伽利略倡导数学与实验实践相结合的方法来进行科学研究。他用这种方法在科学上取得了巨大的成就。这也是他对现代历史的主要贡献。 他认为经验是获取知识的唯一途径，只有经过无数次的实验才能获得真正的知识。提倡用实验数学研究自然规律，反对神秘的推测。伽利略深信自然科学可以用数学来表达。物体的客观属性是由其数量特征、形状、大小和速度决定的，这些都是可以计算的。他在通过望远镜仔细观察和研究天体方面也取得了巨大成就。这是天文学家中的第一人。

伽利略通过不断的研究和实验，计算出了自由落体定律、惯性定律、伽利略相对性原理等，彻底推翻了亚里士多德关于物理学的错误观点。使用实验事实创建了严格的逻辑系统。 起初，亚里士多德提出了一个错误的观点，即当重物和轻物从同一高度的高空坠落时，重物必须先于轻物落地。直到16世纪，伽利略才通过实验推翻了亚里士多德的观点。他认为，如果完全消除空气阻力的问题，那么所有物体都会以相同的速度下落。 当时伽利略是比萨大学的教授，所以很多人说他在比萨斜塔做了很多实验，最后才验证他的结论是正确的。这从民国开始就有了，大约50年前就被加到小学四年级的课本里了。然而，教科书的记录实际上是错误的。有时教科书中的知识可能并不完全正确。伽利略没有在比萨斜塔做实验。因为，在伽利略的众多实验中，没有关于比萨斜塔抛物线实验的记录。因为当时有这么大的事件，不可能没有记录，而且当时的媒体也没有任何关于比萨斜塔实验的照片或视频。

1909年，德国学者沃尔维耶对此事提出质疑。他说：“伽利略从来没有写过比萨斜塔上的实验，也不可能去调查。 后来，一位名叫库珀的美国人也提出了与沃尔维尔相同的问题。也有大量证据证明伽利略没有在比萨斜塔上进行实验。

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