对自由落体最先研究的是古希腊的科学家亚里斯多德，他提出:物体下落的快慢与物体本身重量有关，物体越重，下落得越快，反之，则下落得越慢。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理，直到物理学家伽利略时代才提出了质疑。伽利略在1636年的《两种新科学的对话》中推断物体下落的速度应该不是由其重量决定的。由此，引出了一个美丽的科学实验，史上称最美物理实验之一。

它的“最美”表现在一下几个方面。

美在科学推理。按照亚里士多德的论断，一块大石头的下降速度比一块小石头的下降速度要快。如果把这两块石头捆在一起，将以何种速度下降呢? 最后推出互相矛盾、不合逻辑的两个结论。于是，伽利略了就推理物体下降速度与它的重量无关。

美在质疑。在《两个铁球同时着地》的文章中写到：“研究科学的人都信奉亚里士多德，把这位两千多年前的希腊哲学家的话当作不容许更改的真理”。但是，伽利略对此表示怀疑，那时候他才25岁。科学家的可贵精神在于不畏权威，敢于质疑。伽利略质疑的理由：空气之阻力与物体大小和形状有关。

美在实验过程。在《伽利略：自然科学之父》书中说：伽利略进入公共广场，满怀兴奋，用他那双漂亮的眼睛注视比萨斜塔底下站着一大群学生，校长和一些年长资深的教授，怕贬低身份，不仅没有去，还带着一种藐视的神情。伽利略登上塔顶，将一个重100磅和一个重一磅的铁球同时抛下。在众目睽睽之下，两个铁球出人意料地平行地一齐落到地上。在场观看的人个个目瞪口呆，不知所措。 因此，科学界誉为比萨斜塔试验的美谈佳话， 比萨斜塔试验验证了实践是检验真理的唯一标准。

美在实验结论。伽利略在1591年自己写的小册子《论运动》中，曾多次提到物体从塔上落下的实验，并对同时落地做出了自己的解释。伽利略的科学之处在于凭借数学的推理，将自由落体实验转化为斜面实验，能精确地测量路程和时间的关系，为结论的正确性提供了可靠地实验数据。

美在精神。且看学者的评论：“对伽利略而言，科学革命和新旧世界观的转换，并不是主要来自更多、更好的观察……不论是想象的实验，还是真实的实验，只要它们是按照数学的要求来设计的，都同样有效”。爱因斯坦和英费尔德在《物理学的进化》中赞扬道：“伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类认识史最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开始。”

就是这样一个美丽的实验，不少人怀疑伽利略是否做过“比萨斜塔铁球实验”。近现代研究者们翻遍当时的各种档案，也没有人找到任何相关记述。1909年，德国学者沃尔维尔率先表示质疑，“伽利略从未在比萨时的著作中写过这件事，在后来的著作中也未提到”。1935年，美国学者库珀在《亚里士多德、伽利略和比萨斜塔》一书中大量举证，证明伽利略没有做过“比萨斜塔实验”。美国学者威廉克劳普尔在《伟大的物理学家》一书中说：“伽利略是这个传说中的英雄，虽然他实际上并没有在比萨斜塔上做过实验，但在实质上，他完全做了他应当做的事情。” 他自己的小册子《论运动》，其中提到的“塔”，也没有说清是那个塔。

伽利略从未忽视实验的验证作用。他在各种著作中，提到过落体实验30多次，其中一些实验地点恰恰是在“塔上”，但无法肯定那指的是不是比萨斜塔。“比萨斜塔铁球实验”最早见于伽利略的一名弟子维维亚尼的著作中。现在多数学者认为，可能是伽利略门徒所著《伽利略传》，诱导了人们的认识。维维亚尼可能是出于美化老师的目的，编写了这个故事，也可能是按照伽利略手稿《论运动》中有关“塔”的落体实验夸大而成。

　 随着研究不断深入，科学史学者基本证实，伽利略使用的是“思想实验”，即通过计算和推演来证明结论的。

对于这个美丽的实验，即使伽利略没有着手去做，并无损于伽利略的伟大。本人宁愿信其有，不愿信其无。

众所周知，万有引力将人类带入了宇宙认知的新时代。每个物体都会吸引其他物体，引力的大小只与物体的质量和物体间的距离有关。几乎所有人都认为万有引力定律是牛顿发现的，实际上并非如此。在物理学发展史上，发现和发明都不是一个人的功劳。早在牛顿之前，德国的开普勒和意大利的伽利略就已经发现了万有引力，只是没有准确的计算公式而已。

牛顿本人也承认这个伟大的发现应归功于开普勒和伽利略。牛顿在临终时说：“如果我所看到的，我所发现的要比笛卡尔和培根远大一点的话，那是因为我是站在巨人的肩上的缘故。”牛顿所说的巨人，就是开普勒和伽利略。

牛顿发现万有引力定律有点偶然性，偶然性决定必然性。1665年6月到1666年，伦敦爆发瘟疫，学校停课，使牛顿从剑桥大学回到老家伍耳索普村，在这段安静的日子里，牛顿把大学里学过的课程进行了系统整理。在整理的过程中，带着许多问题去思考。例如：“什么力使行星绕着太阳转动？”，在冥思苦想中，牛顿又运用数学手段，对观察到的现象进行精确计算，最终得出公式：万有引力定律。

大家都听过苹果落地砸头启发了牛顿发现了万有引力的故事，然而，英国皇家学会在纪念成立350周年之际，在网站上公布了《牛顿一生回忆录》手稿。手稿表明，牛顿根本没有被苹果砸到！

“牛顿与苹果”的故事之所以久经不衰，是因为万有引力理论奠定了现代科学基础。英国牛津大学历史学名誉教授马丁．坎普说，“牛顿并没有被苹果砸到头，而是看到苹果落下，让他投身在一项可能会被搁置的研究”。

牛顿的伟大，就是在于他看出了月亮“掉落”地球和苹果掉落地球的道理是相同的。他推理月亮与苹果掉落的原因，都是由于地球引力作用的结果。是看到苹果落地的现象，而不是苹果砸了他，是从苹果落地的现象中，运用科学推理的方法建立万有引力定律的。

牛顿被苹果砸中头从而发现了万有引力的故事并不真实。事实上是牛顿和他的好友坐在苹果树下喝茶，牛顿正在苦思万有引力，突然一个苹果从树上掉了下来，牛顿就想，为什么苹果是垂直朝着地下落下而不是斜落或者是飞到天上。这件事坚定了牛顿的想法是因为地球在吸引它。这个故事经过后人不断的加油添醋显得更加人性化了。

关于伽利略在斜塔上做实验的事在科学史上只是一个传说故事。伽利略本人也从没有提起做过这种实验。