Галилей, отдавшись съ тѣхъ поръ своей страсти къ наукѣ, съ жадностью прочелъ сочиненія древнихъ математиковъ; изученіе трактата Архимеда о тѣлахъ, плавающихъ въ жидкостяхъ, позволило ему вскорѣ сдѣлать новые гидростатическіе вѣсы. Эти первыя работы, уже столь важныя, столь оригинальныя, не замедлили обратить на него всеобщее вниманіе; въ 1589 г. великій герцогъ Фердинандъ назначилъ его профессоромъ математики въ Пизѣ. Галилей началъ рядъ совершенно новыхъ опытовъ, относительно движенія тѣлъ, производя ихъ съ высоты «падающей башни» въ Пизѣ. Руководимый здравой логикой фактовъ онъ созналъ всё ничтожество мнимыхъ законовъ движенія, признаваемыхъ университетомъ. Его умъ созрѣвалъ такимъ образомъ въ благотворномъ трудѣ свободнаго изслѣдованія фактовъ; изученіе движенія тѣлъ заставило его обратить вниманіе на теченіе тѣлъ небесныхъ и направить свой взглядъ на небо.
Онъ принялся за работу съ непоколебимой настойчивостью. Это былъ его первый шагъ къ славѣ; но въ тоже время и первый шагъ къ несчастію.
Галилей съ напряженнымъ вниманіемъ изучилъ обѣ враждующія системы астрономіи: систему Птоломея, съ путаницей ея эксцентрическихъ орбитъ и круговъ и систему Коперника, явно снискавшую себѣ своей простотой и своимъ величіемъ приверженцевъ между самыми серьезными изслѣдователями.
Галилей, на котораго вскорѣ стали смотрѣть въ Пизанскомъ университетѣ, какъ на безпокойный умъ, возстающій противъ Библіи, не особенно хорошо чувствовалъ себя тамъ и потому охотно принялъ предложеніе венеціанскаго сената занять на шесть лѣтъ каѳедру математики въ университетѣ Падуи. Онъ снова принялся за работу съ несокрушимой энергіей, почти вовсе не зная отдыха. Послѣ изобрѣтенія термометра, въ 1604 году, онъ наблюдалъ новую звѣзду; въ 1609 г. подарилъ человѣчеству телескопъ, этотъ дивный инструментъ, который Мишле такъ удачно назвалъ микроскопомъ безконечности. Услыхавъ разсказъ о томъ, что одинъ голландецъ, при помощи соотвѣтственной комбинаціи стеколъ, достигъ возможности, различить предметы, удаленные на очень большое разстояніе, онъ рѣшилъ тотчасъ же провѣрить этотъ фактъ. Искать — для него значило найти. Скоро онъ установилъ первую астрономическую трубу на колокольнѣ св. Марка при рукоплесканіяхъ народа. Но его честолюбіе не удовлетворилось созерцаніемъ издали судовъ, двигавшихся близь лагунъ: небо было единственнымъ поприщемъ, достойнымъ его изслѣдованій[48].
Галилей поспѣшилъ направить свой драгоцѣнный инструментъ на небесное пространство, — и предъ нимъ предстала вся несмѣтность міровъ. Астрономъ навелъ телескопъ на луну — и тотчасъ же понялъ, насколько ошибочно было укоренившееся представленіе о совершенной шаровидности небесныхъ тѣлъ и о мнимомъ свойствѣ, которое имъ приписывали, — свѣтиться своимъ собственнымъ свѣтомъ. Онъ увидалъ, что поверхность нашего спутника неправильна и шероховата, усѣяна горами, между которыми расположены глубокія долины. Онъ бросилъ взглядъ на туманныя пятна и млечный путь и замѣтилъ, что они состоятъ изъ миріады солнцъ, изъ «пыли звѣздъ», по прекрасному выраженію его современника, поэта Мильтона. Онъ изслѣдовалъ планету Юпитеръ и открылъ четыре звѣзды, составляющія эту систему. Его геній далъ ему возможность тотчасъ понять, что эти звѣзды для Юпитера — то же, что луна — для земли, т. е., его спутники. Онъ наблюдалъ солнце и первый замѣтилъ на немъ пятна, грозный доводъ противъ признававшейся нетлѣнности небесныхъ тѣлъ. Каждое изъ этихъ великихъ открытій все болѣе и болѣе сближало Галилея съ системой Коперника; каждое изъ нихъ пробивало брешь въ зданіи заблужденій, въ центрѣ котораго пряталась наука его времени; но каждое изъ нихъ, вмѣстѣ съ тѣмъ, порождало вокругъ него зависть и злобу.