培根、伽利略和笛卡儿等人引领了一个文化史上的新时期，即科学革命，或者说科学革命的开端。在17世纪，科学从自我探索阶段走向了实用方向，但这并不意味着纯粹的科学追求就此终止，它仍在继续。亚里士多德自然哲学刻意排除了实用性因素。亚里士多德并不反对实用知识，他称之为技艺（techne），一种在本质上与科学知识（episteme）不同的知识形式。technology（技术）一词源自techne，它对我们来说主要是指科学知识的应用；而epistemology（认识论）一词源自episteme，它是哲学的一个分支，探讨知识的理论，涉及科学或其他。然而，在亚里士多德看来，技艺和科学知识之间的区别不是应用和理论之间的区别，而是知识来源和知识目标之间的区别。技艺知识源于实践经验，粗略地说，其目标是指导下一步的行动；科学知识源于理性，其目标是通过寻求事物的原因来认识事物。
科学革命在很大程度上消除了那些典型区别，把从实践经验获得的知识和通过理性思维所得的知识融合，即便这要求放弃对事物原因的洞察，而只是接受对下一步行动的指导。在后一种转变中，我们可以委婉地将之视作寻求事物的规律而非原因。
对哲学家来说，探究原因似乎是一项重要的任务，即使是现在，他们也不愿意对此有丝毫的轻视。这种轻视对他们来说是一种冒犯，几个世纪以来，科学或自然哲学的唯一目标就是揭示事物的原因。例如，笛卡儿坚持任何背离这一原则的做法都是荒谬的，他对伽利略科学不屑一顾，因为后者未能从运动和重力的原因入手。
亚里士多德物理学将自然界中的各类变化归结为四种原因：质料因、形式因、动力因和目的因。伽利略物理学主要研究局部运动，尤其是地球表面或附近重物的局部运动，而对这些运动没有做出任何因果性解释。它不仅对当代哲学家关心的大部分问题束手无策，还违背了亚里士多德关于（例如）重物下落速度的明确论断，也没有给出因果性解释来取代亚里士多德的。这些哲学家对伽利略科学不屑一顾，也就不足为奇了。在他们看来，这门科学微不足道且不堪一击。
伽利略在他的物理研究伊始，也曾经按照他在大学里的学习所得，用因果推理来探究物体运动的奥秘。但当他在晚年提出自由落体定律时——这一定律后来成为新物理学的基石，他对这个问题有了如下见解：
我认为现在并不是探究自然运动加速度原因的恰当时机，在这个问题上，各路哲学家各执一词……这些幻想，以及其他类似的虚妄，都要经过审慎的检查和验证，但效果寥寥。（TNS 158-9）
我们将探讨伽利略的思想转变，他是如何、何时，以及为何在恰当时机摒弃因果推理的。他并没有完全放弃使用“原因”一词，这个词在适当的情境下仍然有其价值。但在我们走进他的生平故事之前，让我们先了解他关于科学及其与哲学关系的一些成熟言论。
伽利略科学不拘泥于一个封闭的体系，与亚里士多德的不同。与其说它是一套定论，不如说它是一种灵活的方法。在某种程度上，它所包含的结论，不是一个完整的体系，而是一些零碎的片段。而且伽利略预计，无论科学如何发展，这些结论总会保持不变。他在1623年所著的《试金者》（The Assayer）一书中写道：
抛开暗示，直截了当地说，如果将科学视作一种人类追求的论证和推理方法，那么它越是完美，所承诺教授的主张就越是寥寥无几，能够确凿证明的更是少之又少。因此，它越是完美，就越是乏味，也就越无人问津。另一方面，那些（著作）用华丽的标题和浮夸的承诺，勾起了人们与生俱来的好奇心。它们让人永远陶醉在谬误和幻想中，却从不提供任何尖锐的真实证据，让人们看清自己阅读的著作是多么寡淡无味。（D&O 239-40）
伽利略所谓的寡淡无味的著作，乃是亚里士多德的一系列自然哲学著作。它们涵盖了物理学和天文学的完备体系，依据形而上学的原则和逻辑程序整理而成，能够为自然界中可能出现的任何现象寻得原因。伽利略曾言，科学进步伴随着越来越少的科学命题，但这并非绝对意义上的少，而是与自然哲学及其试图解释一切可能被发现之事这一宏大企图相比少了。相反，他认为：
自然界的奥秘，无论多么细微，都超出了最聪明的理论家的彻底洞察。那些自诩无所不知的人，其实一无所知，因为只有真正领悟过一个单一事物的奥妙，并真正体验了知识是如何获得的，才会在无尽的真理之海面前，感叹于自己的见识浅薄。（D 101）
伽利略曾言，自然界的奥秘，纵使微乎其微，也永远不会被人类完全理解。然而，他又隐晦透露，曾有人洞悉一事一物的真相，从而体会到知识的价值。他的说法表面上似乎自相矛盾，实则不然：
我认为，人类的智力能够完全理解某些命题，从而在这些命题上拥有与自然本身一般的绝对确定性。这些命题仅源于数学科学，也就是几何学和算术，而在这些领域，神的智慧远超人类所知，因为神无所不知。但对那些人类智力能够洞悉的少数命题，我认为人类的知识与神的智慧同样具有客观确定性，因为人类能够成功把握必然性，而这就是最大的确定性。（D 103）
伽利略只提及几何学和算术，故意排除了物理学和天文学，因为后两者涉及自然事件。他曾感叹，这些事件令人费解：但是我们在数学证明中体会到的必然性，让我们领略到大自然在其运作中所表现出的确定性。无论如何，在大多数情况下，我们将数学与自然联系起来的手段既不确定，也不能无限制且无条件地运用：
（运动物体的）重量、速度和形状等变化无穷，没有可靠的科学可以给出。因此，要想科学地研究这类问题，就必须进行抽象化处理。我们必须寻求并验证那些从（物质）障碍中抽象出来的结论，以便在经验教给我们的限制下将之运用于实践。（TNS 225）
伽利略以这种方式构思了实践经验与理论科学的结合，而这正是科学革命的一大特征。关于哲学的未来，他写道：
我们的争论对哲学本身也有益处，无论我们的观念是真还是假，我们都会有所收获。如果是真，就会有新的发现；如果是假，那么对它们的驳斥就会进一步证实原有的学说。所以，我们不必为某些哲学家忧心忡忡，去帮助他们，为他们辩护。至于科学，它只会发展得越来越好。（D 37-8）
这段话出自伽利略的《对话》，面对一个担心伽利略科学会摧毁哲学的亚里士多德信徒，伽利略给出了如此回答。伽利略并不幻想哲学家尝试理解他的科学，更不用说让他们放弃自己的任何观点了：
不必忧虑那些伟大、敏锐、聪明的哲学家会屈服于一两个夸夸其谈之人。相反，他们甚至不屑于用笔墨来驳斥那些人，只沉默，就能让对方成为全世界藐视和嘲笑的对象。试图通过否定他人的见解来建立自己的新哲学体系的做法是徒劳的。我们必须先教导人类转变思想，培养分辨真理和谎言的能力，而只有上帝才能做到。（D 57）