伽利略
贫困的少年
伽利略·伽利莱，1564年2月15日出生于意大利西部偏北的一个小城——比萨。
伽利略的家族在历史上是一个很有名气的名门贵族，在多斯卡尼省，这个族系中有很多杰出的官吏、艺术家和军人，但是。到伽利略出生的时候，这个族系就已经没落了。他的父亲文森西奥，曾经是一位非常出色的音乐家，也写过好几本关于音乐的理论与实践相结合的著作，这些书充分表明文森西奥是一个具有非凡的创造力和严密的逻辑推理能力的人，这与他早年的学习是分不开的。
因此，文森西奥常常在家里进行他的观点演说，父亲的观点对伽利略有着潜移默化的影响，尤其是强调实践和蔑视权威这两点，对伽利略以后的科学研究产生了极大的影响。
伽利略从小就尝到了生活的艰辛，因为到他出生的时候家境已经衰落了。他们家就住在比萨一条狭窄的巷子里。
由于生活的压力，文森西奥的脾气也越来越暴躁，他经常把孩子当成发泄内心不满的出气筒。但是有一天，文森西奥遇到一个乞丐，这个乞丐给文森西奥很大的启示，他从失望和颓废中振作了起来，他想到了自己的儿子伽利略。他觉得伽利略是一个聪明的孩子，于是，他把希望寄托在了儿子的身上。
孩子在一天天地长大，家里的消费越来越多。文森西奥拿回到家里的钱，越来越不能维持生计了。因为在伽利略之后，文森西奥又有了女儿维吉莉娅、莉维姬和一个儿子米开朗基罗。他很快就发现，光靠音乐并不能养活一家人。于是他打算放弃他的音乐事业，和他的妻子商量决定到佛罗伦萨去做生意。1574年，当伽利略10岁的时候，他们全家迁到了佛罗伦萨。
在佛罗伦萨，文森西奥觉得伽利略很有音乐感觉。于是他高兴地当起了儿子的音乐老师。他发现这个孩子很有天赋，当他给儿子讲了一些初学的乐理知识之后，伽利略竟很快地就可以弹一手流利的风琴。
虽然伽利略在音乐上表现出了一定的天赋，可是他更加喜欢的是绘画，他一直梦想着自己可以成为像达·芬奇、拉斐尔一样的画家。佛罗伦萨的一流画家多得数不清，在这里处处都可以享受到绘画精神和技巧的陶冶。所以，伽利略有这样的想法也是不足为奇的。
伽利略除了有想当画家的理想之外，他还有眼前最现实的愿望，那就是自己能做点儿什么来帮助母亲料理这个家。每当他看到父亲破旧的大衣，紧锁的眉头，他就痛上心头。伽利略背上了与他年龄极不相称的负担。
在伽利略成长过程中，文森西奥深切地感受到，儿子虽然聪明能干，但是他太张狂，不知收敛，这样出言不逊、锋芒毕露的一个人在今后的生活中是很容易遭人暗算的。
文森西奥几经考虑之后，最终决定把儿子送到瓦隆布罗萨的卡马多斯修道院里去学习。
就这样，10岁的伽利略进了修道院。
文森西奥的这个计划当时看来是十分正确和成功的，因为这个聪明伶俐的金发少年很快就赢得了神父们的喜爱。伽利略的记忆力特好，思维十分敏捷。而且，平时好动的伽利略居然对教授的课程十分感兴趣，他每天全力以赴地学习，这一点，让所有的神父们都感到格外地吃惊。
伽利略完全沉醉于知识的世界了，他决心要做一名修道士，他想在瓦隆布罗萨安静的图书馆里度过自己的一生。他不再对修道院以外的任何事情感兴趣，除了读书，他会在空闲时间到修道院里种满松树、胡桃树，空气芬芳的园地上去散步，伽利略守卫在与喧嚣世界完全隔绝的地方。
伽利略越来越明显的变化让文森西奥也着实吃了一惊。他真是没有想到，修道院竟把一个活泼、聪明、执拗的孩子变成一个老修士。伽利略整天走火入魔一般地沉浸在神学经典当中，他把自己牢牢地封锁在修道院的高墙之内，他整天就是祷告、念经，还有聆听钟楼低沉的钟声。
文森西奥可又不希望儿子在修道院里度过一生，做一个一辈子低头弯腰、整天口中念念有词的修道士。他认为，像伽利略这样聪明过人的年轻人，以后一定会大有作为的。
小儿子米开朗基罗也是他的一个希望。因为儿子从小就表现出了非凡的音乐才干，而且他发现米开朗基罗的音乐才干甚至超过了自己。因此，文森西奥决定让小儿子去学习音乐，如果学有所成的话，说不定会成为宫廷的首席乐师呢！可是，学习音乐是需要很大一笔费用的。到哪里去筹这笔钱呢？于是他把这个希望寄托在了长子的身上。
可是，如果让伽利略这样沉浸在神学经典里，让他从此弃绝尘世的一切亲情、一切追求，完全在青灯古经中去寻找人生的幸福，那么，他所有的计划不是全都化为泡影了吗？文森西奥知道自己必须采取一些行动来“拯救”伽利略。他经过再三考虑之后，决定让儿子从医。
就这样，在1581年，伽利略带着全家人的希望回到了他曾经生活过10年的城市——比萨，成了一名医科大学生。
伽利略是反对学习医学的，因为他对当时即使最有名望的医生使用的那种行医方法和迷信感到厌烦。可是，父亲低三下四地跟别人借了钱来供他读书，他岂有反抗的理由。可是，伽利略所处时代的医学教育是极其落后的。
伽利略再也忍受不了这样的桎梏了。解剖课时老师只是站在讲台上照本宣科地讲一些器官的组成，然后由几名高年级的学生帮忙，老师把摆在前面的肢体讲解一下，伽利略努力去听着。可是，他学士服下面的手指总是蠢蠢欲动。他不禁愤怒地问：“为什么，为什么只是根据古代权威的书来上课，为什么不鼓励学生自己去动手实践呢？为什么不让学生在实践中去发现事实的真相呢？”
伽利略这样日复一日地煎熬着，他的那股注重实践的精神让他再也忍受不了老师的纸上谈兵了。伽利略继续在比萨大学的课堂里出现着，可是，他的脑子里想的都是那些让他感兴趣的问题。
有一天，伽利略郁郁寡欢地走进了离大学不远的比萨大教堂。
站在教堂的门口，伽利略看到从教堂远处的石柱后面。一位穿着黑色长袍的教堂司事拿着一根细长的火把缓步走了过来。远远的那束火把像一颗星，忽明忽暗地闪烁着。渐渐地，大厅里有了光亮。他看到大厅里有一盏古铜吊灯在那儿悠闲地摆来摆去。
伽利略的心有些烦躁，他定定地看着那盏灯，它有多么悠闲啊，伽利略长时间地看着、看着，伽利略突然觉得这盏灯好怪啊，到底怪在哪儿呢，伽利略被这盏灯吸引了全部的注意力，他开始认真观察这盏灯的摆动。突然，一束光亮冲进了他的脑子里。对啊，这盏灯的摆动虽然在慢慢变小，可是，它每次往返的时间都是一样的。怎么会这样呢？伽利略陷入了深深的思考。
他想起曾经看过亚里士多德的一本谈物理学的书。这本书伽利略反复地读过，他对亚里士多德说的重的物体下落得快，而轻的物体下落得慢感到怀疑。可是，仅仅是怀疑而已，他从来没有听过有人对亚里士多德的话表示过怀疑和批评。至少，他没有听到有人公开说过这样的话。伽利略想：怎么才能做一个稍微精确一些的证明呢？他想到了达·芬奇，在他看过的一本书上，达·芬奇说，血液好比是山川江河里的流水，从海里上升到空中而变成云，云散到大陆山川又变为雨，下落到山川河流中又返回大海。如此反复，循环不已，形成了有规律的运动。
对啊，伽利略想到了，人体的血液也是在血管里生生不息地运动着，很有规律地撞击着血管壁。对！可以用血管的跳动来做一个证明。
想到这儿，伽利略伸出自己的右手，按着左手的手腕，他一边数着脉搏的跳动，一边盯着那盏摆动的吊灯看。
他的猜想被证实了：吊灯每次摆动的时间都是相同的，这说明亚里士多德一定是错了。可是，向亚里士多德发起挑战是需要勇气的，要比德国传教士马丁·路德攻击天主教时的勇气还大。于是他决心进一步做实验来证明自己的观点。
伟大的发明
伽利略带着兴奋快步地跑回了宿舍，他把门锁好。他整夜想着他所看到的情形，想着他的下一步实验。
第二天一早，他根本没有去上课，而是到商店找他的实验用品——两条铁链。然后他回到宿舍。
他仍旧把门关上，用铁链把两只球分别拴好。可是怎么才能让它像教堂里的吊灯那样摆起来呢？他仰起头寻找着合适的地方，那根又粗又结实的屋椽解决了这个问题。于是，他又跑回到商店买了两个铁钩。一切都已经准备就绪了，两个铁球已经被他拴在了屋椽上。他的两只手分别拿着两个球，他把其中一个抬到很高的位置，而另外一个呢，则只把它抬到了一半的高度。这时，他同时放手了。
伽利略屏息凝视，他仔细观察着小球的摆动，两个小球一会儿向左，一会儿向右，摆个不停。慢慢地，它们越摆幅度越小，逐渐停止了……几乎是在同一时间停止。
伽利略反复做了好多次这个实验，结果都是一样的。伽利略的想法被自己证实了，他高兴极了，躺在床上用颤动的手指揩拭着额头上的汗珠。他太兴奋了，他努力抑制着自己的激动。忽然，他又从床上跳起来，走到桌子前想象着不久的将来，他要在全校师生的面前发表自己的见解。
摆动特性的发现大大刺激了伽利略潜藏着的创造力。他的生命力完全爆发了出来，他的脑子迅速地运转着。他很快发现，如果拴铁球的链子的长度不同，也就是说摆长不同，那么他便可以得到不同的摆周期。同时，他联想到如果他用这种特性来当钟表，那么不就可以作为测量脉搏的仪器了吗？他把他的想法告诉了一位同学，那位同学还劝他把发明卖了。
据说，后来比萨城里确实采用了这种设备来测量人的脉搏，而且颇受欢迎，但是，伽利略却没有因为他的发明发一笔小财。
父亲不再支持伽利略读书了，这个消息对于伽利略来说其实是一个好消息。这样，他以后不用再看着老师们的脸色和同学们的冷嘲热讽了，他也不必勉强自己再去上那些枯燥乏味的课，不必沿着这条自己并不喜欢的路走下去，以后再进入一个他并不喜欢的行业。他被父亲带回了家，既然儿子对医学不感兴趣，那就子承父业，让他学着做生意吧。
1584年，伽利略没有拿到大学文凭，就从比萨回到了佛罗伦萨的家中。他帮着父亲站站铺子，出去进进货，里里外外打个下手。闲暇时候，他就会拿出他喜欢的书，继续在那儿琢磨单摆的奥秘。
伽利略当然也是不喜欢做生意的，站在铺子里，只是他为这个家庭出一份力，为父母减轻一份负担。所以，铺子里的他表现当然不会令人满意。看到他总是一副若有所思的样子，文森西奥和吉乌莉娅就气不打一处来，他们觉得这个儿子一点责任心都没有，又不勤快，每天走火入魔一般陷入深思，口中还念念有词，在纸上胡涂乱画着。于是，他们给伽利略一些暗示，希望他能慢慢认识到这一点。可是，收效并不大。
伽利略在研究了阿基米德的浮力实验以后，想到一个巧妙的方法，可以计算出物体的比重值。于是，他在1585年和1586年之间，写了几篇关于流体静力学方面的文章，还写了一篇论述“比重秤”的“天才学术论文”。这些论文让伽利略在佛罗伦萨和罗马的学术界有了一定的声誉。于是，他开始向自己的目标靠近了。
佛罗伦萨实在太让伽利略失望了。这是一个人才济济却又人才相伐的城市，他再也不想进入那些对他没有尊重态度的豪门大宅了。太多的失望和无奈，迫使伽利略不得不考虑新的方向了。经过几天的思考，他决定到别处去寻找快乐。
几个月以后，伽俐略回到了佛罗伦萨。他虽然身体上很疲惫，但是精神上显得无比充实。吉乌莉娅看着晒得黝黑的儿子，不禁有一些心疼。可是，看到儿子高高兴兴地说着他的见闻和收获，吉乌莉娅稍稍安了点心。1587年的罗马之行是伽利略的第一次罗马之行。
罗马之行给了伽利略许多珍贵的记忆。他在那儿见到了克勒菲神父，他对伽利略的发明十分欣赏，并给了伽利略很多支持和鼓励。
可是，现实终归是现实，伽利略回到佛罗伦萨，他的前途仍然一片迷茫，他仍没有找到自己的用武之地。不久，宫廷数学家里奇给他带来了一个好消息。
原来，不只里奇，另外还有好几位佛罗伦萨的知名学者对伽利略的科学论文和流体静力学分析十分赞赏。可是，比萨大学没有数学教授的席位，于是，这几位名流一同向托斯卡纳大公提出建议，在比萨大学设立这一教席，并聘请伽利略来担当这个职位。
于是伽利略带上母亲给他准备的行李上路了，给在佛罗伦萨的父母留下一片朦胧的企盼。
比萨大学的学生，一向都有一个传统，那就是自由选择一位教授作为自己的家庭教师。伽利略本来打算到了比萨大学可以多收几个私人学生，这样可以增加收入，可是，事与愿违。他不但在这方面缺乏名气，而且，由于缺乏经验，所以他的演讲也并不十分出色，因此，选伽利略来当私人老师的学生寥寥无几。
当然，还有一些学生不选择伽利略做私人老师是因为他的个性。伽利略这个人爱憎分明，对学生也不例外。他对那些聪明、又有天分的孩子特别地喜欢，面对这些学生的时候，伽利略会立刻变得十分和蔼可亲。他是一个十分富有同情心的老师，常常不厌其烦地为学生解释那些最难懂的题目，他甚至可以把自己的事情放在一边，然后花掉大部分的时间和学生们一起研究他们的那些古怪的想法。伽利略对少数与他意气相投的学生十分地溺爱，他会忘记自己的身份，和他们打成一片，和他们一起谈天说地。相反，伽利略对于那些反应迟钝和接受新观念较慢的学生却实在难以忍受。伽利略会在课堂上对他们显出不耐烦的情绪。他实在是克制不了自己，他不明白这些学生怎么会那么迂腐。于是，这些资质较差的学生对于这位不比他们大多少的老师的辛辣非难，就变得阴沉不高兴起来，并且满腹牢骚。
伽利略是一个有勇气有批判精神的人，所以他在授课中常常讲述一下自己的新观点。这一行为让那些已经习惯了照本宣科的老学者们十分不满。他们几乎都是亚里士多德的忠实信徒，他们是不允许被自己奉为神明一样的偶像被像伽利略这样的年轻人当作靶子的，而且，他们极不喜欢伽利略发表观点时的挑战态度。他们认为，伽利略本可以缓和一点来表达他的观点。
也就是在这期间，伽利略做了著名的比萨斜塔实验，正是挑战亚里士多德的理论。
托斯卡纳大公的私生子约范尼德美第奇王子一心想着有一天自己会创造出一个奇迹，让佛罗伦萨乃至整个欧洲大吃一惊。他历经两年的时间制造出一台挖泥机，并请伽利略来对这台机器进行质量、效能方面的审查。
伽利略在仔细检查了这台机器以后，他实事求是地说明了情况：这台机器根本不符合机械制造原理，所以，根本不能工作。
因为说这台机器不能工作，王子恼羞成怒，把责任全都推到了伽利略身上。他发誓要把伽利略赶出比萨城去。
双喜临门
就这样，1591年，伽利略离开了比萨大学。
伽利略离开了比萨大学后，他的生活陷入了困境，他必须尽快地找到一份新的工作以贴补家用。因为这一年，父亲已经去世了，弟弟米开朗基罗还没有能力赡养母亲，两个妹妹也没有做修女的打算。所以，伽利略还得为两个妹妹准备嫁妆，家庭所有的重担全都落在了他一个人的肩上。可是因为王子的原因，他在比萨已很难再找到工作。所以，他不再尝试去找什么工作，而是开始做另外的打算。
伽利略最终决定去威尼斯。因为威尼斯是意大利所有城市中最开明、最自由的一个，所有的学者在这里都可以尽情地讲述自己的观点和想法，而不会有其他力量来限制他的言论和思想自由。其次，在威尼斯的管辖之下，有一个帕多瓦大学，它正好在威尼斯的西部，相距仅32公里。威尼斯的自由学术氛围使得帕多瓦大学的学术气氛也十分自由，这对科研十分地有利。而且，在帕多瓦大学任教的博物学家潘因里，与伽利略的关系十分密切，伽利略还曾经在他家里住过一段时间。潘因里的家还是一个聚会的中心，有许多学者和权贵来这里高谈阔论，这里是一个可以自由沟通的空间。
决心已定，伽利略动身去了威尼斯。
伽利略虽然两手空空地来到了威尼斯，但是他在学术界已经有一定的名气了，虽然他穿着寒酸的衣服，但是人们对这位年轻的学者十分地敬仰，甚至以能听到他的讲演为荣，在各种舞会和音乐会上，主人们纷纷邀请这位年轻人来参加，以示自己的身份。在这些场合里，伽利略不再是敬陪末座的人了。人们围绕着他，听他讲着他的流体力学和他的斜塔表演。
就是在这样的场合中，伽利略第一次见到了玛丽娜·根巴。虽然是第一次见面，但是伽利略却深深地爱上了她。她戴着白色的面纱，这是法律规定的只有贞洁妇女才可以戴的。她的娇美、她的高雅、她的机智己经让人们忘了她的卑微出身。在伽利略的眼里，玛丽娜的一切都是那么完美。
伽利略打听到玛丽娜的住址，于是带着水果和鲜花去拜访她。但是，伽利略这时候还没有工作，所以经济上十分拮据，他常常为自己不能给玛丽娜买一些昂贵的礼物而感到内疚。有一次，他向一个朋友借了一些钱，为玛丽娜买了一副金耳环。玛丽娜把那副耳环戴在耳朵上，当她轻轻晃动她那个可爱的小脑袋的时候，摇曳生姿，美丽极了。
可是，过了一会儿，玛丽娜就把耳环摘了下来然后深情地对伽利略说：
“我知道……我知道，你现在生活不是很宽裕，以后不要再买礼物给我了。我其实并不需要这个。”
伽利略为玛丽娜的善解人意感动着，他虽然不像弟弟那样有音乐天赋，但也仍会给玛丽娜写一些诗，来表达他心中的爱情。玛丽娜陶醉在他的这些诗中，这些对于她来说，其实就已经足够了，她并不需要那些浮华的东西。
就在伽利略收获爱情的时候，又有一个喜讯传来，他被帕多瓦大学聘为数学教授了，而且薪水是比萨大学的3倍。
这样伽利略不但拥有了美丽的玛丽娜的爱情，而且他还有了自己梦寐以求的工作。伽利略和玛丽娜共同庆祝了一番。玛丽娜答应伽利略，等他到了帕多瓦大学，有了房子稳定下来以后，她就会搬过去和他一起居住。可能是由于伽利略对自己的贵族血统的荣誉感吧，他并没有跟玛丽娜提及结婚的事情。
桃李满天下
伽利略在帕多瓦大学主要是讲授数学课。这时候的伽利略已经有些名声了，于是，慕名而来的学生也越来越多，随着他的名声越来越大，教室开始不能容纳那些莘莘学子了。
有一天，伽利略又要作一个报告，可是，当他按时来到教室的时候，却发现门口已经被围得水泄不通了，还排着好长的队伍，甚至他想进去都是一件极难的事情。
同学们看到伽利略教授来了于是纷纷闪出一条路来，伽利略站到了讲台上，可是，他看到门口还有许多学生在那进不来。看来，这个小教室想让所有的学生平等地来听他的课己经远远不行了。于是，他提议去花园里上课。
于是伽利略就站在同学们的中间。在和风中，在柔和的阳光下，在所有眼睛的注视下，不知不觉，伽利略的报告结束了。
此时的伽利略已经是3个孩子的父亲了，所以除了讲课以后，伽利略还要为一些私人学生和青年贵族讲课，以此来增加收入。那些贵族青年有许多都会成为未来的军官，因此他们热衷于一些军事方面的东西，于是伽利略为他们讲授军事攻防规则、军事建筑学、测量学等等。
伽利略的学生越来越多了，有许多都是来自法国、瑞典、德国等不同国家的外国学生，真可以说是桃李满天下了。
根据亚里士多德的观点，天空是永远不应该变化的，因为天上的一切都是由完美无暇、不可改变的物质组成的。因为天是上帝创造出来的，星辰的数目是一定的。但天空却出现了一颗特别耀眼的新星，致使帕多瓦城的居民整日惶惶不安。
伽利略和开普勒经过仔细的研究，为了让大家对这颗新星有一个认识，他做了3次演讲，在演讲中，他用明显的事实和精确的计算宣称：“这颗新星是一颗真正的恒星，它不是地球大气中的某种大气现象。这颗新星并不是真正的年轻的‘新星’，其实，它们早就已经存在了，只不过很暗，没有被人类发现而己。”
伽利略的观点并没有为所有的人接受。比如和他共事并曾经是他的好友的帕多瓦大学的教授克雷蒙尼尼。他这次再也不能容忍伽利略的“胡说八道”了，因为这次危及到了亚里士多德的自然哲学的根本。他写了一本小册子与伽利略公开对峙起来。伽利略认为这是关系到自然科学生死存亡的大事，不能顾惜朋友之谊而毁掉真理。于是，伽利略也采用对话的形式写了一本小册子，回敬克雷蒙尼尼。
荣归故里
伽利略关于新星的3次演讲，让他的名字再一次为更多的人所知。每次他演讲的时候，教室都会被挤得水泄不通。当然，除了大学生以外，还有社会各界人士，还有许多来帕多瓦访问的名流，都以能够亲耳聆听伽利略的演讲为荣。在从外地来帕多瓦听演讲的学生当中，有一位叫做尼可洛的年轻贵族，他是托斯卡纳王宫御前大臣的儿子。当他听了伽利略的演讲以后，对伽利略崇拜至极，并且为佛罗伦萨出现了这么优秀的学者感到无比骄傲。于是，他在回到佛罗伦萨以后，对他的父亲提起了这件事情。他希望他的父亲能够让伽利略回到佛罗伦萨。
大臣同意了儿子的意见，于是，他找个机会与托斯卡纳大公夫人克丽斯蒂娜说了这件事。克丽斯蒂娜听了大臣的话，决定让大臣给伽利略写信让他回来。
收到御前大臣的信，使伽利略感到有一些意外，但是，这意外很快被信中带来的佛罗伦萨熟悉的气息而取代。
伽利略已经是40岁的人了。离开家乡已经十多年了。这么多年来，生活给了他太多的磨难。父亲生前的债务要他一点一点地还清，两个要出嫁的妹妹要他给准备一份和她们身份相称的嫁妆。还有那个懒惰的、整天游手好闲的弟弟，伽利略要为他支付永远都满足不了的各种费用。还有自己的一大家子，玛丽娜并不是个理财的好手，他们的账目总是出现赤字。还有他自己的一摊工作，他要花时间和精力去备课，去搞研究，去教私人学生，还有……40岁，一个还算得上风华正茂的年纪，可是，伽利略的外貌已经远远地走在了他年纪的前面。而且，伽利略的关节炎很严重，发起病来的时候，常常痛得他不敢走路。
这么多年离家在外，太多的生活琐事占据着他的时间和精力，偶尔想起佛罗伦萨的时候已经像是一个遥远的梦了，远得恍如隔世。现在，突然间收到御前大臣的信，他的思乡之情又重新被呼唤起来了。
人一旦出了名，麻烦事儿也就会随之而来。伽利略已经看到帕多瓦大学里的许多资深的教授眼神当中的那种仇视了。这一方面是因为伽利略取得的这样令世界瞩目的成就令他们嫉妒，另一方面也是因为伽利略取得的这些成就，有一部分是在公开地向亚里士多德挑战。这是他们最不能忍受的一点，要知道，亚里士多德是他们的偶像，是他们一生的信仰，是他们藉以维护他们的尊严和在学生们面前摆出姿态来的根本，可是，这些东西就这样要被伽利略否定了，这是他们忍受不了的。让伽利略感到有些不安的是，这些人的势力还不小，他们这样群起而攻之，对于掌握着真理的少数人来说肯定是一种危机，他们直接威胁了伽利略在帕多瓦大学的职位。
伽利略曾经去了曼托瓦公国，那是意大利北部的一个小公国，他在那里见到了宫查格公爵，他亲自教宫查格公爵学习使用军事测量仪器。当课程结束的时候宫查格公爵给了伽利略一笔超过伽利略年薪的重赏。伽利略至今还记得拿到那笔赏金时候的心情。当时，他决心继续留在曼托瓦公国，这样，他会得到更多的奖赏。可是没多久，伽利略就发现，曼托瓦公国实在太小了，它的实力不够雄厚，所以他们能够给予伽利略的赏金肯定也是有限的，只有留在一个有经济实力的大公国里，伽利略才能长期地被支付这种很高的报酬。如果能在托斯卡纳宫廷里谋到一个位置，那么伽利略就会有比较优厚的待遇，而且他可以不必再演讲了，也不必再有那么多的私人学生，他就可以有更多的时间去研究和发现新的问题。
经过深思熟虑，伽利略决定给克丽斯蒂娜大公夫人写封回信，告诉她自己愿意随时听从夫人的调遣。
伽利略于是回到了佛罗伦萨，家乡的一切都令他感到了熟悉和亲切。他觉得佛罗伦萨比往日号称“百合花城”的时代更加美丽了，伽利略在这里受到了宫廷官员们的热情接待。
在佛罗伦萨，伽利略是一位贵宾，人们对他推崇备至，人们如众星捧月一般把他举到了一个高高在上的位置。
但那些王公大臣和夫人小姐们，他们分明对科学一窍不通，却在那儿有板有眼地对伽利略的研究大加称赞，开始的时候，伽利略还挺高兴，可是，渐渐地，他感到厌烦了。应接不暇的应酬；奢华的晚宴；逻辑不通的议论；肉麻的吹捧……每想至此，伽利略都不禁打冷颤。
伽利略想起他不久前和威尼斯学监的对话。学监对伽利略说：“也许，这里不能像王侯那样支付您那么多的钱，可是这里有作为科学研究极需要的自由的氛围，这一点您可不能抛在脑后啊。您知道的，有许多新教徒在我们学校里听课，我们非但没有把他们哄出去，而且我们授予他们博士学位。伽利略先生，还有一点您是清楚的，有人向我们证明克雷蒙尼尼发表了违反宗教原则的见解，可是，我们没有把他送上宗教法庭，而且，还批准给他增加薪水，甚至荷兰人都知道，威尼斯共和国的宗教法庭是没有多少权力的。伽利略先生，您作为一个天文学家，这样的宽松环境对您的学科发展是很重要的，您说是不是呢？”
伽利略嘲讽地对学监说：“你们的自由程度和薪水是成正比的，你们把支付极低的薪水作为不把人送上宗教法庭的条件。”
学监听了伽利略的话，显然他有些生气了。他愤怒地说：“伽利略先生，您这话说得太不负责任了，太不公平了。请您想想看，如果让一个不学无术、胸无点墨的修道士来随意干涉您的研究工作，那么，您在这项工作中，投入再多的时间，投入再多的精力又有什么用处呢？请您伸出耳朵听一听在有些地方，科学在奴役下的痛苦呻吟吧！而在威尼斯无论您的思想有多么大胆、有多么离经叛道，我们都会给您一份发展的空间，我们都会抱着欢迎的态度来对待它。在这里，没有人给你压力，没有人可以阻止你沿着自己的路走下去。您的工作不会受到一丝一毫的干预！难道，对于一个用生命去寻找真理的人来说，那点儿薪水更重要吗？”
“自己为什么要回到佛罗伦萨来呢？难道仅仅因为这里是自己的家乡吗？难道是故土就非得回来不可吗？回来以后，工作将如何继续呢？学监的话说得太有道理了，威尼斯的学术气氛是佛罗伦萨比拟不了的，在那里，可以自由自在地工作而不必担心会有异样的声音来找你的麻烦。对于一个追求真理的科学家来说，这一点实在是太难能可贵了。”
伽利略依旧每天去宫廷给小王子上课。王子的年龄显然有点小，所以基础知识不是很扎实，这样，他们的课程出现了一些障碍。为了安慰王子，他说：“没关系的，你要慢慢学才可以，这东西就像一座大楼，如果地基打不好，那就算把楼盖起来也不会稳固的，以后我还会回佛罗伦萨来，所以，我们还有机会学习。”
科西默王子出口不凡，他说：“伽利略先生，等我长大了，当上托斯卡纳大公的时候我会聘你当我的宫廷数学教授。”
听了这一句，伽利略觉得这也正是他所希望的，伽利略陷入到了矛盾的心情之中。
暑假快要结束了，公爵赠送了伽利略一些礼物，但是，他并没有聘请伽利略来做宫廷教授。一位官员告诉他，大公爵现在正忙着操办儿子的婚事，等他忙过了这一阵子，决不会让这样一位出色的学者留在帕多瓦。
托斯卡纳驻威尼斯的大使帮助伽利略很快得到帕多瓦大学的再次聘任，而且，还给伽利略增加了薪水。对于托斯卡纳王宫的聘请，现在，伽利略反而不着急了。首先，帕多瓦大学已经聘用了他，他目前的生活有了着落，他不需要四处奔波了。再说，他现在对于回佛罗伦萨还有几分犹豫。伽利略想过了，现在最聪明的做法就是静观其变。先拖上几年，观察一下形势，然后再做决定，因为如果他急于在宫廷里谋职位的话，可能就会降低自己的身价，这样，可能会直接影响他的薪水。如果现在不回佛罗伦萨，那么对于他今后在王宫里的位置，只有百利而无一害的。于是，伽利略一直在帕多瓦大学教书，只是在假期的时候，才回佛罗伦萨讲学，这种状况一直持续到1609年。
重返佛罗伦萨
1609年，科西默王子继位了。
伽利略重回佛罗伦萨的想法被重新唤起了。生活的重担对于伽利略来说一直都没能摆脱掉，所以，他的很多选择都必须以能够继续给自己、给别人带来安稳的生活为前提。所以，这一次是一个回佛罗伦萨的好机会。伽利略还记得，几年前，当科西默还是王子的时候，他曾经写信给科西默王子，在信中对他表示了敬意。在信中伽利略说：“任何一位统治者都需要几个忠实而有才干的侍从，而我将是最忠实可靠的一名仆人，我宁愿受您的使唤而不愿找其他主人，因为在我看来，您的态度温和天性仁慈，使得任何人都情愿受您的驱使。”
由于他和科西默王子的交往一直都很友好、很顺利，所以，这次伽利略把希望寄托在了科西默大公的身上。很快，伽利略就给托斯卡纳宫廷里的一位叫做杰拉迪尼的大臣写了一封长信，在信中伽利略坦率地表达了自己的心愿，他在信中写道：“我已经工作过的20年，是我一生中最美好的时光，但时间和精力也就这样被零碎地肢解掉以满足每一个效劳对象的要求。在我的职业当中，上帝和我自己的努力都没有给我才能。我现在最大的愿望就是在我离开这个世界之前，我能够有一个安静和闲暇的环境，让我把手头上的3部著作写完，并将它们出版问世。我想我不能从任何人那里得到有效的帮助，我只寄希望于大公。”
很明显，这是一封试探性的书信。信中所说的话，其实都是说给科西默大公听的。伽利略希望这封信能让大公想起他曾经的承诺，以给伽利略一个更好的去处，可是，不久这件事情就被他和玛丽娜分手的事打断了。
人总是生活在一定环境中的，所以一个人的思想不可能跳出他的历史局限，就像伽利略这样有成就的学者也没逃脱安排。
伽利略和玛丽娜一直都没有在教堂正式结婚。这其间的原因可能是玛丽娜的出身比较贫寒，而伽利略虽说并不富有，但他的祖上却是望族。这种等级观念在当时是深入人心的。于是，玛丽娜与伽利略在经过一次长谈之后，没有争吵，没有推托地分手了。
两人分手之后，伽利略有一种如释重负的感觉，无论怎样，以后家庭负担会大大减轻，因为女儿在修道院里的生活费，儿子的抚养费远远比玛丽娜所需要的钱少多了。这样，伽利略会还清债务，可能他还会有一些积蓄。但伽利略又是孤身一个人了，伽利略有些替自己悲哀，45岁了，竟然连一个美好的家庭都没有。
就在伽利略孤独和苦闷的时候，又出现了一件意想不到的大事扩大了他的生活空间。
1609年7月19日，伽利略到帕多瓦东边的威尼斯去访问一位朋友。
伽利略从威尼斯的朋友那里得知荷兰人发明了望远镜，于是跑到威尼斯共和国的科学顾问萨比那里，问他对荷兰人发明的望远镜有什么见解，萨比一直很欣赏伽利略的科学才能，于是把自己收集的一些关于望远镜的资料拿给伽利略看。
过了几日，伽利略听说有人在帕多瓦公开向人们展销望远镜，于是伽利略又迅速返回帕多瓦。可那个商人又去了威尼斯，据说他要向威尼斯政府出售此项“技术秘密”。伽利略手头上已经有了制造望远镜的详细资料，于是不再去追赶那位商人，他潜下心来，研究望远镜的原理和制作。
1609年8月4日，伽利略利用一根铅管和一个凹透镜片、一个凸透镜片，在调好两个镜片的距离之后，伽利略制造出了一架倍率为3的望远镜。他立即向威尼斯政府通报，他已经能够制造出望远镜了，所以不必理会荷兰商人的“技术秘密”。
随后，伽利略又成功地制造出了倍率为9的望远镜。他把望远镜带到威尼斯，安置在圣马克广场的塔楼的顶层。这处塔楼是威尼斯最高的建筑物，在这儿人们可以看到远处海上和陆地上的景物。
由于伽利略的这项发明，他被帕多瓦大学聘为终身教授，年薪从500弗罗林增加到1000弗罗林，伽利略高兴极了。
自有人类以来，一轮皎洁的明月就一直吸引着人们去探索。伽利略也把他的注意力投到了月亮上。当他有倍率为9的望远镜时，他没有什么确切的发现。当伽利略成功地研制出倍率为20的望远镜时，他相信那情形必将有所不同。
通过高倍率的望远镜，伽利略不仅看到月亮上有山脉和大量的环形山，他甚至还根据山峰的阴影来估计山脉的高度，他把这些观察结果都记在了他的《对话》中。
望远镜像一头公牛般闯进了古老的天文学领域，使天文学那些完美、精致的天体和天球理论遭到致命的重创。可是，人类的天性是保守的，他们不喜欢一个陌生人突然闯进他们的思想家园，把他们孩提时代起就固守的一些信念打破。因此，当新事物被大智大勇者揭示出来的时候，事情总是不那么令人愉快，尤其是这些新观念或者意见与统治者的利益息息相关时，往往更是如此。
伽利略很快就觉察到他周围的一些人，尤其是哲学家们，对他的新发现“嗤之以鼻”。伽利略于是让他们亲自去看一看，可是，有些哲学家就是不肯，好像一贴上望远镜就会被施以魔法一样。有的哲学家倒是“屈尊”在望远镜里看了看月亮。可是他们却看到了“不一样”的情景。他们声称，月亮表面是光滑的球体，它的表面上覆盖着一层透明的晶体，在这层晶体之下才是伽利略看到的被“误认”为是群山的东西。伽利略讥讽这些哲学家们说：“这些哲学家们从来都没有否认过月亮像镜子般光滑，如果可以想象的话，他们想让月亮比镜子更光滑！”
对天发问
1610年1月7日的晚上，天空中只出现了木星和土星两颗亮星。由于土星的位置太低，所以在日落后一个半小时，它就达到了地平线上几度的位置，而且几乎已经看不到了。这时，只剩下木星高高悬挂于东方的夜幕上。
伽利略仍然用倍率为30的望远镜对准木星，仔细地观察，伽利略发现，在木星的周围，有3颗小星，两颗在东侧，一颗在西侧。这一点引起了伽利略的注意。
第二天晚上，伽利略又看到了那3颗小星，但是它们的位置变了，都到了木星的西侧，而且相互间的距离缩小了，伽利略开始想这样的位置变化是由于木星自身的运动导致的，但是，几颗小星之间距离的变化解释不通啊！于是，他随即想到这种位置变化是由于这3颗小星自身的运动而引起的。
1月9日的晚上，阴云密布，伽利略什么都没有看到；1月10日，木星周围只有两颗小星出现，而且都在木星的东侧；l月11日晚，依然如此；1月12日晚，又是3颗小星，一颗在西侧，两颗在东侧，而且似乎不是原来的那3颗了；1月13日晚，木星周围出现了4颗小星，东边有1颗，而西边有3颗了；1月15日晚，这4颗星都在西边，而且几乎在同一条直线上。
于是，伽利略发现了木星周围有4颗卫星在围绕着它旋转，他在《对话》中论述道：“我们看见木星，就像另一个地球一样每12年绕太阳一周，而随着它一起运行的不止一个月亮，而是4个月亮……”
伽利略的发现又在哲学家中遭到强烈的反对，他们以“亚里士多德说过……”为盾牌向伽利略发起进攻。对这一点，伽利略总是耐心地说：“亚里士多德也是十分盼望发现真理的，他如果有机会利用我的望远镜去看一看的话，我相信，他也一定会改变他的观点的。”
有人则用《圣经》来责难和威胁伽利略，他们说：“圣·阿奎那说过……你敢否认教会肯定了的真理吗？”
伽利略用一位著名主教巴朗尼的话来还击他们：“我是忠实于教会的，但《圣经》只教我们如何走向天堂，而不是天空。”
还有的人用神秘的数字学来向伽利略发难，他们的理由是“七”这个数字从古至今都被人们视为一个无尚“吉祥的数字”。伽利略怎么胆敢冒天下之大不韪，在“七”个游星（包括土星、木星、火星、金星、水星、太阳、月亮）的后面加上一个“四”，把它变为不伦不类的“十一”呢？要知道，一周之内有7天，北斗星有7颗，彩虹是七色的，去麦加朝拜，也要逆时针绕全堂克尔后转7周！
依照惯例，伽利略有权为他发现的新星命名。令伽利略高兴的是，木星的卫星恰好是4颗，这是一个吉祥的数字，因为科西墨大公恰好是兄弟4人。为了日后能到佛罗伦萨宫廷去任职，伽利略决定，把这4颗卫星取名为“美第奇星群”。
伽利略收到了佛罗伦萨宫廷秘书方达的信，在信中方达传达了科西墨大公的意思，如果伽利略回到佛罗伦萨，他可以有两类工作：一个是比萨大学的数学教授，另一个是担任托斯卡纳宫廷哲学及数学顾问。
这两个职位都让伽利略感到高兴，因为比萨大学的职位使他博回了足够的面子，18年前他被比萨大学冷冰冰地解了职，而如今能风风光光地回去，当然是人生一大快事；宫廷顾问的职位可以使他薪水不少而自由机动的时间很多，而且他还可以有权仲裁科学争端。
1610年的秋季，伽利略离开了威尼斯，离开了儿子文森佑，回到了佛罗伦萨。1610年9月12日，伽利略终于回到了佛罗伦萨。
伽利略此次返回佛罗伦萨，受到了前所未有的迎接。比萨大学里的学生把他当作神明一般地敬仰；昔日的那些论敌似乎也都离开了学校，现任的老师都对伽利略尊崇备至，当他讲解他的新发明的时候，宫廷官员和科学家们都会洗耳恭听……但是，在一片友好的欢迎中，伽利略也感觉到了一种不友好的气氛在他周围潜伏着，似乎在等机会出击。但是，让伽利略感到安慰的是蒙特主教给了他一幅镶有珍珠的图画和一封写得十分诚挚的信，作为对伽利略赠予望远镜的回报。而且，罗马学院的很多教授也开始承认木星周围有4颗卫星的事情是确凿无疑的。
伽利略又投入到了天文学的研究当中，他的学生卡斯特利写信给他，建议伽利略抓紧时间观察金星，因为如果哥白尼的主张是正确的，那么金星就应该是绕日而行的，那么，金星就一定会有盈亏。于是，伽利略开始研究金星。
一连两个星期的观察，伽利略得到了结果，他发现金星的盈亏规律。金星不但和月亮一样，在形状上可以由满月而变为娥眉月，而且光亮也会因时而有增长和消退之分，它的外圆半径也会大小相异。这一观察结果充分说明，金星是绕着太阳在转动的，而不是绕着地球。这一点，打破了亚里士多德的天体理论，从而证实了哥白尼的日心说。
伽利略透过望远镜看到了金星的盈亏情况，这一回，亚里士多德学派的人只能缄口不言了。但实际上，伽利略就此认定哥白尼的日心说获得了根本性的胜利，也犯了错误。但是科学总是要循序渐进发展的，真理也总是要一步步去揭开面纱的。
除了金星的盈亏，伽利略还有更重要的发现，那就是太阳表面的黑点。伽利略认为黑子是太阳表面上的某种现象引起的，由黑子的运动，就可以推断出太阳是围统自身的轴线在运动的。这一点对于亚里士多德学派的人来说更是不可容忍的，他们坚持认为太阳是完美无缺的。太阳神阿波罗象征着光明，它的光辉普照着大地，可伽利略却说它的上面有黑子，还说太阳也和其他行星一样自转，太荒唐了！一股敌对的力量，正在伽利略的身边酝酿着……
伽利略觉得他有必要去罗马一趟了。他必须要获取罗马教会的认可。
因为罗马学院里的一些教授们已经认可了哥白尼日心说的正确性，而且，伽利略这次罗马之行还想让罗马教会的权威们知道，并且相信他是一个忠贞的天主教徒。
1611年春天，伽利略第二次来到了罗马。伽利略在罗马又一次感受到了胜利者的滋味——罗马最有名望的学者和大使来接待他，主教、君主们一起出席为他洗尘的晚宴。
主教们和伽利略一起进行了天文科学的讨论。他们都伸出友谊之手，答应给予伽利略支持，虽然其中有的人并没有读过《星辰信使》，但是由于受巴伯瑞德主教的影响，对于这本书也多有赞扬。
更让伽利略感到振奋的是，罗马教皇保罗五世亲自接见了他，虽然场面并不是很隆重和热闹，但这位世界上最有权力的教皇却对伽利略表现出了一些关爱。他询问了这位当时世界上最有智慧的人的生活和近来的研究情况，保罗五世很聪明，他并不直接干涉科学方面的事情，而是把这些交给职位不是很高但学识渊博的官员去处理。伽利略很欣赏这种处理科学问题的方法。这次罗马之行，伽利略并没有感到科学对他的新发现的任何排斥迹象。
在罗马停留一段时间，伽利略返回佛罗伦萨，而且很快投入到了科学研究之中。萨尔维职蒂请伽利略去参加一个关于流体静力学的“凝缩”与“稀释”问题的讨论会，这是亚里士多德学派和原子论者之间早已有的一个基本问题的争论。
伽利略在讨论会上说，冰块之所以能够浮在水面上，那是因为冰比水轻，与冰的形状毫无关系。因此，伽利略把冰称为“稀释的水”，而且还作出了令人惊讶的结论：“热胀冷缩是一般物质都要遵守的原理，但是，水是仅有的例外。”
比萨的一位哲学教授格拉兹里立刻表示反对，他说：“冰不是稀释的水，而是凝缩的水。它能浮在水面上，是冰的形状使然，而不是冰比水轻。水也是绝对遵守热胀冷缩原理的。”
伽利略因为这件事情又遭到了拥戴亚里士多德理论的哲学家们的憎恨，而且他们采取了一些非科学争论的手段来制服对手。
科西墨大公知道这场争论后，觉得这件情有损宫廷的威望，于是，他召见伽利略让他停止公开争论，而把自己的观点整理成书。
伽利略认为大公的建议颇有道理，于是就写了一本关于流体静力学的论文集，叫做《关于水中浮沉性质的对话》。这本书在1612年出版以后，立即被抢购一空。许多读者在开始的时候都觉得伽利略的说法有些违背“常识”，但读了这本书之后，尤其是按照伽利略设计的实验亲手操作之后，人们开始信服伽利略的观点了。
但是，仍有一些哲学家根本不顾及事实，他们也出了一本书来长篇大论地攻击伽利略。凡是伽利略说的话，他们一律加以驳斥，大有不彻底打倒伽利略誓不罢休的架势。这些还都不是最可怕的，最让伽利略感到不安的是这些攻击者中逐渐有了科学家的参与。
德国耶稣教会教士沙伊纳在1612年写了一本关于太阳黑子的书，他把这本书寄给了德国奥格斯堡的史学家威塞尔。随即，威塞尔以阿佩尔斯为笔名发表了沙伊纳的书，他还送了一本给伽利略。
伽利略看了这本书之后非常地生气。无耻的沙伊纳居然声称自己是第一个发现太阳黑子的人，而且，他还用亚里士多德的学说来解释太阳黑子，说二者是相互融合，相互支持的！
“无耻之徒！”伽利略愤怒地说道。于是伽利略决心对太阳黑子做进一步的观察，然后出书撕破沙伊纳的假面具。
伽利略探究真理的决心是坚定的。他在掌握了确凿的观察数据之后，他写了3封《关于太阳黑子的信》，在林赛学会的赞助下，1613年在罗马结集出版。在林赛学会的一再坚持下，伽利略在前言中声明他对太阳黑子的发现拥有优先权。其实伽利略对这一声明并不喜欢，因为在他发现黑子的时候，据说英法等国家也有学者注意到了太阳黑子的存在，伽利略关心的只是学术问题，而不是优先权归谁所有，他不希望因为这个问题而节外生枝，又引起争吵。可是，事情被伽利略不幸言中了。许多人对伽利略声明的优先权感到愤慨，尤其是沙伊纳。于是，沙伊纳一伙人阅读了伽利略的这本书，并在其间寻找攻击的靶子。
伽利略在《关于太阳黑子的信》的附录里，依然大胆而明确地宣称他相信并支持哥白尼的观点。伽利略的这次公开表态使他成为了众矢之的。敌对势力立刻聚集起来，形成了反对伽利略的强大势力。他们打着《圣经》神圣不可侵犯的幌子，向伽利略发起了胜券在握的挑战。
不久，罗马的一位朋友心急如焚地给伽利略写了一封信叫他一定要小心行事，因为可怕的宗教裁判所己经开始布置力量严密地监视他了。佛罗伦萨一群嫉妒青云直上的伽利略的哲学家们，开始与教会官员、科学家联合，有恃无恐地攻击伽利略。因为他们已经得知罗马教会对伽利略不像1611年那般热情了。
1614年12月，恶修士卡西尼来到佛罗伦萨的一所教堂布道，公开指责伽利略的信徒们，他宣称：“哥白尼的学说是不符合天主教信仰的。因为他的许多地方与《圣经》相违背，因此是异端学说。”
卡西尼于1615年3月20日秘密来到罗马，向宗教裁判所参了伽利略一本，他在告密书中写道：“我向神圣法庭报告，伽利略提出了从神学角度看是与教父们解释的《圣经》相矛盾的观点，他认为地球每天自转一周而太阳是静止不动的。”
卡西尼的告密，为罗马神圣法庭提供了可乘之机，于是宗教裁判所对卡西尼做了进一步的询问并记录下来，作为控告伽利略的证据。于是。一场宗教围剿科学的丑剧上演了。
伽利略知道这件事情以后，立刻给红衣主教们写信申明自己对于教会，对于天主教的忠心。在宗教法庭的红衣主教会议上，伽利略的信被宣读了。因为他们也不愿找茬儿为难伽利略，去干涉科学问题。于是他们决定折衷来解决这个问题，要求伽利略及其支持者们不要推翻《圣经》已有的对宇宙的说法，对哥白尼的著作也只会删去某些不当的部分，并原封不动保留其关于天文学的假说。
科学纷争
1615年12月，伽利略第三次去了罗马。但是，这一次迎接他的是冷酷无情的冬天。
伽利略在燃烧的晚霞里看到了罗马城里高耸的尖塔顶和高高的十字架，这让伽利略感到一种崇高的使命感。伽利略感受到了大自然的庄严和崇高，同时他也相信上帝的深遂和伟大，他坚信，教会是会相信他的虔诚并接受他的观点的。但是，伽利略错了。
1616年2月24日，宗教裁判所宣布了两条禁令：
一、太阳是宇宙的中心，而且纹丝不动。
二、地球既不是宇宙的中心，也不是不动的，而是在做整体和周期的运动。
宗教裁判所把这两个观点列为禁令，并向伽利略宣布。伽利略沉默地听着，一句话也没有说。然后，公证人迅速将今天的情形记录备案。
由于红衣主教贝拉明对这件事情不满，所以这次谈话的公证人记录上，他并没有签名。
3月5日，技术委员会受宗教裁判所的委托，对哥白尼及宣布哥白尼学说的一切书籍予以禁止。矛头实际上已经对准了伽利略，贝拉明立刻把伽利略请到家中对他进行规劝。
但伽利略不想就这样委曲求全地与教会达成一种妥协，于是，伽利略和教会之间陷入了僵局。保罗五世不耐烦了，他沉下脸来，恶狠狠地表示要起诉这个固执己见、桀骜不驯的学者。伽利略的朋友们在这种充斥着火药味儿的气氛中，越来越为伽利略的安全担心了，他们劝伽利略赶紧离开罗马，否则以后想脱身都难了。还有一些朋友从比萨和威尼斯写信问他是否已经受到处罚，并且告诉伽利略他们已经放弃哥白尼学说了。伽利略十分生气，于是要求贝拉明为他写一个证明，证明他只是知道了这个禁令，而并没有任何放弃的表示。其实，伽利略让贝拉明写这个证明的同时，就已经决定要回佛罗伦萨。他必须要接受已成的事实，否则他可能惹到更大的麻烦，甚至有可能步布鲁诺的后尘。于是，伽利略向教会妥协了，不久他就回到佛罗伦萨。
伽利略回到佛罗伦萨以后住在南部一个叫做阿圣翠的小山庄里。1623年，伽利略出版了论彗星的著作《尝试者》。1632年3月，伽利略一生的心血《对话》在佛罗伦萨出版了。在这本书中，伽利略采用了个人对话的形式，借别人之口批判了亚里士多德的地球中心说和宗教的唯心主义世界观，论述并发展了哥白尼的日心说。因为这本书，伽利略被后人称为“近代科学之父”，但也因为这本书，伽利略走上了刑场。
伽利略虽然在《对话》的前言中说，他只把地动说当作一种假说，但是，眼明的人一眼就会看出伽利略是多么地热爱他的学说，于是，伽利略的敌人向乌尔班八世教皇证明《对话》是对神圣教会的致命威胁，它对于教会来说，比新教的船和加尔文更可怕。甚至有人对教皇说，《对话》的书中有教皇的影子，伽利略在书中放肆地把科学权威和教会权威对立起来。他们还找出一些例句以证明伽利略对教皇的不恭敬。又有一些人把1616年那份贝拉明没有签名的记录找出来给乌尔班八世看，这份文件上写得很清楚，上任教皇禁止伽利略讨论哥白尼的学说。乌尔班八世被震怒了，他认为伽利略有意在欺骗和侮辱他。灾难终于降临到了伽利略的头上。
1616年8月，罗马宗教法庭下令禁止出售《对话》，9月30日，佛罗伦萨宗教裁判所交给伽利略一纸宗教裁判所的命令：“教皇陛下责令佛罗伦萨宗教裁判官以教会的名义告知伽利略，他务必于本年10月内赶到罗马来，听候教会首席特别代理的审讯。”
就这样，教皇乌尔班八世亲手把伽利略送到了宗教裁判所，伽利略的明天操纵在别人的手里。
伽利略读完裁判官送来的传唤命令后，惊恐和疾病夹击着他，他的宿疾关节炎越来越严重，折磨得他几个星期不能起床，而更让他心灵煎熬的是，他的女儿维吉妮娅正在患病，而且病情十分危险，伽利略担心自己从罗马回来，就再也见不到她了。想到这些，不禁落下泪来。
可是伽利略如果不去受审，那么宗教裁判所就可以对他进行肆无忌惮地宣判，那么他将是更危险的。于是，伽利略决定动身前往罗马。
伽利略坐着科西墨大公送给他的轿子，经过了3个星期的跋涉终于来到了罗马。只有刚直不阿的佛罗伦萨外交官尼克里尼不顾众人的反对，亲自去迎接伽利略。他把伽利略安置在他曾经住过的房间里，并且亲自为伽利略安排饮食。在尼克里尼的照顾下，伽利略的身体状况比以前好多了，而且他的惊恐和惶惑也慢慢平静下来。他开始考虑法庭将会怎样审判他，他该如何回答，他一再提醒自己，万万不可陷入敌人的陷阱里去，1633年3月11日，按照当时宗教裁判所的规定，在审判期间受审人必须要住在密涅瓦的多明教会的修道院里，因此伽利略被隔离起来了。
接受审讯
1633年3月12日，审讯正式开始了。
伽利略走进了审判大厅，他看到10名法官坐在堂上，他们是清一色的红衣大主教，还有两位多明教会的教主，一位是教皇的兄弟，一位是教皇的外甥。
3个身着黑袍的法官坐在桌子后面，表情异常严肃。他们看到年老体衰、步态蹒跚的伽利略，还略动了些恻隐之心，令人搬张椅子让他坐下。伽利略身边没有一个朋友，他要一个人去面对10个“异端”法庭的法官，伽利略感到从未有过的紧张和痛苦。可是，当他看见法官身后那高悬的十字架时，他的心稍稍宽慰了一些，伽利略静静地等待着法官的审问。
法官开始用拉丁语，而且是第三人称的方式提出问题。
“这本书是他的著作吗？”
“他为什么会想到写这本书？
“这本书的内容是什么？”
这些问题早已在伽利略的预想之中，他按照已经准备好的回答诉说了一遍。
“他是否应允过检查人员的要求，在书的‘前言’里要确保每个读者不会误认为他在替哥白尼辩护？”
“是的，我有。我已修改过我的‘前言’。”
“那么为什么‘前言’和书体印刷不一致呢？是否以此来表示‘前言’与本书无关？”
伽利略有些筋疲力竭地说：“‘前言’的几页手稿在罗马检查人的手中扣得太久，所以取回来的时候，全书已经印好，这部分是补印的，所以字体上有所差异。”
伽利略感到头晕目眩，身体发抖。他觉得自己就像一只被孩子围攻的壁虎，所有的石子都敲在他的身上，所有问题都击打着他疲惫的脑子，这场审问结束后，伽利略已无力再从椅子上站起来了。第二天、第三天审问继续着。
伽利略并没有怀疑法官困扰和折磨他的职权，而惟一让他感到寝食难安的是：他对他的宗教信仰真的有罪吗？他只是以科学的态度说出了一些事实而已，圣母会这样残忍地对待她的顽皮的孩子吗？
伽利略相信给他巨大折磨的法庭，他相信法庭的残酷是为了爱。于是，他告诫自己，下一次站在法官前的时候不要忘记这一点。因此，他不再动怒，也不再反抗，法官指出他的错误，他要千恩万谢，他心甘情愿地接受应有的惩罚。6月底，法庭再度开庭。
伽利略尽量挺直了身子走向法官所在的长桌前，桌子上的两支蜡烛照亮了一本巨大的《圣经》。法官开始宣读判决书。一句句、一段段、一页页，法官用单调而冷酷的声音宣读着。
“判决如下：伽利略的《对话》一书明令禁止发行，判处伽利略监禁，期限由本法庭酌量决定，并勒令伽利略在今后的3年内每天背诵7篇悔悟赞美诗，以示悔罪。”
法官问伽利略是否愿意改过，伽利略茫然地点了点头，他不知道自己做错了什么。现在，他只想逃避眼前的面孔。
“现在，弯下你的膝盖，把手放在这部《圣经》上。”
伽利略克服了巨大的疼痛才把双膝弯下，一位修士把《圣经》拿近了一些。让伽利略的手能够触及到，另一位修士给他一份文件。
“现在，你开始朗读这文件，慢慢地、大声地朗读，让全体法庭人员都能清晰地听到。”
伽利略的视力已经很不好了，于是他将文件凑近了鼻端。一位身穿黄色披袍的修士恐怕光线不足，便把蜡烛向他移了移。他的脸上充满了爱怜，并将另一只手托在伽利略肩膀上以示劝慰。
伽利略为这个微小的举动涌起一股温暖，他轻轻地说：“谢谢您，神父。”
然后，他开始大声地朗读“忏悔书”：“我，伽利略·伽利菜，是文森西奥·伽利莱之子……我用手抚看圣经，我发誓放弃、诅骂那些错误而荒谬的地球运转学说。”
伽利略为自己虚伪的誓言痛苦着，他还“发誓”要成为教皇的“密探”、“内奸”、举报“任何异端邪说和嫌疑分子”！“天啊！”伽利略问自己，“难道我不但要违背良心，放弃真理，还要帮助恶势力去迫害热爱真理的人吗？多么可怕的魔鬼！”
但是，伽利略只能委曲求全，他害怕夺走自己的财产而使儿子受穷，他害怕自己背着异教徒的名声死去……
如果羞辱能杀人，那么伽利略那天晚上就会死去了。以后，伽利略曾多次对他的女儿维吉妮娅说：“过去的伽利略已经死了！我的名字早已从活人的名单上剔除了！”
“神圣法庭”对伽利略的判决书以及伽利略所读的忏悔书，被印发到所有教会国家，于是，在众人的眼里，伽利略成了宗教裁判所里的犯人。
正当伽利略在痛苦之中煎熬的时候，他的朋友们没有忘记他，他们正在设法把他从无望的监狱生活中解救出来。托斯卡纳大公费迪南德二世在判决之后，立即冒着教会可能不快的危险，联合尼克里尼和伽利略一些有地位的朋友，请求乌尔班八世给予伽利略宽大处理。
乌尔班八世一口恶气已经出了，于是他送了个顺水人情，表示乐意帮助他。7月间，宗教裁判所的法庭宣布，准许伽利略离开罗马，让他到佛罗伦萨南部的锡耶纳天主教大主教皮可罗米尼家里去居住，并由皮可罗米尼实行监护的责任。
大主教的住宅十分豪华舒适，加之大主教府邸从上至下的每一个人都把伽利略视为贵宾，因而伽利略在这里得到了很好的照顾。而且，皮可罗米尼还在精神上拯救着伽利略，当他得知伽利略早先有计划写一部关于运动学的著作的时候，他鼓励伽利略把精力重新转移到运动学的研究上。这种鼓励对于伽利略来说有如枯木逢春，久旱逢雨，它滋润了伽利略那已如死灰般的心灵。
女儿维吉妮娅此时的身体非常衰弱，但她却尽自己所有的力量去安慰可怜的父亲。
维吉妮娅虽然从来没有料理过事俗财务，但当父亲去罗马受审和逗留在锡耶纳的一年时间里，她雇用了一位园丁来照料父亲的阿圣翠小山庄，而且打理得井井有条。维吉妮娅把家里的一切都告诉远方的父亲。
上帝这次并没有让维吉妮娅失望，伽利略在锡耶纳住了5个月以后，在皮可罗米尼大主教和其他几位颇有地位的人的努力下，伽利略被批准回阿圣翠了，虽然他的人身自由受到了极大的限制，但这对于伽利略来说，已经很满足了，他知道他今后将永远是一个囚徒，他将永远在宗教裁判所的监视之下生活。他的舌头永远都不能再按照自己的意志发出声音了，因而，他现在只希望能见到亲爱的女儿，于是他写信告诉女儿这个好消息。
维吉妮娅的回信令他忧心如焚，她写道：“我想，我也许不会等到您回来的那一天了，不过也许，上帝会恩准我一次。”
维吉妮娅己经病入膏肓，奄奄一息了。一定要再见父亲一面——这个信念一直支撑着她那骨瘦如柴的身体。
1634年1月初，伽利略终于在一个凄风苦雨的日子里见到了形毁骨立的女儿。伽利略的眼泪再也忍不住了，他想到自己没有照顾好女儿，又因自己的罪过使女儿受到如此之折磨，他紧紧地抱住女儿，许久说不出话来。
看到了父亲，维吉妮娅苍白的脸上露出了一点点微笑。可是她惨白的嘴唇上已经有了死神的印鉴。父女俩轻声谈述了很多事情，亲情温暖着维吉妮娅，但却留不住她匆匆的脚步，就在父女相见后不久，4月2日，伽利略的长女维吉妮娅撒手人世。
这对暮年的伽利略来说是一个残酷的打击，他很长时间也无法恢复过来。二女儿从来没有给过伽利略丝毫的安慰和温暖，而儿子文森佐也只会尽力搜刮父亲的钱财，只有在他得到实惠以后，他才会对伽利略说出一些干干巴巴的、形式上的“安慰”的话。
伽利略犹如一盏残灯在黑暗中释放着自己最后的一点光。
地中海刮过来的暖风将大地的万紫千红唤醒，伽利略的心情也随着大地回春而渐渐从痛苦中平复过来。
有一天，他在温暖的阳光下散步，记起了他曾经常常告诫学生的一句名言：
“无论寒暑，无论远近，终其一生，锲而不舍。”
伽利略的心悸动起来，他感到生命的活力在复苏，他感到无法名状的兴奋。他想起了皮可罗米尼大主教曾经的激励。既然不可以再写天文学方面的书了，那么可以写以前研究过的运动学，这个题目应该是安全的，绝对不会触犯教会的禁令。
伽利略在锡耶纳居住的时候，已经开始构思《关于两种新科学的论述和证明》，这本书简称为《新科学》，但后来女儿去世让伽利略悲痛不已，因而辍笔了。
1635年，给他带来灾难的《对话》由奥地利的历史学家伯奈格译成了拉丁文出版，成了世界性的名著，这一消息给正在写《新科学》的伽利略以鼓舞和动力。1635年一年《新科学》的前半部脱稿了。
但是，罗马教皇宗教裁判所曾经宣布过，任何时候都不准出版和再版伽利略的著作或者由他编辑的著作。有一位叫麦肯齐欧的学者向威尼斯宗教裁判所申请出版与神学毫不相干的伽利略的书，但是遭到了断然拒绝。我们可以看到，连相对说来比较自由、敢于违背罗马指令的威尼斯，对罗马教皇的命令都如此噤若寒蝉，如此可知，想要出版《新科学》真是难于上青天啊！伽利略知道这些情况之后，不禁为自己新书的出版而担忧起来。许多人为《新科学》的出版而出谋划策。在狄奥达的建议下，曾经出版了《致克丽丝蒂娜的信》和《对话》的荷兰埃勒威尔家族表示，可以考虑出版《新科学》。不久以后，路易斯·埃勒威尔到阿圣翠山庄亲自拜访了伽利略，他决定出版伽利略的这部著作。
1637年，伽利略终于在历时3年之后的73岁高龄时，写完他一生最后一本巨著《新科学》。1638年，《新科学》一书在荷兰莱顿正式出版了。
罗马教会当然会向伽利略询问此事，但伽利略回答说：“这本书的出版我全然不知。我知道的只是有几位科学家曾经看过我的手稿。”
这种搪塞显然是蒙混不过去的，但是由于这时罗马教会正疲于应付敌国的进攻，因而也就无暇细查伽利略的事情，而且，《新科学》中确实没有任何违禁之处，因而这件事也就不了了之了。
然而，不幸还是没有放过伽利略，由于写书劳累过度，伽利略在出书后的几个月就双目失明了。双目失明并没有给伽利略带来黑暗，更没有给他带来绝望，他仍把自己的生活安排得井井有条。
伽利略的学生卡斯特利为老师的失明感到无限哀痛。
忠实刚正的卡斯特利为伽利略能去佛罗伦萨治眼睛而四处奔波着，最后，罗马教会批准伽利略到佛罗伦萨的儿子家去居住，但是禁止伽利略与别人交谈。教会的这种不人道的做法，恰恰说明了对伽利略所代表的真理的恐惧。
但是，伽利略在儿子家里的生活并不快乐，文森佐热心效忠于教会。因而对父亲的处境，他丝毫没有表示过同情。他能容忍父亲住在自己家里，完全是为了他的财产。
几番恳求之后，佛罗伦萨的宗教裁判所把16岁的维维安尼派给伽利略当秘书。开始，伽利略还对他心存芥蒂，但不久，他就发现这是一个很真诚的年轻人，他对伽利略有着发自内心的尊敬和爱戴，于是两人很快就合作得很愉快，伽利略感到得心应手，二人的感情也情同父子。
1639年，维维安尼和伽利略在宗教裁判所的应允下，又回到了阿圣翠山庄。
1642年年底，伽利略感到自己就要不久于人世了。于是，他请来公证人，立下遗嘱，他把一小笔年薪赠给了二女儿丽薇，他知道女儿并不需要这个，但这至少可以说明他不曾忘记过她，他把一笔为数不少的财产全部给了儿子，他要求死后葬在靠近父母的墓地里。
公证人扶着颤抖的老人在遗书上签字。
1642年1月当欧洲战场上基督教徒正在和天主教徒战斗的时候，在意大利，这位78岁的老人正在做最后的忏悔，伽利略在心中默默地念道：
“主啊，你会知道我心中的悔恨和羞耻。从违背真理开始，我就一直在祈求您的宽恕。也许是您叫我失明，这就是您对我的惩罚，因为我违规偷看了您布满天空的奇景。”
“主啊。我已经受够惩罚了吗？如果回到您的世界里，我还可以恢复我的视力吗？您还会不会允许我继续去研究那些星球呢？”
然后，伽利略安静地，永远地合上了双眼。
