亚里士多德在西方被称为“最博学的人”。他的大量观点被西方人奉若神明，他本人也被人民视为绝对权威，他凭着“自信的直觉”，提出了“重物体比轻物体下落速度要快”的观点，这种观点统治了西方学术界将近2000年。1590年的一天，年轻的比萨大学数学教授伽利略，邀请比萨的一些学者和大学生来到斜塔下面，他和他的助手登上斜塔，让一个重100磅和一个重一磅的铁球，同时由塔上自由下落，二者的几乎同时落地。伽利略将实验重复一次，结果仍然如此。伽利略的实验，动摇了亚里士多德在物理学中长期居于统治地位的臆断，在观众中引起了极大的震动。伽利略发现了真理，但却触怒了比萨大学里亚里士多德学派的信徒，他们攻击伽利略太过放肆，竟怀疑亚里士多德必定是圣教的叛徒，伽利略被赶出了比萨大学。但他由于这个实验发现了自由落体定律，当时他刚26岁，是他教授生涯的第二年。
1564年，伽利略出生于意大利比萨市一个没落贵族的家庭，1581年考入比萨大学，遵从父亲意愿学医。在大学里，伽利略对数学十分着迷，在宫庭数学家里奇的悉心辅导下，他把阿基米德的浮力原理和杠杆原理结合起来，研究出精密的测量方法，发明了用来测定合金成分的“液体静力天平”，引起了学术界的关注。1589年夏天，他受聘为比萨大学数学教授，年仅25岁。
离开比萨大学后，伽利略来到学术自由的帕图拉大学。每当他上课时，大厅里挤得满满的。甚至瑞典和苏格兰的学生也闻知他的名声远道而来，他们中间的许多人，后来都成了大有成就的成功的学者。伽利略给学生们讲授宇宙，并说，宇宙中任何东西是发展变化的，这与亚里士多德的学说正好相反。他还告诉学生，所有东西、所有原子、所有星球都在运动。
1609年，伽利略听说荷兰人发明了望远镜，他根据别人的一点描述，凭着自己特有的天赋，经过刻苦钻研和实验，成功地研制了世界上第一架放大倍数为33倍的天文望远镜。通过这架天文望远镜的帮助，伽利略探索了深奥的天空，在一年之内他就做出了一系列重大的发现：月球表面并不象亚里士多德所说的那样平滑，而是有不规则的凹凸起伏。银河也不是所谓的银白的云彩，而是由千千万万颗暗淡的星星所组成的。木星旁边有四颗运转着的卫星；地球并不是各个天体旋转的唯一中心。太阳上面有黑子；土星周围有光环……这些结果，都有力地支持了哥白尼的太阳中心说（“日心说”）：即地球和所有行星都围绕太阳运行。1610年，伽利略出版了《星际使者》，告诉了世界他的上述发现。人们惊讶地说：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙。”1611年，伽利略在《关于太阳黑子的通信》中，肯定太阳是宇宙的中心，维护哥白尼的“日心说”。他竭力划分宗教和科学的界限，认为前者属于人们的道德行为范围，后者属于自然界和人的关系的范围。他指明天体的永恒只是相信亚里士多德哲学的教士们个人的看法而不是天主教的教义。
但是，当时有权有势的教会反对哥白尼的“日心说”。他们坚信地球是宇宙的中心，太阳是围绕地球转动，而地球是不动的。为此教会在1616年给伽利略下了一道禁令，禁止讲授哥白尼的学说。伽利略为此烦恼不已。1623年，伽利略冒险开始他最知名的著作——《关于两种世界体系之间的对话》的写作。同时他6次请求教皇乌尔班接见他。他谨慎地向教皇介绍哥白尼学说的书籍，教皇同意他把对“日心说”赞成和反对的论点一起写出来，但禁止他得出地球是绕着太阳旋转的结论。
此后的6年时间里，他完成了他的杰作。在书中他巧妙地阐明了自己支持哥白尼学说的证据，但是反对哥白尼“日心说”的人的辩解却愚蠢而无力。伽利略把哥白尼的学说当作“一种纯数学假说来叙述”。1632年，这本书得到了教会监察吏的准许后出版发行。但是，教会的权威人士不久就发现了伽利略仍在支持哥白尼的“日心说”，于是便频繁地把他押上宗教法庭。
当时的伽利略已将近70岁，身患重病，体质很差。在宗教法庭上，他的精神和肉体受尽了摧残。1633年6月22日，他被迫双膝跪地发誓，哥白尼的理论纯碎是一派胡言。他要“放弃、诅咒、痛恨”过去的种种错误，并保证以后永不宣传和谈到它，违背了甘愿受死。伽利略刚宣布完他的誓言，就大声喊道：“不管怎么说，地球毕竟是在运动着的”。这说明伽利略并没有放弃自己所坚持的学说。
伽利略被判处终身监禁，监外执行。但他并未放弃科学，经过3年的顽强拚博，他又完成了一部巨著《关于力学和位置运动的两种新科学的对话和数学证明》。在书中，他大胆叙述了物体的各种运动和动力学相关的一些问题，为近代实验科学的发展，开辟了广阔的道路。这部书被偷运到荷兰出版时，伽利略已失明。
伽利略的晚年境遇非常凄苦悲凉，只有他的女儿在他身边照料他。1634年，他的女儿在他之前去世，他更加孤独和痛苦。1642年1月8，日这位终身为科学真理而斗争的伟大巨人含冤离开了人世。1983年，罗马教会终于为伽利略冤案公开平反，为此在罗马成立了一个由有不同宗教信仰的著名科学家组成的委员会，它的宗旨是：“研究科学同宗教信仰的关系，伽利略案件的科学方面以及伽利略学说对现代科学的贡献。”