Premier rejet de la physique aristotélicienne

Révolutionnaire dans l'âme, polémique dans l'esprit, Galileo eut maintes fois à subir l'hostilité de ses pairs. A l'Université de Pise tout d'abord, ce qui le contraignit à postuler pour la chaire de mathématiques de l'Université de Padoue, en septembre 1592 - chaire qu'il obtint, grâce notamment au soutien de son ami Guidobaldo del Monte.

En cette ville où régnait une totale liberté de pensée et un sincère esprit de convivialité, il passa dix-huit des plus belles années de sa vie - des années pour le moins fructueuses en termes d'avancées scientifiques, comme en témoignent ses nombreuses réalisations. Des réalisations expérimentales tout d'abord, telles ces boussoles, équerres, compas, et autres thermoscopes, qu'il fabriqua et commercialisa en vue d'alléger les trop lourdes charges de famille qui déjà pesaient sur lui. Des réalisations théoriques ensuite, concernant les phénomènes mécaniques, notamment. Sans doute sa découverte la plus significative en ce domaine fut-elle celle des lois régissant le mouvement naturellement accéléré : "les espaces franchis par le mouvement naturel sont dans la proportion double du temps et, par conséquent, les espaces franchis dans des temps égaux sont comme les nombres impairs ab unitate, et les autres choses". Des lois à forte consonnance pythagoricienne donc, qu'il déduisit de son fameux principe de la chute des corps : "le mobile naturel va en augmentant de vitesse dans la proportion même où il s'éloigne de son point de départ". Un principe qu'il reformulera quelques années plus tard, après s'être finalement aperçu que cet accroissement de vitesse (ou accélération) d'un corps en chute libre était en réalité proportionnel(le) au temps écoulé depuis le début de la chute : "J'appelle mouvement uniformément accéléré, les mouvements dont les moments, ou degrés de vitesse, augmentent à partir du repos, avec l'accroissement même du temps à partir du premier instant du mouvement".

Le long de plans inclinés semblables à celui-ci, Galiléo faisait glisser des corps
de tailles et de masses différentes. Des intervalles de temps séparant les
sonneries de clochettes disposées à distances régulières, il déduisait
l'accroissement de vitesse ou accélération du mobile considéré.

Aux yeux de Galileo, ce mouvement naturellement accéléré vers le bas résultait de la tendance naturelle qu'ont les corps, sous l'effet de leur propre pesanteur, à tomber vers le centre de la Terre. Axiome pour le moins novateur, qui tranchait singulièrement avec l'hypothèse aristotélicienne en vigueur, selon laquelle deux mouvements naturels coexistent en réalité : l'un, vers le bas, concernant les éléments eau et terre ; l'autre, vers le haut, s'appliquant aux éléments plus légers que sont l'air et le feu. Une hypothèse à laquelle Galileo opposa l'argument suivant : il suffirait aux éléments eau et terre (air et feu) de baigner dans un milieu de densité supérieure (inférieure) à la leur pour qu'à leur tour, ils se dirigent vers le haut (le bas). La référence au principe d'Archimède est manifeste. Son rejet de la physique d'Aristote, tout autant.