金星同月亮一样本身并不发光,我们所看到的金星璀璨的光辉是金星表面反射的太阳光。另外,由于金星、地球和太阳三个天体的相对位置在不断变化,从地球上看到的金星被太阳照亮的部分有时多些有时少些,所以,金星像月亮一样出现周期性的圆缺变化,也就是位相变化。不仅是金星,凡是位于地球公转轨道以内的行星(如水星)都有这种变化。但用肉眼看水星和金星都只是一个亮点,无法看出位相的变化。为此地心说的维护者们曾诘难哥白尼的日心说,他们说:“如果水星、金星在地球轨道之内环绕太阳运行,它们便应表现位相。”哥白尼回答道:“人类将发明仪器帮助视力,有一天你们会看见这些位相的。”
17世纪初,伽利略发明了第一架天文望远镜,在发现木星的四颗大卫星之后,看到了犹如一把弯镰的金星。他连续观测了许多夜晚,发现金星的形状在逐渐变化,明亮的部分逐渐增多,3个月后,金星在天空中的位置最接近太阳时,几乎成为一个圆,但此时它的直径也变得最小,以后,金星的圆面又逐渐亏缺,而直径随之慢慢增大。伽利略在《星际使者》一书中向人们报告了自己的发现。这一重大发现有力地驳斥了地心说,为哥白尼的日心体系提供了一个强有力的证据。

伽利略的天文望远镜和金星的圆缺变化