意大利帕多瓦大学，伽利略在此工作18年，在力学和天文学方面取得了一系列开创性研究成果
伽利略的发现以及他所用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。
爱因斯坦（《物理学的进化》，p4）
中世纪（5世纪—15世纪）的欧洲，宗教势力占绝对统治地位，以教皇为首的罗马天主教更是高居于世俗的君主政权之上。在教会统治下，科学与技术受到长达1 000多年的压制。人们对自然界的认识只是停留在古希腊时代。很多对自然现象的解释来源于古希腊几位伟人，其中古希腊伟大的思想家、哲学家和科学家亚里士多德（公元前384—前322）就是一位杰出的代表人物。他知识渊博，在哲学、物理学、天文学、生物学、历史学等方面都有他的著作，其中不乏丰富思想，推动科学发展；但由于时代的限制，以及只强调主观思辨和猜测，完全不以实验为依据的研究方法必然导致他也提出了不少错误观点，这些错误观点又被当作不可怀疑的教条严重阻碍了科学发展。尤其是“地心说”观点——把地球看作宇宙的中心，静止不动，所有天体绕它转动——与《圣经》一致，被宗教所利用，亚里士多德也被教会奉为“圣人”。后来古希腊天文学家、数学家托勒密（约90—168）又进一步发展了“地心说”，受到教会的大肆吹捧。在那个时代谁反对亚里士多德和托勒密的理论，就是反《圣经》、反教会的异端，要受到宗教裁判所的严厉制裁。
14世纪一场影响人类文明进程的文艺复兴运动发源于意大利的佛罗伦萨。不久一股解放思想、反对神权的文化运动就吹遍欧洲大陆。到了16世纪，这场运动为欧洲大陆带来了生气勃勃的科学与技术的革命时期。
1543年，波兰天文学家哥白尼（1473—1543）在病逝前夕出版的不朽名著《天体运行论》系统地提出了日心说，纠正了亚里士多德和托勒密的地心说的错误观念，动摇了人们对神学和教会的神圣信仰。从此，自然科学开始从神学中解放出来，这一年也被认为近代科学诞生之年。
1564年2月15日，一位科学巨人——伽利略在文艺复兴运动的发源地意大利诞生了。本章将以伽利略的成长过程为主要线索，追述他的青少年时代，介绍他如何在不断批判亚里士多德的错误观点以及不顾安危、不断与教会的周旋和斗争中，在力学、天文学和开创实验科学方面做出了巨大的贡献，成为了近代物理的奠基人，被誉为“近代科学之父”。在这同时，也向读者介绍这位科学巨人，又是一个感情丰富、有血有肉的普通人。正是亲情、友情和师生情，支持和帮助伽利略战胜了一次又一次病魔的折磨，以及渡过了教会对他的一个又一个迫害所带来的困境，并陪伴他到生命的最后一刻。
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