1589年，25岁的伽利略以比萨大学数学教授的身份重新回到自己出生并度过了童年和大学时光的比萨城。
比萨大学每年给伽利略的薪俸是很低的。虽不多，但伽利略对金钱和名利并不感兴趣，他热衷的是探索和创造。
当伽利略从比萨大教堂经过时，他的心情不觉激动起来，9年前，17岁的他就是在这座教堂里受到启发，进而发现了摆振动等时定律。啊，时光荏苒，弹指一挥间。
此时的比萨大学，似乎没有什么新变化，教授们仍然推崇着亚里士多德，并丝毫不动摇地用亚里士多德的科学观教育学生，亚里士多德仍是不容怀疑的绝对权威，任何质疑、争论，只要抬出亚里士多德的一句“名言”即可平息。
伽利略所担任的数学教授是全校所有教授中待遇最低的一个。数学在比萨大学是不被重视的“稀有学科”。比萨大学的校长和一些教授们心里不喜欢伽利略的到来，看不起他的测脉计，因为伽利略年仅25岁，且没有大学毕业证书，如今竟然以教授的身份与他们平起平坐，他们的心理是难以平衡的，但碍于斐迪南德大公的情面，没人再敢提出异议。
伽利略是个热情的学者，他对一切自然现象都感兴趣，总是想通过做一些新的实验，来探知各种自然定律。他一登上大学的讲台，就在讲授知识中大胆改革创新，不像其他教授那样照本宣科地讲授亚里士多德理论的教条，而是大力提倡学生们要重视观察和实验。
当时的比萨大学有项规定：教授无论在教室内还是街上，均必须穿上长袍，伽利略却不肯遵守，他声称，穿长袍妨碍走路，传统陈旧的服装，恰如落后的思想一样，是害人的魔鬼。所以，伽利略在上课时，衣着很随便，以至于校方要从他微薄的收入中扣除罚金。
伽利略对聪明、有天分的学生非常喜欢，常不厌其烦地为他们解决学习上的难题，甚至和他们一起研讨其古怪观念。他还对和他意气相投的学生进行“开放式”教育，发挥其想象力。
而对反应迟钝、接受新观念较差的学生，伽利略是难以忍受的。他在课堂上对这些学生常常是很不耐烦的。正因为这样，相当一部分学生对伽利略很不满意，彼此相处得也很不友好。
当然，在伽利略的身边，聚集着一小群热爱科学和数学的大学生们。他们都很了解伽利略在科学研究上的一些成果，十分尊敬他。伽利略花费了许多晚上的时间，向学生们介绍他的科学思想。
比萨大学的学生来自全欧洲的各个国家，在伽利略的小圈子里，有从英国、法国、德国和意大利其他地区来的学生，他们如饥似渴地跟伽利略学习，而在他们回家以后，就将伽利略教授的知识广泛传播到各地，伽利略声誉大振。
在更多的时间里，伽利略是做实验，探索着对自己所发现的摆振动等时定律能有一个更加准确和完善的解释在实验中，他已知晓了摆的性质，可以计算出其摆动的时间，但他却弄不明白这是为什么。
也许从亚里士多德的著作中能找到对这些问题的解释或启示吧。
这时的伽利略已拥有比较渊博的科学知识，他对亚里士多德理论也有了新的理解和认识，科学的、合理的东西他汲取，荒谬的、错误的他摈弃。在研读中，他对亚里士多德的一个定律发生了兴趣。这位圣哲认为：物体从高处落下来的时候，它的速度是由其重量决定的。物体越重，落下来的速度越快，反之，物体越轻，落下来的速度也就越慢，即落体的速度与落体的重量成正比。
伽利略反复琢磨这个力学定律，想从中获得对自己的摆振动的等时定律的一些合理解释。他忽然眼前一亮，自己发现的摆振动现象不正是由于重量而从高处向下落吗？只是绳子将其拉住而没有落到地上而已。
自己的摆定律却和亚里士多德的这个力学定律不同，即摆的重量不论大小，只要摆绳相等，它们摆动的时间一致。
伽利略心想：实验证明，自己发现摆振动等时定律是科学的。按照这个定律，可以推理出：所有的物体从相同高度下落到达地面的时间是相同的。如果自己这个推理是正确的，那就意味着被尊奉了2000年的亚里士多德的这条力学定律是荒谬的！难道这是真的吗？伽利略被自己这个惊人的发现震动了。
实验会证明一切。伽利略收集了一些不同重量的物体，还有测定时间的沙漏等。他先是站在矮凳上，将不同重量的两个物体高高举起，尔后松手让其下落到地面上，用沙漏测出物体下落的时间是相同的；接着他站在桌子上，爬到屋顶上，继续做着同样的实验，结果全是一致的，距离相同，时间也是相同的。
尽管如此，伽利略还是不敢肯定自己的观点是否正确。因为他觉得自己的实验是使物体从很小的高度落下的，那么在更大的高度上呢？他找到一些与自己比较要好的学生，让他们帮助做高度实验。他和学生在树上、在教堂的塔楼上悄悄地做两个重量不同物体同时下落的实验，通过一系列的、大量的实验，伽利略终于肯定地下了结论：亚里士多德力学理论中的落体运动学说是错误的！
不久，伽利略将这个惊人的发现在他的课堂上公布了，并进行了简单的演示。追随他崇尚科学的学生们对老师的发现深信不疑，并狂热地呼喊着：“我们的伽利略教授击败圣哲亚里士多德了！圣哲是个谬论家！”但是，这也激起相当一部分尊崇亚里士多德观点的学生们的怀疑和反对，他们认为，圣哲不会有错误，重量肯定影响物体的下落速度，这已是2000年的定律了。他们不拥护“叛逆”思想严重的青年教授伽利略，遂以借故不上伽利略的课以示抗议。
于是，比萨大学的校长和教授们很快知道了这件事。“反了，简直是无法无天，他当年的叛逆本性又暴露出来了！”一位长着白胡子的老教授恨恨地骂道，不少教授纷纷附和着。
老态龙钟的校长安慰着他们说：“伽利略年轻愚笨，有着年轻人的傲慢无礼，我一定会警告他谨慎从事而不要异想天开，一意孤行。”
校长对伽利略进行了措辞严厉的指责和警告，让他不要诋毁亚里士多德在人们心目中的圣哲偶像地位，不然对他的发展前途是没有什么好处的。
倔强的伽利略并没有屈服于校长及一些保守的老教授的重压和指责，反而坚定了他坚决斗争到底的决心。他深有感触地说：“假如亚里士多德是像老教授们所想象的那种人，那他就是思想顽固、态度固执的卑鄙小人，一个视别人如笨拙绵羊，欲使自己的法令凌驾于感觉、经验和大自然之上的专横的人。而事实上，恰恰是亚里士多德的追随者们给他戴上了绝对权威的桂冠，而不是他本人窃取了这一权威。所以，我常常感到奇怪，那些对亚里士多德每一言辞都信奉不渝的人，难道不明白正是他们自己玷污了亚里士多德的光荣和声誉吗？他们越是这样抬高他的威望，实际上就越贬低了他的权威。我在实验中发现这位圣哲的一些命题是错误的，而他们却顽固地坚持，总是试图说服我，他们奉行的是对的，这反而使我更加怀疑亚里士多德所讲的，难以理解其哲学原理是否正确。”
伽利略的这番言论无疑是火上浇油，固执的教授们认为这是与圣哲进行公开的反叛。他们群起指责说：“狂妄的年轻人，你能证明这些吗？你未免太天真了吧！”
信心十足的伽利略镇静自如，他反复强调说：“实验可以证明一切！”
伽利略决定进行一次大的公开实验来证明自己的观点。
实验的地点该选在哪里呢？这个问题使伽利略很费一番脑筋。实验的地点一定要选在引人注目的地方，这样可以吸引更多的人观看，实验成功后才能产生轰动效应。经过一番思考，他认为把地点选在比萨斜塔是合适的，因为这里处于比萨城的中心，是人们聚集的地方。
于是伽利略在比萨大学的校园里宣布他要在比萨斜塔上进行公开实验，证明他的理论是正确的，并邀请全校的师生去观看。
消息传出，犹如一颗炸雷，使寂静的校园翻了天，许多教授大为不满，一起到校长那里告状声讨。自恃老谋深算的校长心里却想，让伽利略当众出一次丑，正好杀杀他的傲气。基于此，校长并没有对伽利略的“狂妄之举”加以限制和干涉，他天真地等着看伽利略出“洋相”。
1590年的一天，伽利略早早地来到比萨斜塔下，跟随他的是一些喜爱科学、敢冒风险的大学生们，他们都坚决支持伽利略教授的实验。又过了一会儿，比萨大学的校长、教授、学生，还有许多看热闹的市民，将斜塔围了个水泄不通。
人们议论纷纷，喧闹不止。教授和大学生们都曾争论过伽利略的这条新理论，所以今天都赶来观看这个“诱人”的实验，他们当中的许多人抱着幸灾乐祸的心理，准备看伽利略在这里栽跟头实验失败。一些市民对将要发生的事情不太清楚，就向大学生询问。
“年轻人，请问，这里要发生什么事？”
“伽利略教授想通过实验证明亚里士多德的自由落体运动观点是错误的。”大学生喊道。
“啊，伽利略胆大包天，圣哲的理论已被大家公认了2000年之久，他做一个实验就能推翻，真是岂有此理！”市民中响起愤怒的呐喊，“连小孩都知道，重10倍的石头下落的速度要比轻的快10倍。圣哲的理论怎么能错呢？”
几位比萨大学的老教授捋着花白长须，对市民的话频频点头，表示赞许。
在高达54.4米的比萨斜塔上，伽利略和他的两个学生分别站在斜塔的第八层、第五层、第三层。塔下，伽利略安排了3名学生察看沙漏测时计，把好时间关。
一切准备就绪，站在斜塔顶层的伽利略声音洪亮地对塔下围观的人群说：“现在，我要用实验证明，亚里士多德的落体定律是不符合事实的。”尔后，伽利略用手一挥，站在第三层的学生将手中一大一小的石头同时从塔上扔了下去。一瞬间，两块石头同时从斜塔上落下。塔下手握沙漏计时器的学生马上报告结果：大小石块落地时间相同。
人群骚动起来。人们的脸上浮现出将信将疑的神色。
这时，伽利略又命令站在第五层的学生把一大一小的两个木球同时扔了下去，测定结果时间仍是相同！
围观的许多人交头接耳地议论起来。
校长和老教授们的脸色很不好看，额头上也慢慢沁出汗来，但是他们仍固执地认为，伽利略是在胡闹。
伽利略将头从斜塔顶层探出来，他手里挥动着一大一小两个铁球对塔下的人们说：“这个球重十磅，那个球重一磅。先前两个实验的两木球、两石块也是这个重量比例，现在我要亲自试验了！”
他把两个球同时扔了下去。结果还是同时着地。
人群沸腾了。
“他说得对，两个球重量不同但确实能在等距离内同时落地。”眼见为实，人们发出赞同声。
伽利略的眼中闪着激动的泪花，啊，实验终于证实了亚里士多德自由落体理论是错误的！而他是对的！
当伽利略从比萨斜塔走下来时，人群中爆发出了一阵阵热烈的掌声。
“不要鼓掌，你们是受了他的欺骗！”校长和老教授们慌乱地喊着，“伽利略，你一定是施了什么魔法，让两个球同时落地。亚里士多德的理论是绝对不会错的。”
伽利略则微微一笑，说：“如果不信，我可以再上去重做一遍实验，这回可要看仔细。”
校长忙一摆手，说：“算了，你不要再做了。亚里士多德是以道理服人的。重东西当然比轻东西快，这是公认的真理。就算你的实验是正确的，但说明不了问题。”
伽利略不慌不忙地说：“看来，你们是信教条而不信亲眼所见的事实。现在，我把大小两个铁球绑在一起，从空中扔下，按照亚里士多德的高论，你们说说，它落下时比重球快呢还是比重球慢？”
“一定比重球快！因为重球和轻球加在一起，更重了。”校长很不屑一顾地答道。
一位年长的教授这时挤上前来，赶忙拉了一下校长的长袍袖子，带着嘲讽的语调说：“狂妄的年轻人，你以为这个小伎俩能唬弄住我们吗？重球和轻球绑在一起当然是比重球下落慢。因为，轻球拉着重球，所以下落速度应该是两球的平均值，介于重球和轻球之间。”
伽利略故作奇怪了：“圣哲亚里士多德只有一个，按照他的理论，你们为什么会得出两个结论呢？”
校长和教授们个个一下子涨红了脸，支吾半天也说不明白。他们本来是一起对付伽利略的，怎么能在伽利略面前互相对立呢？校长暴跳如雷地喊道：“你这是诡辩，太放肆了！”围观的人们顿时哄笑起来。“不许笑！比萨斜塔一共才54.5米高（合计179英尺），这对自由落体速度快慢差别是不好分辨的！”一位白发苍苍的教授尖叫着。
而伽利略则胸有成竹，他一点也不大动肝火，语调平稳地说严实验已证明亚里士多德错了！物体从空中自由落下时不论轻重，皆同时落地，即物体不论轻重，其加速度是相同的。
伽利略的这番话虽然还难以被周围的人们所接受，但这却是物理学上一条极为重要的基本定律：自由落体定律。
“啊，年轻人，你真了不起，竟然用这个准确生动的实验，推翻了2000年来人们所尊奉的科学原理。”
“千年的偶像败落在你的脚下，伽利略，你真是好样的！”
人群中此起彼伏的赞誉声使校长和那些老教授们很尴尬，好半天也没有人能再想出一句反驳的话来。他们仍然顽固地认为，伽利略的实验不可信，可是又找不出来反驳的理由，眼睁睁地看着崇拜千年的圣哲亚里士多德，竟会被一个初出茅庐的“小字辈”，轻易地推翻了。
拥戴伽利略的学生们欢呼雀跃着，簇拥着伽利略从比萨斜塔“凯旋”回到比萨大学。而校长和那些教授在塔下垂头丧气，咬牙切齿，气急败坏地诅咒着：“伽利略，你等着，总有一天，你将为你的狂妄行为付出代价！”
此刻的伽利略根据实验结果写出了一篇论文《论重力》，并让他的学生抄写了许多份，分别寄发给欧洲各国的科学家。
伽利略利用实验证实了自由落体定律的真实存在后，他又采取了下一个步骤，决定对定律进行更细致、精密的定量分析。他仔细测量了在给定时间内下落物体所通过的距离，惊喜地发现在下落物体经过的距离与下落时间之间存在一个定量关系：距离与时间秒数的平方成正比。如果物体下落的速度在第一秒钟是16英尺（1英尺=0.3米），第二秒是16 32英尺，第三秒是16 32 32英尺，第四秒是16 32 32 32英尺，所以，四秒钟后，物体就下落了16 48 80 112=256英尺。从中可以总结出一个定量关系：一秒钟后，物体下落的速度是16×1×1英尺；四秒钟后，物体就下落了16×4×4=256英尺。当然这一点只有在特定条件下方能成立。
伽利略能用一个数学公式概括出一系列的实验结果，使实验结果最大限度地明了化、精确化。广泛使用数学公式和数学方式，成为现代科学的一个极其重要的特征，在这方面，伽利略起到了先驱者的作用。
比萨斜塔上的成功实验，全面地否定了亚里士多德的自由落体理论。这一不寻常的实验在比萨城造成了很大的轰动，一时间，大街小巷，到处可以听到人们对年轻教授伽利略的实验的议论和评说。
有勇气的人，心中必充满信念，顽强的伽利略就是凭着这种天不怕、地不怕的精神，将探索真理视为自己的天职，认为生命的全部意义即在于此。
比萨大学里尊崇亚里士多德理论的教授们对伽利略恨得咬牙切齿，他们发誓要找机会将伽利略逐出校门。与伽利略比较亲近的教授们则百般劝说他应该向校长等元老们“认错”，以便协调好彼此之间的关系。然而，伽利略却丝毫也不气馁，面对着胁迫、重压、劝说和告诫，他旗帜鲜明地表白了自己的立场：“那些顽固保守的人抓住我的微不足道的错误攻击我，仿佛我犯了弥天大错。看起来我与大家一起坚持错误比我独立思考要好得多。但我要说，我情愿落在大家后面坚持正确思想，而不愿站在别人前面不假思索地出尔反尔，自食其言。”这种坚持真理，敢于和“强权”理论作斗争的无畏精神，使他的朋友们不觉自叹弗如，感到愧疚；而他的理论上的“敌人”更加恼羞成怒，寻机对他进行打击报复，恨不得一下把他赶出比萨大学的校门。不久，反对者的阴谋就得逞了。
一次，斐迪南德大公的近亲杰佛尼请伽利略去观看他设计制作的一个挖泥机模型。几位好心的朋友在事先警告伽利略说：“大公的这位亲属脾气暴躁，你在评说他的发明时一定要小心从事。”伽利略也知道，如果侍候好了大公的亲属，他将是自己的一位资助者；否则，如果惹怒了他，就会成为一个危险的敌人。伽利略检查着模型，他不得不宣称：挖泥机模型没有实际价值。
杰佛尼听了伽利略的话后，不觉十分恼怒，他不认为伽利略的评价是正确的。
为了教训一下伽利略的“无礼”，杰佛尼立即下令工匠按他设计的模型制造，结果，这台“挖泥机”制成后，毫无用途，反而花了很多人力、财力。杰佛尼羞愤至极，在心里痛恨伽利略，就开始在斐迪南德大公面前说伽利略的坏话。
比萨大学的校长及亚里士多德派的教授们也趁机向斐迪南德大公屡进谗言，百般诋毁伽利略。
时间一长，斐迪南德大公对伽利略讨厌起来，对他也变得冷淡了。
比萨大学的权威见伽利略失去了大公的庇护，就宣布伽利略的“聘期”已满，让他另谋高就，离开了比萨大学。
1591年，27岁的伽利略心情惆怅，迈着沉重的脚步缓缓地离开了任教3年的比萨大学。
回首在比萨大学的教学生涯，伽利略感到的是充实。这里，是他科学生涯的开端；在这里，他也体味到了一位教师大胆地向学生们讲授和证实新知识的特有乐趣；也正是在这里，他打破了圣哲的千年自由落体定律，发现和证实了自由落体定律，揭开了近代科学崭新的一页。
他具有坚强刚硬的脊梁，为了真理和科学而英勇不屈地同落后的传统观念作坚决的斗争，绝不妥协。他坚信，科学的真理是任何人也不能诋毁的。
抗争、奋斗、探索，是伽利略的人生信条，也是他充满朝气和热血的年轻躯体中迸发出来的生命呐喊，由此奠定了他拼搏进取的人生基调。
