Далее ученый высказал догадку, что объект ускоряется независимо от продолжительности дистанции, — вероятнее всего, скорость растет обратно пропорционально времени: чем она выше, тем меньше времени придется затратить на дорогу. А значит, как бы мы ни двигались — ускоренно или равномерно, у нас получится пройти путь за одно и то же время, если равномерная скорость будет вдвое ниже ускорения на последнем этапе пути.
Чтобы проверить данные умозаключения, Галилею следовало бы фиксировать местонахождение падающего объекта на каждом минимальном отрезке времени, но, поскольку измерительных приборов для таких целей еще не существовало, ученый придумал другой эксперимент. Установив под наклоном неширокую 5-метровую доску, Галилео оборудовал ее желобом, покрыл его пергаментной бумагой, уменьшающей трение, и принялся пускать вдоль желоба бронзовый шар сверху, с середины, с четверти и т. д. При этом каждый раз засекал время, за которое шар прошел тот или иной отрезок дистанции, — считал собственный пульс либо следил за водными часами, устроенными по принципу песочных, только с водой вместо песка.
В итоге Галилео выяснил, что соотношению временных интервалов 1:2:3:4 соответствует соотношение дистанций 1:4:9:16 — то есть расстояние, которое преодолевается с постоянным ускорением, соразмерно квадрату времени. Этот вывод подтолкнул ученого к следующему открытию. Чтобы быстрее скатиться из одной точки в другую, расположенную ниже первой, но не на одной вертикали с ней, нужно двигаться не по прямой, а по четверти окружности, соединяющей эти две точки (по такому же принципу устроены площадки для катания на скейте).
Словно споря с Аристотелем, Галилео заявил, что покой и движение — понятия относительные. Мол, независимо от того, плывет судно или стоит на пристани, его пассажиры с равным успехом будут ходить или бегать по палубе, кружиться, подпрыгивать, играть в мяч и т. д. И то же самое они могут делать на суше. А значит, во всех инерциальных системах механические действия/процессы происходят одинаково.
Итак, Галилео Галилей первым додумался исследовать физические явления научными методами — опытными наблюдениями и точными измерениями. В ходе своих экспериментов он ввел понятия ускоренного и равномерного движения, сформулировал законы механики (в том числе инерции), разработал динамику — науку, описывающую, как движется тело, на которое действуют внешние силы. Труды Галилея бесценны, ведь написаны они на основе современного подхода к изучению физики.
Несмотря на колоссальную работу в области механики, проведенную Г. Галилеем, открытие основных законов движения приписывают английскому ученому Исааку Ньютону (1643–1727), который считается отцом классической физики. Ньютон и правда снял флер мистицизма со многих явлений, которые ранее считались необъяснимыми, но вот законы движения он сформулировал на основе, скорее, чужих исследований (в частности, того же Галилея, голландского ученого Х. Гюйгенса и др.), нежели собственных экспериментов.