有一次,他站在比薩的天主教堂里,眼睛盯著天花板,一動也不動.他在干什么呢?原來,他用右手按左手的脈搏,看著天花板上來回?fù)u擺的燈.他發(fā)現(xiàn),這燈的擺動雖然是越來越弱,以至每一次擺動的距離漸漸縮短,但是,每一次搖擺需要的時間卻是一樣的.于是,伽利略做了一個適當(dāng)長度的擺錘,測量了脈搏的速度和均勻度.從這里,他找到了擺的規(guī)律.鐘就是根據(jù)他發(fā)現(xiàn)的這個規(guī)律制造出來的.
1700多年前以來,人們一直把這個違背自然規(guī)律的學(xué)說當(dāng)成不可懷疑的真理.年輕的伽利略根據(jù)自己的經(jīng)驗推理,大膽地對亞里士多德的學(xué)說提出了疑問.經(jīng)過深思熟慮,他決定親自動手做一次實驗.他選擇了比薩斜塔作實驗場.這一天,他帶了兩個大小一樣但重量不等的鐵球,一個重10磅,是實心的；另一個重1磅,是空心的.伽利略站在比薩斜塔上面,望著塔下.塔下面站滿了前來觀看的人,大家議論紛紛.有人諷刺說：“這個小伙子的神經(jīng)一定是有病了!亞里士多德的理論不會有錯的!”實驗開始了,伽利略兩手各拿一個鐵球,大聲喊道：“下面的人們,你們看清楚,鐵球就要落下去了.”說完,他把兩手同時張開.人們看到,兩個鐵球平行下落,幾乎同時落到了地面上.所有的人都目瞪口呆了.伽利略的試驗,揭開了落體運動的秘密,推翻了亞里士多德的學(xué)說.這個實驗在物理學(xué)的發(fā)展史上具有劃時代的重要意義.哥白尼是波蘭杰出的天文學(xué)家,他經(jīng)過40年的天文觀測,提出了“日心說”的理論.他認(rèn)為宇宙的中心是太陽,而不是地球.地球是一個普通的行星,它在自轉(zhuǎn)的同時還環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn).伽利略很早就相信哥白尼的“日心說”.
1608年6月的一天,伽利略找來一段空管子,一頭嵌了一片凸面鏡,另一頭嵌了一片凹面鏡,做成了世界上第一個小天文望遠鏡.實驗證明,它可以把原來的物體放大3倍.伽利略沒有滿足,他進一步改進,又做了一個.他帶著這個望遠鏡跑到海邊,只見茫茫大海波濤翻滾,看不見一條船.可是,當(dāng)他拿起望遠鏡往遠處再看時,一條船正從遠處向岸邊駛來.實踐證明,它可以放大8倍.伽利略不斷地改進和制造著,最后,他的望遠鏡可以將原物放大32倍.
證實哥白尼的“日心說”
每天晚上,伽利略都有用自己的望遠鏡觀看月亮.他看到了月亮上的高山、深谷,還有火山的裂痕.后來又開始觀看太空,探索宇宙的奧秘.他發(fā)現(xiàn),銀河是由許多小星星匯集而成的.他還發(fā)現(xiàn),太陽里面有黑斑,這些黑斑的位置在不斷地變化.因此他斷定,太陽本身也在自轉(zhuǎn).伽利略埋頭觀察,以無可辯駁的事實,證明地球在圍著太陽轉(zhuǎn),而太陽不過是一個普通的恒星,從而證明了哥白尼學(xué)說的正確.1610年,伽利略出版了著名的《星空使者》.人們佩服地說：“哥倫布發(fā)現(xiàn)了新大陸,伽利略發(fā)現(xiàn)了新宇宙.”
1583年,伽利略在比薩教堂里注意到一盞懸燈的擺動,隨后用線懸銅球作模擬(單擺)實驗,確證了微小擺動的等時性以及擺長對周期的影響,由此創(chuàng)制出脈搏計用來測量短時間間隔.1585年因家貧退學(xué),擔(dān)任家庭教師,但仍奮力自學(xué).1586年,他發(fā)明了浮力天平,并寫出論文《小天平》.