教学之余，伽利略更忙于实验。他说，他的目的是重新检验亚里土多德有关科学的学说，而不是把这些学说当做福音真理来接受。他发现真理的道路，不是靠背诵亚里士多德的著作，而是通过学习"大自然这本宝书"。

学生们听了他的讲课，不客气地嘲笑他。有些教授也骂得他狗血喷头。这个不知天高地厚的后生小子想要干什么？他居然把亚里土多德的神圣的卷帙从书架上搬走，而代之以绳索、锡块、杠杆，圆形的、多角形的、平面的这样那样滑稽的玩意儿。不是吗，这些都是小孩子的玩具，是不可以作为严肃地研究宇宙秘密的工具的。"制止这种胡闹！"他们威胁说，否则，他们就将给他一顿教训，叫他永不会忘记。

伽利略拒绝停止他的实验，因此他们就决定将威胁付诸行动。与亚里土多德的教导相反，伽利略认为，如果两个不同重量的物体同时从同一高度落下，就会同时落地。这帮教授认为，这完全是胡说八道。"除了傻瓜，没有人会相信一根羽毛同一颗炮弹能以同样速度通过空间下降。"现在正是揭穿伽利略的荒唐，叫他永世不得翻身的时候了。他们要让他在大学的全体教授和学生面前当场出丑，使他愚笨的学说当场被揭穿。

伽利略很乐于接受这个挑战。为这次"表演"选定的地点是比萨斜塔。指定的日期到了，教授们穿着他们的紫色丝绒长袍，整队走到塔前。学生们和镇上的很多人则走在这些人的前面。大家吵吵嚷嚷，兴高采烈，准备看伽利略出洋相，对他的人品宣判死刑。

当伽利略一步一步爬上斜塔时，大家都嘘他。他一只手拿着一个10磅重的铅球，另一只手拿着一个1磅重的铅球。时间到了，伽利略让两个铅球从塔顶同时落下。大家先是一阵嘲弄的哄笑--然后随之是大吃一惊的窃窃私语。难以相信的事情真的发生了！两个重量不同的铅球，同时从塔顶下落，同时越过空中，同时落到地上。

伽利略用实验证明了他的理论。