慣性定律
1582年的一天，意大利比薩城一個年輕的醫科學生，正在比薩大教堂裏跪著，同去做禮拜的同伴們都在專心地聽牧師講道，大廳裏除了講演聲和一根鏈條的擦碰聲外，一片寂靜。一盞從教堂頂端懸掛下來的吊燈，被風吹得在空中來回擺動。擺動著的掛燈鏈條的嘀嗒聲驚擾了正在做祈禱的醫科學生——伽利略。這種人們常見的現象，引起了伽利略極大的興趣。他的思考與牧師的禱告距離越來越遠了。他目不轉睛地注視著吊燈的擺動，盡管吊燈擺動的振幅逐漸減小，但往返一次所需要的時間似乎都一樣。他把右手指按在左手腕的脈搏上測量起來，驚奇地發現：不論燈擺動的幅度多大，每擺動一次所需用的時間的的確確是相同的。這個意外的發現，使他仿佛遭到了閃電的突然襲擊，引起了伽利略的驚奇。他自問：自己的感覺是正確的嗎？不是感覺欺騙了自己，就是亞裏土多德“擺幅短需時少”的說法是錯誤的。究竟是看花了眼，還是發現了奇跡，發現了大自然的一個偉大真理？他在教堂一刻也呆不下去了，拔腿跑回家中。
伽利略回家後，迫不及待地進行了實驗，為了取得精確的實驗結果，他找來了一隻沙鍾，準備好鵝管筆、墨水、紙張，認真記錄實驗數據，並請他的教父幫助他進行這個試驗。他找來兩根一樣長的繩子，在頂端各墜上一塊相等重量的鉛塊，分別將兩根繩頭係在兩根廳柱上。伽利略手拿兩個鉛擺，分別拉到距垂直線不同的位置，然後同時放開手，讓繩索自然擺動，讓他的教父數一根繩索的擺動次數，自己數另一根繩索擺動的次數，然後加以比較。經過多次反複實驗，發現兩根繩索來回擺動的次數總數是一樣的。伽利略終於發現：雖然兩根繩索起點不相同，但擺動的時間卻一樣。他發現了擺動的規律，並用數學公式給予了準確的表述：即擺動的周期與擺的長度的平方根成正比，而與擺錘的重量無關。這就是伽利略年輕時發現的著名的“擺的等時性原理”。後來，荷蘭的科學家猶更斯就是根據這個原理，製造出了掛擺的時鍾。今天，這個原理被更廣泛地應用於計數脈搏、時鍾計時、計算日食和推算星辰的運動等諸方麵。
伽利略發現著名的“擺的等時性原理”時，年僅18歲。
1564年2月15日，伽利略出生於意大利的比薩城。他的祖輩是佛羅倫薩的名門貴族，父親是音樂家，作曲家，多才多藝，而且還擅長數學，可是他卻不願意自己的兒子將來成為一名數學家或音樂家，希望他能成為一位醫生。伽利略11歲時，進入佛羅倫薩附近的法洛姆博羅莎經院學校，接受古典教育。孩提時代的伽利略，好奇心極強，喜歡與人辯論，從不滿足別人告訴他的道理，而要自己去探索、去想象。他雖是一個音樂師的兒子，卻從小就對“天空的音樂”感興趣，他父親說他是一個心不在焉的小星象家，說他常常眼裏看見奇象，耳朵裏聽見異音。在學校裏，當老師在解說拉丁文的介詞，或意大利文的動詞的重要性時，小伽利略的心早就隨著父親給他買的作為生日禮物的那隻小氣球飛到天外去了。他還喜歡製造機械玩具做遊戲，他製作了各式各樣的像車、風車、船之類的小玩意兒。
17歲時，伽利略進入了比薩大學學醫。然而，他以後的成就竟與醫學毫無關係。在大學學習期間，他對醫學興味索然，卻迷戀著數學，在他的醫學教科書下藏著歐幾裏德和阿基米德的著作，背著人，一心一意地鑽研著數學。空閑時，就用自製的儀器進行自然科學實驗。他深深感到：“數理科學是大自然的語言。”為了學好這種語言，他決意獻出自己的一生。
在學習過程中，伽利略表現出了獨特的引人注目的個性，對任何事物都愛質疑問難。他不但指責學校的教學方法，而且還懷疑教學內容。尤其是對哲學家們所崇奉的那些“絕對真理”，他更想探明它們究竟包含什麼意義，甚至對古希臘偉大的哲學家亞裏士多德的主張也提出了質疑。
伽利略的學習動向和實驗活動，引起了學校教授們的不滿，因為一個學生要獨立思考，簡直是不折不扣的異端。教授們宣布道：“所有科學上的問題都最後而且一勞永逸地被亞裏士多德解決了。無論何時，隻要誰敢對一條教條式的說法提出異議，教授隻需引用亞裏士多德的一句話就可以結束爭論。而伽利略卻常常用自己的觀察、實驗來檢驗教授們講授的教條，對於伽利略“膽敢藐視權威”的狂妄舉動，教授們不僅寫信向伽利略的父親告狀，而且拒絕發給伽利略醫學文憑，甚至給他警告處分，因此，伽利略被迫離開了比薩大學，成了一個人所共知的學醫失敗者。