельный удар по птолемеевской системе, не стало неопровержимым аргументом в пользу теории Коперника. Планетарная система датского астронома Тихо Браге могла все же оставить Землю неподвижной. Согласно учению Браге, пять планет вращались по орбитам вокруг Солнца - это были Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн, - и вся эта группа обращалась вокруг неподвижной Земли. И хотя Тихо Браге разработал эту теорию на основе длившихся не одно десятилетие тщательных наблюдений и расчетов, Галилей с ходу отмахнулся от нее, посчитав ее еще глупее птолемеевской концепции. Однако, поскольку он не мог доказать правоту идеи Коперника исключительно с помощью телескопа, ученому пришлось обращаться к приливам и отливам. Он изучал силы, принуждавшие моря подниматься, не для того, чтобы спасти репутацию Коперника или свою собственную, но во имя будущего научного превосходства Италии и - что еще более важно - во имя защиты католической веры. Галилей рассуждал так: если святые отцы наложат запрет на теорию Коперника, а ходили упорные слухи, что именно это и произойдет, то впоследствии Церковь предстанет в смешном и нелепом виде, когда новые, более современные телескопы (возможно, сконструированные неверными) раскроют всем бесспорное и неопровержимое доказательство гелиоцентрической системы.
Мировые воды окружают движущееся судно, писал Галилей в «Трактате о приливах». Эта гигантская емкость с водой вращается вокруг своей оси, совершая полный оборот за сутки и огибая Солнце в течение года. Сочетание двух типов движения, выделенных Коперником, объясняло всю систему приливов и отливов. Однако время и масштаб конкретного прилива в том или ином месте зависели и от многих других, случайных факторов, включая: площадь отдельного водоема (вот почему в пруду или в маленьком озере приливов и отливов вообще не бывает); его глубину (и, соответственно, объема жидкости в нем); расположение на земном шаре (так как моря, ориентированные по оси восток-запад, например Средиземное, демонстрируют более мощные приливы и отливы, чем те, что вытянуты по оси север-юг, скажем, Красное море); близость к другим водоемам (такое сближение и обмен водами могут привести к возникновению сильных течений, как это происходит в Магеллановом проливе, где Атлантика встречается с Тихим океаном). Галилей, никогда не покидавший пределов Италии, собирал отчеты из самых дальних мест, чтобы придать весомость и убедительность своим построениям.