文森西奥费了九牛二虎之力，说服了倔强的伽利略，使他从儿子身上看到了未来美好舒适生活的希望。
进入比萨大学的学费是昂贵的，为了能使儿子尽快入学，文森西奥拼命地揽生意赚钱，起早贪黑，披星戴月，时常回家后连饭都不想吃，疲乏得全身像散架一样，倒床便睡。
伽利略很心疼自己的爸爸，他劝父亲不要过于操劳，免得累坏了身体。
可父亲却说：“我现在累些没什么，只是你将来切不可辜负我对你的希望啊！”
伽利略心中暗下决心，等将来自己事业成功了，一定要很好地孝顺年迈的父亲。
有时，伽利略向父亲请求，允许他到铺子里去帮忙，以减轻一下父亲肩上的担子。他的请求却被父亲拒绝。父亲让伽利略待在家里养精蓄锐，放松情绪，以便将来入比萨大学后，有充沛的精力投入到学习中去。
看到因生活的劳累，已变得有些驼背的父亲，伽利略感慨万千。为了家人和儿子，父亲所做的牺牲和花费的心血实在太多了。
作为父亲的文森西奥还时时地为儿子寻觅进入比萨大学的推荐人。因为，入比萨大学学习，除了缴纳数目可观的学费外，还必须要有学识水平高的知名人士的推荐才行，否则，学校是不会接纳的。为此，文森西奥找了许多天，也未能找到合适的推荐人。
伽利略这阶段在家里与弟弟、妹妹嬉戏，他显得童心未泯，制作了一些小玩具，这些玩具上装上转盘和滑轮，就可以进行机械运动。兄妹四人玩得十分开心。
更多的时间是在读书中度过的。很快他把从瓦朗布罗萨修道院学校带回来的书籍仔细地通读了一遍。亚里士多德的哲学思想仍然使他困惑，伽利略思考着这位圣哲的学说内涵，虽然他曾在修道院学校学到了一些，但那是很肤浅的、常识性的东西。现在伽利略从公共图书馆借些由亚里士多德著的书，认真研读，想从中寻找出解释自己观察到的奇妙现象的理论依据。然而，他失望了，除了体味到圣哲理论“高深”和逻辑强这两点之外，他简直一无所获，尤其是亚里士多德理论中的被后人推崇的一些“经典”，伽利略读了几遍，也难以理解，真是形如“天书”。在读书中发现的这些问题，伽利略心中难免不生疑窦：圣哲的理论距现实这么久远，无法解答现实生活中的问题，可为什么人们还这么推崇他呢？
也许，从这时起，伽利略开始对被奉若“神明”的亚里士多德理论产生怀疑了。
听人说，哥白尼、布鲁诺这两位科学家的观点新颖、大胆，具有强烈的现实性、科学性，在许多方面与亚里士多德的理论格格不入。伽利略在内心里渴望拜读到这两位科学大师的著作。无奈，他们的著作是“禁书”，根本借不到。伽利略几次对父亲软磨硬泡，央求父亲满足自己的愿望。父亲将他狠狠训斥了一顿，严词拒绝了他的“危险”要求。
伽利略感到寂寞了，就去学外语、绘画和弹琴。伽利略很喜欢小弟米盖。米盖成了伽利略的“知音”，已5岁的米盖悟性很高，已经显示出非凡的音乐天赋，父亲有意想使小儿子将来成为音乐家，到宫廷作乐师，所以为米盖购置了一台较新的风琴，供他练习弹奏。伽利略从学校回家后，就常常在阅读之余和小弟米盖弹琴吟唱，和鸣齐奏，笑声朗朗，十分快活。伽利略原来在学校时希腊语、拉丁语学得很出色，基础很好，在家闲居的这段时间，两门外语也成了他日常生活不可缺少的“密友”，早诵夜读，水平不断提高，已经能够看懂原文版的小说和诗歌了。到郊外去写生，也成为伽利略在家闲居时的一项内容，每次写生，都收获匪浅，他的画技提高了许多。
转眼间，1580年到来了。伽利略以一种复杂的心情迎接着自己的第16个年轮。
回首往事，他思绪万千，感触很多，有欣慰，也有烦恼。体验到追求的愉悦，也感受到迷惘的痛楚。值得称道的是，他在这16年的人生旅途中所迈出的每一步都是踏踏实实的。
他那充满奇思妙想的头脑曾一度迷信宗教的神圣无比，但父亲的劝阻使他不得不忍痛割“爱”，选择了自己既陌生又不感兴趣的医学。
他在等待着到去比萨大学就读时刻到来。
父亲仍然在为他奔波着、准备着，身体变得明显衰弱了，背也驼得更厉害了。
伽利略执意要求到铺子里帮助父亲料理生意。
于是，伽利略成了毛织品销售店的“小老板”兼伙计。
他对生意毫无兴趣，常常心不在焉，有时一边看书，一边售货，找错了钱也不知道。父亲见他这样，又不好过多地指责他，害怕惹急了伽利略，坏了“学医”大事。父亲后来就派他往返于佛罗伦萨和比萨城，接货送货。
一次，伽利略到比萨城去送完货后。来到比萨斜塔旁闲逛。忽然，有人拍了一下他的肩膀，伽利略回头一看，见一位衣着考究、气宇轩昂的中年人正笑眯眯地望着他。“是您啊！”伽利略连忙向那位中年人鞠了个躬。原来，这位中年人就是当年伽利略在比萨小学读书时常借给他书看的那位老师。
老师连忙询问了伽利略几年来各方面的情况，当听说伽利略因没有知名人士的引荐，难以进入比萨大学学习这件事后，这位热心肠的老师立刻表示一切包在他身上。
伽利略惊喜万分，连声道谢。
师生两人又谈起了读书的事。老师得知伽利略想阅读哥白尼、布鲁诺的著作时，神秘地一笑，低声说道：“到我那里去取。”
这对伽利略来说，可谓吃惊非小，老师那里竟有“禁书”！他极度兴奋地跟着老师去取自己梦寐以求的两位科学斗士的著作。
回到佛罗伦萨后，他借故晚上在铺子里看护货物，宿于铺子之中，在微弱的油灯光线下，他如饥似渴地阅读起来。啊，这真是一个新鲜的世界。哥白尼、布鲁诺的观点具有开创性和科学性。从哥白尼的书中，伽利略明白了一个客观事实：地球围绕自己的轴心自转，月亮围绕着地球转，地球和其他所有行星围绕太阳公转。这就是哥白尼著名的“日心说”理论。
在阅读两位科学大师的著作中，伽利略最喜欢看的是哥白尼、布鲁诺对亚里士多德理论大胆批驳的章节。如亚里士多德认为：一切运动的物体必定是为某一物体所推动，因为，它既然不可能寓运动的本原于自身，那显然是被其他物体推动。亚里士多德否定“自动”的可能性，相信有“原动力”存在，而“原动力”就是上帝。在宇宙之外，上帝推动宇宙的运转。哥白尼则针锋相对地提出“自动”学说，他认为，如果设定地球运转，就必须承认，这种运转是自然的而绝非强制的。所以，“原动力”没有存在的必要，对“上帝”的存在予以否定，这种观点是对亚里士多德的运动学说的毁灭性打击。布鲁诺在批驳中则更进了一步，他认为，既然地球没有任何外力的支托和推动，在空间运动只是靠了它自身内部的本原，那这一思想也应推及到其他天体。恒星只是因为遥远，我们才觉得它们静止不动：宇宙中有无数个“恒星”，围绕着它们有无数个“行星”在转动。
也许这些比较深奥的宇宙观的论争对于伽利略——这个多思善想的16岁少年来说，难以理解其中的理论内涵，但他却能感觉到圣哲亚里士多德理论的“苍白无力”和哥白尼、布鲁诺理论的“真实可信、咄咄逼人”。从哥白尼、布鲁诺的理论中，伽利略领略到一种“神奇的力量”，不觉眼前“豁然开朗”。
伽利略对亚里士多德理论的崇拜成分明显减少了，而怀疑的成分增多了。他渴望能够早日进入比萨大学学习，那里众多学识渊博的教授们一定会对他心中的疑问给予解答的。
此时，与伽利略关系密切的那位比萨小学老师兴冲冲地赶来告知：比萨城的一位知名的贵族人士已同意做伽利略进比萨大学学习的推荐人。伽利略激动得与那位老师紧紧拥抱。
好事成双，父亲从外地回来，赚了一笔数目可观的钱，已经凑够伽利略上大学的费用了。
伽利略十分顺利地通过了比萨大学的入学考试。1881年，17岁的伽利略终于遵照父亲的意愿进入比萨大学攻读医学。
比萨大学是当时意大利的一所著名大学。自从16世纪近代科学兴起之后，科学与宗教的斗争你死我活，如火如荼。在人才济济的大学里，这种斗争此起彼伏，争论不休，从某种意义上讲，这是对人才的争夺。比萨大学校园里，两派的争论相当激烈，教会对学校教育的影响很大，尊崇宗教哲学的教授们排挤打击信奉新兴科学的学者。亚里士多德被称为“众人之师”。教授们告诫学生：如果你们要获得知识，唯一的方法是精心攻读圣哲亚里士多德的精典原著，并仔细阅读他著作中的注释，以求掌握其著作的原义要点，同时去探讨这位圣哲专著中存在的有争议的问题。这种模式，自13世纪开始，就在大学里采用，延续了几百年之久。似乎一切科学、哲学的问题，全部囊括在亚里士多德的学说之中。这位已经作古千余年的圣哲思想被奉为金科玉律。在那时，如果有学生对老师讲授的亚氏理论提出疑问，教师对学生提出的问题往往只说一句：“这是圣哲亚里士多德说的。”疑问者便不敢再有异议了。
亚里士多德的理论已被神学家们“神”化了。一切知识都属于哲学，就如同一切信仰都从属于宗教神学一样，虽然在大学校园里，学术气氛稍微活跃一些，但没人有胆量敢出来公开怀疑和批驳亚里士多德的学说。所以，尊崇亚氏学说，轻视其他进步科学理论，已成为一种占上风的学术势力。
伽利略虽然读的是医科，但学习的理论课却是亚里士多德的哲学。
对这位圣哲的学说理论，伽利略已接触了许多，并在心中产生了不少疑问。一入大学，他就开始学习亚氏理论，这很符合伽利略的心愿，他正好借这个机会研究和探讨亚里士多德的哲学“内涵”。或许他在以前阅读时因理解能力差而误解了这位圣哲，这一念头此时在伽利略的脑海中反复涌现。他把希望寄托在教授们的身上，认为这些博学广识的教授一定会帮助他解除对亚里士多德学说所存在的一些误解和怀疑。
听了一段时间的课后，他感到了失望。原因是他在课堂表现得太活跃、太“聪明”了，每当老师在课堂上讲授时，伽利略总是不失时机地问这问那。他在老师的眼中成了不安心听课的学生。
“伽利略，你在课堂上其中不少问题已经超越了课堂讲授的范围，你现在还是个孩子啊！”老师们很抱怨地说，“作为学生，你必须听我们的话，接受我们的观点。”
“可是，尊敬的老师，你们说亚里士多德的理论是永远正确的，然而亚里士多德生活的年代距现在已有2000多年了，许多事物已经发生了变化，把他当时认识事物的观点运用到今天的事物之中，是不是已不合适了呢？”伽利略不服气地争辩着。
“亚里士多德的学说是绝对正确的真理，而真理是毋庸置疑的。”老师们傲慢地说。
老师的“训斥”使伽利略沉默了一段时间，他通过对老师讲授的亚氏理论进行分析，引发了钻研这位圣哲理论的兴趣，他首先对圣哲提出的一些观念进行深入探索，再三研读和琢磨亚氏理论中那些被信奉为绝对真理的论断。结果，他变得越发困惑不解了，亚里士多德在阐述自己的学说时，可以不作任何试验和证明，就随便地对某一个事物、某一种现象作出“肯定”的论断，而这些缺乏可靠性推理的论断竟被后世的学者盲目地推崇至今，长达两千年之久！
于是，在课余时间里，伽利略常对他的同学们说：“圣哲亚里士多德理论并不是句句是真理，他仅了解了世界的一个很狭小的角落，认识上的偏颇是在所难免的，他所处的时代离我们现实的今天相距也太遥远了，人类生活总是不断有新的发现、新的认识。因此，我们一定要向生活学习，不能只啃书本，盲目听从亚里士多德学说。其实他理论中的一些论述是站不住脚的。”
这番谈话，在他的同学中间“炸响”，有的同学认为是“异端邪说”；有的同学则认为是“启窗清风”。
伽利略的议论，无形中冒犯了许多老师，他们相继警告伽利略说：“你太狂妄了！切莫自大。连在罗马的教皇都认为亚里士多德的观点全是真理，你竟敢违犯教皇的旨意，拒绝接受圣哲的理论，你将会遭到攻击，品尝倒霉的苦果。”
“伽利略，你还年轻，千万不要陷入怀疑圣哲理论的泥潭中不能自拔，悬崖勒马吧！”
“聪明的红发少年，别让多疑的‘魔鬼’迷住你智慧之眼，耽误了你的美好前程。”
……
面对着这无休止的“规劝”和“警告”，伽利略的情绪低落，叹息不止。
唉，世俗观念竟如此顽固不化！真是不可思议，总有一天，我要驳倒这顽固的圣哲学说。
有关医学的理论课和解剖实验课是医科的学生主要的专业课。伽利略虽然爱好广泛，但却不喜欢学医，只是迫于父亲的压力。在学习具体的医学知识时，伽利略感到这些医学课程也掺杂着亚里士多德的理论，他逐渐对医学课程厌烦起来。
他简直不敢相信，老师在讲授怎样检查病人的病因时，竟声称运用占星术可以获得详细结果，而且连意大利最著名的医生都使用这种方法。除此之外，医生在行医时依据的还是古希腊时期的医学权威希波克拉底和伽林的医术过时，陈旧不堪。老师们只是照本宣科，不鼓励学生们去做实验，不允许他们根据患者的病情，去发现患病的原因，以便对症下药。
至于医学解剖课，更是乏味，老师只知道照本宣科，说明器官的组织，或是由老师讲解，几名高年级学生帮忙，摆弄着人的肢体教具，毫无真实感可言。偶尔，有一个人体供给解剖课程教学，授课的老师不让学生亲自做解剖，而是和自己的助手一起动手解剖。学生们只能眼睁睁地看着。
据说，几百年来，医学一直沿用这种方法教学，无人敢反驳。
伽利略的手不由得颤动起来。他在心里呼喊：为什么，难道我们没有权力使用解剖刀吗？
后来，伽利略还发现，一些著名的医生依然运用旧方法捣碎的独角兽粉末来医治中毒的病人；用某些黄道带符号去解释人体器官，声称给病人用药时，必须与这些符号配合运用，否则药性会失效。
伽利略对学习医学的热情越来越少。
他在课堂上越发变得“不听话”了，常常提一些令老师尴尬的问题，如：“老师，您能否用事实来证明您刚才讲授的理论是正确的？”老师则在讲台上气红了脸，不悦地说：“根据逻辑推理，事实就是如此。书本上就是这么讲的。”随后，老师又会对这个“课堂叛逆”灌输，一番亚里士多德的“金玉良言”，以拯救这个“糊涂”少年的灵魂。
有一天，比萨大学一位学识渊博的教授在课堂上正摇头晃脑滔滔不绝地讲解亚氏理论，并认为亚里士多德的观点是永远正确、绝对不能提出异议的真理，等等“请问，尊敬的教授，难道亚里士多德就没犯过错误吗？”伽利略又站起来问。
“这，这是不可能的！又是你，伽利略，你怎么能怀疑圣哲的理论呢？”教授气呼呼地反问。
“我想，圣哲也一定会犯错误的！这种理论中存在的错误，仍被我们尊为真理，岂不是把我们引向误区吗？”伽利略进一步逼问。
他的话一出，教室顿时哗然。
比萨大学成立以来，还没人敢在课堂上公开场合指责和怀疑圣哲亚里士多德的理论学说。伽利略是第一个。
“你，你太放肆了，竟敢怀疑圣哲的千年真理！”教授变得声嘶力竭地喊道，“你的思想很危险。你知道吗，怀疑圣哲就如同怀疑上帝！难道你想要为哥白尼、布鲁诺这两个对抗教会的异端分子的谬论辩护吗？你还想重蹈他们的覆辙吗？”
伽利略感到很委屈，他毕竟才是个刚满17岁的少年，面对这个“权威”的无情挖苦训斥，他真是难以承受，但倔强的伽利略并没有低头认错。
教授见伽利略毫无悔改之意，感到有些下不来台，他更加恼怒了，就冷冷地对伽利略说：“年轻人，如果你今后对你的妄想和叛逆行为不悔过，不谨言慎行，不尊重师长，那么，我的课堂是不欢迎你的。现在，请你出去吧！”
顿时，平素与伽利略不友好的同学发出了一阵幸灾乐祸的嘲笑声，一些人也附合着教授的腔调指责他：“怀疑圣哲学说是要遭到惩罚的！”
“他还想为哥白尼、布鲁诺的邪说辩解，真是太可恶了。”
“快让他到教堂，跪在上帝的面前忏悔赎罪去吧！啊，仁慈的上帝，快拯救伽利略这个不安分的灵魂吧！”
“快滚吧，异教徒，散布邪说的家伙！”
伽利略深感羞辱地在嘲笑和谩骂中逃出了教室。
总有一天，我要用事实驳斥亚里士多德学说的！他发誓。
他漫步在校园里，百思不解地问自己：难道寻找真理是错误吗？教授和那些同学为什么这样怨恨自己呢？他坚信，自己的举动没有错。
在后来的课堂上，伽利略变得“沉默”了。老师们误认为他接受了批评、“迷途知返”了，也就不再请他“出去”了。表面上彼此相安无事。
其实，伽利略对他的哲学、医学老师们已不抱任何希望了。他已深切地认识到，这些先生们只是亚里士多德理论的传声筒，根本不可能传播真理。
他开始自己探寻一些问题。
他时常逃课去偷听有关数学、物理方面的课程。当时在比萨大学能讲授数学、物理的教授很少，是“小学科”，是为哲学、神学、医学等大学科服务的，这种课程设置注定了数学和物理也不可避免地要受到神学、哲学的影响，但即使是这样，伽利略还是通过对这两门课的学习掌握了一些具有科学意义的定理和计算方法。
伽利略非常喜欢用实验的方法，来解答自己的一些问题，如称一称物体的重量，测量一下它们的体积。在实验中，他感到动手测试的实验与数字计算是同样重要的。
因此，伽利略非常崇拜注重实验的古代科学家阿基米德。他认为，阿基米德和亚里士多德虽然同为古代科学巨人，但阿基米德更注重运用实验的方法，来认真验证自己的学说。阿基米德才称得上是一位真正的科学家。
当然，在伽利略那非凡多思的头脑中，还有许多问题，是不能用他现在的简单实验方法解决的。如，为什么物体总是往地面落，却不是反向到天空中？为什么船会浮在水面上而不下沉，而一块石头落入水中却沉下去了呢？……
伽利略渴望通过自己的实验，找出圆满的答案。
他迷上了测量实验，认为这是找到真理的捷径。
伽利略的这些举动表明，他已不仅满足于观察，而开始探寻能够证明其“理论”的决定性实验。他运用自己所掌握的一些几何知识，将事物化简为数量，认真观察，看看是否能推导出某种可以简单而概括地描述一种现象的数学关系。
这种方法，伽利略是从古代科学家阿基米德那里受到启发而学来的。
在实验中，伽利略在获得准确的客观结果的同时，也继承了古希腊人喜好推理的好传统。
伽利略的实验定量方法，为近代实验科学的兴起奠定了基础。
实验定量法，后来成为人们在科学研究中的一种重要的方法。
