Questi copiosi frutti da lui côlti nello studio delle matematiche giustificavano bensì l’abbandono di quelli di medicina, ma non offrivano ancora al giovane Galileo alcun mezzo per corrispondere all’aspettazione del padre, il quale dal suo ingegno tanto promettente aveva sperato un valido aiuto per sopperire ai gravi bisogni della numerosa famiglia.

A tanto non bastando nè una problematica lettura pubblica di matematica in Siena, nè alcune lezioni nella stessa materia privatamente impartite e in Firenze e in Siena, pensò di sottoporre i suoi lavori a studiosi che risiedevano nei principali Archiginnasi del tempo, e ciò non solo per sentire in proposito il loro parere, ma ancora per farsi conoscere in quei celebratissimi centri di studi, a fine di ottenervi una cattedra, mèta delle sue aspirazioni. E forse ebbero lo stesso scopo quelle lezioni pubbliche da lui tenute in Firenze "intorno la figura, sito e grandezza dell'Inferno di Dante Alighieri" dettate nell’Accademia Fiorentina per difendere il Manetti dalle opposizioni che in tale materia erangli state mosse contro dal Vellutello.

Un tentativo da lui fatto per ottenere la lettura di matematica nello Studio di Bologna, col quale forse si connette un suo primo viaggio a Roma, gli andò fallito, e prima ancora ch’egli ne deponesse la speranza aveva vagheggiato l’idea di ottenere la cattedra padovana rimasta vacante per la morte di Giuseppe Moletti nel marzo 1588. Certissimo è poi che il nostro giovane matematico fin dai primi mesi di questo medesimo anno 1588 aspirò alla lettura di matematiche nello Studio di Pisa ed a tal fine ricorse anche al marchese Guidobaldo del Monte, già discepolo del Commandino ed influentissimo, tanto per la sua posizione di famiglia e le sue relazioni con la Corte di Toscana, quanto per l’alta e meritata fama di scienziato nella quale era per cospicui lavori venuto. Perduta anche questa speranza, perchè il Lettore che aveva abbandonata quella cattedra l’aveva poi rioccupata, chiese gli venisse concessa una lettura di matematiche già istituita in Firenze dal granduca Cosimo I, senza però ottenerla; e così tutto l’anno 1588 e buona parte del 1589 trascorsero senza ch’egli vedesse in qualche modo rimunerati quegli studi, per i quali non aveva fino allora riscosso altro che il plauso degli intelligenti.

Intanto, per buona ventura, la cattedra di matematica nello Studio di Pisa era rimasta definitivamente vacante, e mercè i buoni uffici del verace ed affezionato suo amico marchese del Monte, potè finalmente conseguirla nel luglio 1589, quando cioè egli aveva appena raggiunti i venticinque anni e mezzo di età. Quantunque il misero stipendio di sessanta scudi annui che gli veniva assegnato, non fosse tale da permettergli di dedicarsi tutto intero agli studi favoriti, nondimeno, poichè null’altro gli si offriva di meglio, accettò di buon animo Galileo il sollecitato ufficio e in sul cominciare dell’anno scolastico 1589-90 diè principio alle lezioni. Ma, oltre alla soverchia esiguità dell’assegno, altre cause si aggiunsero ben presto a rendergli assai poco gradito l’ufficio. I suoi nuovi colleghi erano per buona parte quelli stessi che pochi anni innanzi erano stati suoi maestri, e che avevano avuto ben poco da lodarsi della docilità e della acquiescenza di lui alle dottrine che venivano insegnando. Ritornando dunque nello Studio di Pisa, egli vi trovava, ed anche cresciute, quelle stesse antipatie con le quali vi era stato accolto come discepolo.

Bella, ma forse unica, eccezione a questa animosità dei colleghi, faceva Iacopo Mazzoni da Cesena, legato in amicizia col padre di lui; con esso Mazzoni attendeva il giovane professore a studiare, ad imparare, apparecchiandosi a dare qualche nuovo saggio dei risultati ai quali la mente altissima ed i forti studi di cui si era nutrito dovevano condurlo.

La scienza del moto faceva parte dell’antica fisica peripatetica e costituiva un campo che i filosofi stimavano ad essi esclusivamente riservato. Contro i canoni che n’erano stimati fondamentali, cioè divisione dei corpi in leggeri e pesanti, velocità di caduta dipendente dal peso, distinzione dei moti in naturali e violenti, azione dell’aria favorevole al moto ed altri consimili s’erano levate bensì voci poderose, ma quasi senza effetto, poichè, se anche non possa dirsi che fossero soffocate dall’autorità degli insegnanti dalle cattedre primarie, questi però seguivano imperturbabilmente la loro via.

Il fatto delle esperienze sulla caduta dei gravi eseguite dall’alto della torre di Pisa, per dimostrare le nuove verità alle quali era pervenuto, è dal Viviani, il quale deve averlo raccolto dalle labbra istesse di Galileo, affermato in modo così sicuro ed esplicito da non potersi revocarlo in dubbio, e tanto meno recisamente negare perchè non se ne trova conferma in altri documenti contemporanei. Scrive egli infatti che, con gran sconcerto di tutti i filosofi furono da esso convinte di falsità, per mezzo d’esperienze e con salde dimostrazioni e discorsi, moltissime conclusioni dell’istesso Aristotele intorno alla materia del moto, sin a quel tempo tenute per chiarissime ed indubitabili; come tra l’altre, che le velocità de’ mobili dell’istessa materia, disegualmente gravi, movendosi per un istesso mezzo, non conservano altrimenti la proporzione delle gravità loro, che anzi si muovon tutti con pari velocità, dimostrando ciò con replicate esperienze, fatte dall’altezza del campanile di Pisa con l’intervento degli altri lettori e filosofi e di tutta la scolaresca; e che nè meno le velocità di un istesso mobile per diversi mezzi ritengono la proporzione reciproca delle resistenze e densità dei medesimi mezzi, inferendolo da manifestissimi assurdi che ne seguirebbero contro al senso medesimo.

Questi risultati trovansi consegnati in alcuni dialoghi stesi in latino e rimasti a lungo inediti; ma forse è poco credibile che in essi, proprio in essi, debba ravvisarsi la materia del suo pubblico insegnamento, il quale con tutta probabilità dovette restar circoscritto entro i confini voluti dalle consuetudini dei tempi. I nuovi veri però non avranno potuto certamente essere enunciati senza incontrare opposizione da parte degli aristotelici imperanti nello Studio e fino allora indiscussi, e questa congiunta con altre circostanze, e prima fra tutte quella dello scarsissimo stipendio, contribuirono a rendergli meno gradito il soggiorno di Pisa, ch’egli pensava ad abbandonare, come è lecito arguirlo dalle pratiche che andava facendo il marchese del Monte per procurargli altrove più degno collocamento. Anche quell’innocente, ma alquanto licenzioso capitolo bernesco, col quale Galileo mise in ridicolo la prammatica che costringeva i Lettori a far uso della toga, e non soltanto sulla cattedra, avrà contribuito a porlo in voce d’uomo leggero e poco reverente alla dignità cattedratica, mentre le sue idee novatrici lo facevano qualificare ingegno presuntuoso, turbolento e temerario.

Abbia egli o no provocato il dispetto d’un bastardo di Casa Medici, pronunciandosi contrario ad un apparecchio da esso ideato per vuotare la darsena di Livorno, aggiungendo nuove cause alle altre che gli facevano temere, o di non conseguire quel miglioramento che per la morte del padre erasi reso tanto necessario, od anche di non essere confermato nella lettura; risulta che, prima dello spirare del triennio per il quale era stato eletto, volse senz’altro le sue mire alla cattedra di Padova, che, in mancanza d’un degno soggetto, la Serenissima continuava a mantenere vacante.