向上离开穹顶

东西为何会掉落？当然，这个过程一开始是缓慢的，然后越来越快，但我们根本不清楚掉落发生的具体时刻，更别提掉落的实际轨迹及其原因。但在任何一种情况下，下降都以上升为前提。

伽利略的一生都致力于回答上述问题。他在书房中想出了答案，这里离制图师的工作室很近。工作室里面放了一些小木块和他全部的木工工具，比如一端系有重物的测量长度的羊肠线、小巧的黄铜球和成卷的羊皮纸，最重要的则是用于记录和分析的羽毛笔和墨水。

伽利略是一位极度细致的研究者，甚至有点儿过了头。及至中年，他还几乎没发表什么作品。朋友间流传着一个玩笑，他与人合写了一部描写新星的垃圾书斋剧，但选择了匿名发表。“我意识到自己的论据十分勉强，”他道歉说，“它们不值得示人。”他还写了深入论述运动的文章，以及关于哥白尼天文学的小册子，但这些论著都没有达到他严苛的行文和科学标准。

缓慢的研究未必不好，宁静的生活也不比嘈杂的生活更糟。就在我们的故事发生的这天，他回忆道：“实验并未被忽视。”

生活在机械钟尚未得到改进的时代，对任何物理学研究者而言，计时会成为实验的软肋。伽利略按照自己的方式把时间变成了一个物理量。“我们用到了一个大水罐，”他解释道，“其底部焊接了一个直径很小的管子，小股水流从中流出，铜球每次下降的时候，我们会用小杯子收集铜球下落期间流出的水量并称重。”

在公众心中，这种基础而严谨的研究难以获得关注。人们都渴望新奇的东西：有趣、让人眼前一亮的有用之物——他们向来都称这种东西为“自然的魔法”。

现在，伽利略又有了新的发现。作为一位严谨的数学家，伽利略总是对自己的实验感到不安。“就观察到的意外情况而言，我并没有用完全不容置疑的规范来得出什么公理”，他如此主张道，然后开始尝试合理的理论证明。

在他的一生中，这些内在的不一致就像杂草一样不断生长。他想要更多的资金；萨格雷多试图凭借自己的贵族身份为伽利略争取另一笔加薪，但未能成功，于是他很沮丧，后来也再没想过此事。维尔吉尼娅和利维娅的生活也只能说过得去。与此同时，伽利略的公开教学活动还受到大学法规的监管，这让他必须恪守经典：一年讲托勒密，隔年再讲欧几里得。但私底下，他的研究不断地超出书本的范围，闲来无事，他会摆弄一个原始的温度计，也会在阅读了磁学资料后把玩磁石。但除了他最喜爱的、最优秀的学生，威尼斯的绅士和贵族们也对这些东西反响热烈。

到这年年中，伽利略与一位公爵取得联系，并表达了自己想成为一名“宫廷人物”的愿望。公爵向伽利略问起一位医生，他需要这位医生开的药物。伽利略认识这位医生的儿子巴尔达萨·卡普拉，后者“大约二十四岁，也像父亲一样研究医学，并且还研究天文学和神断占星术。他有丰富的实践经验，具备敏锐的判断力。这是我能为那位阁下提供的全部信息。他若要我更加深入地了解，我会听从他的吩咐”。这件事体现了伽利略的能力，但还不够。

宫廷无法支付与他教书所得同样的薪酬。但他也难以回绝皇家的慷慨：“如果陛下在意我精神的完整，我相信只有最真诚之人才能认识到这一点，但由于自己的盲目，我并未认识到那些心明眼亮的人看到的缺点。愿他赦免我，并原谅我的软弱。”

宫廷生活能够带来恩宠和名声。伽利略是一个文人，名下没有作品，也没有需要挂念的家庭。也许他最近的实验中有一些值得一提的东西，于是，他为自己的发现提出了实际的应用。垂直运动的平方，与均匀的水平运动结合时……正如宫廷里的一位朋友建议的那样。

如果人用弹射器、大炮、徒手或者用任何别的办法投掷一个球体，球体在下落时的轨迹会与其在上升时相同；这是一条类似抛物线的轨迹。

尽管并未发表，但以上描述是伽利略的第一个重大物理学发现——自由落体定律。

自由落体定律

物体下落所经过的距离与其下落时间的平方成正比。