伽利略凡事不但喜欢多想一想，还要亲自去试一试。当时，人们都崇拜亚里士多德，把他奉为“圣人”，把他的科学理论当成是“真理”。可是，伽利略在比萨母校担任数学教授时，并不像其他人那样照宣亚里士多德的教条，而是大力提倡观察和实验。这在当时看来，简直是不知天高地厚。
１５９０年，二十五岁的伽利略经过反复的实验，认为亚里士多德的一个理论是错误的。亚里士多德的这个理论是：如果把两件东西从空中扔下，必定是重的先落地，轻的后落地。伽利略对这个理论提出了怀疑。他认为，物体不管是轻的还是重的，当它们从高空中落下来时，一定都是同时落地的。可是，由于当时人们把亚里士多德的思想奉为金科玉律，自然没有人相信伽利略的话。伽利略决心搞一次实验，让人们亲眼看看。这一天，年轻的伽利略宣布要在比萨斜塔上进行一次试验，一些教授大为不满，便一起到校长面前告状。校长听了也很生气，但转念一想，这样也好，让伽利略当众出丑，也好杀杀他的傲气。伽利略左手拿着一个铁球，右手拿着比铁球还要重十倍的另一个铁球，爬上了比萨斜塔第七层的阳台，比萨斜塔下，人头攒动，比萨大学的校长、教授、学生，还有许许多多看热闹的市民，都蜂拥而来。在塔下的所有人说，始终没有一个人相信伽利略是对的。
伽利略将身子从阳台上探出来，他两只手同时撒开，只见两只铁球同时从空中落下，齐头并进，眨眼之间，“咣当”一声，又同时落地。塔下的人，一下子都懵了。他们先是寂静了片刻，接着，便“嗡嗡”地嚷成一团。伽利略从塔上走下来，校长和几个老教授立即将他围住，说：“你一定是施了什么魔术，让两个球同时落地，亚里士多德是绝对不会错的。”
伽利略回答说：“如果你们不信，我还可以上去再重做一遍，这一回你们可要注意看着。”
校长说：“不必做了，亚里士多德是靠道理服人的。重的东西当然比轻的东西落得快。这是公认的道理。就算你的实验是真的，但是它不符合道理，也是不能承认的。”
伽利略说：“好吧，既然你们不相信事实，一定要讲道理，我也可以来讲一讲。就算重的物体落下的时候要比轻的物体快，那么，我现在把两个球绑在一起，从空中扔下，按照亚里士多德的道理，你们说说看，它落下时，应该比重的铁球快呢，还是比重的铁球慢？”
校长不屑一顾地回答说：“当然要比重铁球快！因为它是重的铁球加上轻的铁球，自然更重了。”
这时，一个老教授急忙将校长的衣袖扯了一下，挤上前来说：“不对，应该是比重的铁球要慢。它是重的铁球加上轻的铁球，轻的铁球拉住它，所以下落速度应是两球的平均值，介乎重球和轻球之间。”
听了他们的话，伽利略不慌不忙地说道：“可是，世界上只有一个亚里士多德啊，按照他的理论，怎么会得出两个不同的结果呢？”
校长和教授们面面相觑，半天也说不出话来。过了好一会儿，他们才突然醒悟到，他们本来是一起来对付伽利略的，怎么能在伽利略面前互相对立起来呢？
校长的脸一下子就红到了脖子根，他冲着伽利略，气急败坏地喊道：“你这是强辩，放肆！”
这时候，周围在围观的学生们“轰”地一下大笑起来。伽利略还是不动火，慢条斯理地说：“看来还是亚里士多德错了！物体从空中自由落下时，不管它们的轻重，都是同时落地的。”听了伽利略的这几句话，校长和那些教授们再也想不出一句反驳的话来，于是亚里士多德的自由落体理论，就这样轻易地被这个初生牛犊推翻了。