1589年的一天，意大利的比萨城里格外热闹。街道上站满了人，学生和市民们吵吵嚷嚷，互相拥挤着，奔向该城的名胜——比萨斜塔。在人群的后面，比萨大学的教授们身着长袍，排着整齐的队伍，威严地走在街道的中央。今天，年轻的伽利略要在斜塔上进行一次公开表演，教授们是来看他出洋相的。

    在学生们的簇拥下，只见伽利略一手拿着一个铁球，不慌不忙地走到塔下，他先让站在旁边的校长检查了一下带来的这两个铁球，其中一个重1磅，另一个重10磅；然后，一步一步地爬上斜塔顶层的阳台。塔下人声鼎沸，不绝于耳。预定的时间到了，伽利略朝下大声喊道：“注意啦，铁球就要掉下去了！”说罢，他两手同时撒开，只见两个铁球从伽利略手中脱出，齐头并进，眨眼工夫，就听“当”的一声，两球同时落到地上。这一声惊得人们手足无措，目瞪口呆。这就是著名的比萨斜塔落体实验。

    16世纪以前，人们都信奉古希腊圣哲亚里士多德的一切说教，言必称亚里士多德。无论何时何地，如果有学生胆敢提出一个问题，老师就会首先斥责或嘲弄他一顿，然后只消说一句：“先师不是已经说过了吗？”学生便再也没有什么可说的了。可是，伽利略却偏偏不听教授们的训诫，他不但善于观察思考，而且还勤于动手做实验。他的一举一动很快引起了教授们的注意，他们把伽利略离经叛道的情况写信告诉了他的父亲。父亲立即给伽利略写了封信，警告儿子要听教授们的话，不要对圣人的话心存不轨，不要再考虑任何未知事物。然而已经迷上了数学和科学实验的伽利略，并没有听从他父亲的劝告。他逐渐懂得，光靠背诵和注释亚里士多德的著作，是不能发现真理的，真理隐藏在大自然这本敞开的书中，而数学则是这本书的语言。因此，他特别喜欢数学和物理，很快就掌握了欧几里德几何学的推理方法和阿基米德的实验技巧，为他的科学研究打下了坚实的基础。

    亚里土多德认为：静止是物体的本性，在外力的作用下，物体才会运动，外力作用一停止，物体就要静止。如果让轻重不同的两个物体同时从同一高度落下来，一定是重物先落地，轻的后落地。这与人们日常的直觉一致，所以2000多年来一直被奉为真理。可是，伽利略却不以为然。他曾想：人们看到太阳东升西落，就以为太阳是绕着地球转的，然而，哥白尼证明的真实情况是地球围绕太阳转。可见，现象有真的，也有假的，从现象得出的常识不等于科学。由此他想到，从高处落下的物体是否因为轻重不同就会快慢不一样呢？

    一片纸和一个铁球从同一高度下落，铁球定会先落地，那是因为它们在空气中的浮力不一样。如果撇开浮力的影响，只考虑物体在真空中下落的情况，结果会怎样呢？他按照亚里士多德的观点和方法，进行了认真的推理。假设有一个铁球和一个同样大的木球，按亚里士多德的说法，铁球要比木球下落得快。现在用一根假想的细绳把两个球连在一起，然后，让它们一同下落。这就像运动场上两人赛跑一样，一个跑得快，一个跑得慢；假若用一根绳子把他们牵在一起，慢的扯快的后腿，快的拉慢的前进，结果速度就会介于快慢之间。同样，两个球连起来以后，它们下落的时间会处于木球和铁球之间。可是，话又说回来了，连在一起的两个球，其重量必定大于铁球的重量，按亚里士多德的说法，物体越重，落得越快，因此，连在一起的两个球应该比铁球落得还快。

    这样，按照亚里士多德的理论，同一个问题却推导出了两个自相矛盾的结论。这个矛盾只有在所有物体，不管它们的重量如何，下落速度都一样的情况下才能解决。因此，伽利略大胆地提出，如果将两个不同重量的物体同时从同一高度落下，两者将会同时落地。伽利略的想法一经传出，就引来了教授们的冷嘲热讽。他们认为这完全是胡说八道，说：“除了傻瓜之外，没有人会相信一根羽毛同一颗炮弹能以相同的速度下落。”教授们早就对伽利略的一系列言行举止不满，可是都没有找到羞辱他的机会，现在伽利略竟敢反对重物先落地这一连小孩都知道的简单事实，他们高兴得忘乎所以，认为让伽利略出丑的时刻到了。这时，伽利略也认为论战的条件已成熟，应该让人们知道大自然的本来面目了。两厢情愿，于是，他们定下了公开表演的时间和地点。就这样，伽利略胸有成竹地登上了比萨斜塔，演了一出震惊四座的活剧。

    伽利略并没有就此止步，他还想找出自由落体的运动规律。然而，当时的计时工具很落后，重物下落速度又很快，测量非常困难。能不能使物体下落过程变慢呢？伽利略冥思苦想，设法“冲淡重力”，终于想到了斜面。

    他在一块长约11米的木板上刻了一条光滑的槽，槽里铺上光滑的羊皮纸，然后把板从一端抬起，就形成了一个斜面。让磨光的铜球沿着槽从顶滚到底，记下所用的时间；接着再做同样的滚动，但只滚落到一定的距离，就立刻让它在紧接着的光滑水平槽上运动，记下球到达转折点的时刻。用不同的滚落距离和不同的倾角，伽利略大约做了100次实验。结果发现：铜球不论轻重，其速度与时间成正比，距离与时间的平方成正比。这就是匀加速运动的规律。当木板的倾角是90度时，就得到了自由落体运动的规律。

    伽利略在实验中还发现，铜球从斜面滚到平面上，如果平面和铜球间的摩擦力很小的话，铜球就会以匀速度滚过一段很长的距离；如果另外接上一个上升的斜面，铜球差不多能够达到下落前的高度。于是，伽利略推想，沿着没有摩擦力的水平面的运动是无止境的，这就是惯性原理的雏形，也就是我们在车开时后倒和车停时前倾这一司空见惯现象的理论表达。

    “当”的一声，震碎了人类两千年的梦幻；“当”的一声，新科学的大门被打开了。伽利略不仅推开了近代科学的大门，而且还一步跨了进去，在人类未开垦的科学丛林里，披荆斩棘，为后人开出了一条攀登科学险峰的盘山路，成为大地上的立法者和近代实验科学的奠基人。

    歌德在《浮士德》中曾写道：自由之女神，引我们飞升。

    伽利略就是科学崎岖山路上的“自由之神”。

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