24岁时的伽利略在意大利比萨大学担任数学教授。每当他遇到难题时，他便到当地的教堂里去坐坐。教堂里的照明灯在长链子上轻轻地摆动着。1598年夏天的一天，他发现这些灯总是以相同的速度摆动。
于是，他决定测量照明灯摆动的时间。他按住脖子上的脉搏开始测量其中的一盏灯的摆速，接着他又测量了另一盏稍大的照明灯的摆速，结果发现两盏灯的摆动速度相同。他借来了祭台助手点灯的长灯芯，用力摆动大小不同的两盏灯。经过多日的计时测量，他发现不论灯质量大小，弧线长短，这些灯沿着弧线摆动所用的时间完全相同。
他深深地被这一发现吸引了。但这一发现与持续2000年的理论基础完全不同。但他依然坚信自己的这一发现，他决定要告诉自己的学生。
站在比萨大学的课堂上，伽利略一只手拿着一块砖，另一只手拿着用水泥砌在一起的两块砖，好像在掂量它们的分量，比较它们的质量。他对学生说：“各位同学，经过观察来回摆动的钟摆，我得出一个结论，亚里士多德的观点是错的。”
全班学生都大吃一惊，不相信亚里士多德的观点有误。于是，伽利略爬上桌子，把砖头举到齐眉的高度，松开了手。“砰”的一声，两块砖落在地板上。他问道：“质量大的下落的快吗？”
学生们摇了摇头，两块砖是同时落地的。
伽利略喊道：“再来一次！”他再次抛下砖头，学生们仍呆呆地站在哪里。“砰”的一声，他又问道：“质量大的下落的快吗？”不是的，两块砖头还是同时落地。学生们目瞪口呆，伽利略当场宣布亚里士多德的结论是错误的。但是，当时，世人不愿接受伽利略的科学发现。他的朋友让他找另外的实例来证明。
伽利略认为自己需要公开进行一次更有说服力的实证演示，让众人接受他的发现。据说为了演示新发现，他站在著名的比萨斜塔顶上，从191英尺的高度同时扔下一个10磅的铅球和一个1磅的铅球。虽然无法考证他究竟是否在高塔上扔过铅球，但自由落体定律终成事实，即如果不计空气阻力，轻重物体的自由下落速度是相同的，即重力加速度的大小都是相同的。
