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Antes del telescopio
De Florencia a Pisa (1585–1592)
Galileo comienza por demostrar muchos teoremas sobre el centro de gravedad de ciertos sólidos dentro de Theoremata circa centrum gravitatis solidum y emprende en 1586 la reconstitución de la balanza hidrostática de Arquímedes o bilancetta. Al mismo tiempo, continúa con sus estudios sobre las oscilaciones del péndulo pesante e inventa elpulsómetro. Este aparato permite ayudar a medir el pulso y suministra una escala de tiempo, que no existía aún en la época. También comienza sus estudios sobre la caída de los cuerpos.
Galileo Galilei.
En 1588, es invitado por la Academia Florentina a presentar dos lecciones sobre «la forma, el lugar y la dimensión del infierno de Dante Alighieri.»
Paralelamente a sus actividades, busca un empleo deprofesor en una universidad; se encuentra entonces con grandes personajes, como el padre jesuita Christopher Clavius, excelencia de la matemática en el Colegio pontifical. Se encuentra también con el matemáticoGuidobaldo del Monte. Este último recomienda a Galileo con el duque Fernando I de Médici, que lo nombra para la cátedra de matemáticas de la universidad de Pisa por 60 escudos de oro poraño — una miseria. Su lección inaugural tendrá lugar el 12 de noviembre de 1589.
En 1590 y 1591, descubre la cicloide y se sirve de ella para dibujar arcos de puentes. Igualmente experimenta sobre la caída de los cuerpos y redacta su primera obra de mecánica, el De motu. La realidad es que estas «experiencias» son puestas en duda hoy por hoy y podrían ser una invención de su primerbiógrafo, Vincenzo Viviani. Este volumen contiene ideas nuevas para la época, pero expone también, evidentemente los principios de la escuela aristotélica y el sistema de Ptolomeo. Galileo los enseñará durante mucho tiempo después de estar convencido de la exactitud del sistema copernicano, falto de pruebas tangibles.
La universidad de Padua (1592–1610)
En el año 1592 se trasladó a la Universidad de Padua yejerció como profesor de geometría, mecánica y astronomía hasta 1610.12 La marcha de Pisa se explica por diferencias con uno de los hijos del gran duque Fernando I de Médici.
Padua pertenecía a la poderosa República de Venecia, lo que dio a Galileo una gran libertad intelectual, pues la Inquisición no era poderosa allí. Incluso si Giordano Bruno había sido entregado por los patricios de la república ala Inquisición, Galileo podía efectuar sus investigaciones sin muchas preocupaciones.
Enseña mecánica aplicada, matemática, astronomía y arquitectura militar.13 Después de la muerte de su padre en 1591, Galileo debe ayudar a cubrir las necesidades de la familia. Se pone a dar numerosas clases particulares a los estudiantes ricos, a los que aloja en su casa. Pero no es un buen gestor y sólo laayuda financiera de sus protectores y amigos le permiten equilibrar sus cuentas.
En 1599, Galileo participa en la fundación de la Accademia dei Ricovrati con el abad Federico Cornaro.
El mismo año, Galileo se encuentra con Marina Gamba, una atractiva joven veneciana con la cual mantendrá una relación hasta 1610 (no se casan ni viven juntos). En 1600, nace su primera hija Virginia, seguida por suhermana Livia en 1601, luego un hijo, Vincenzo, en 1606. Después de la separación (no conflictiva) de la pareja, Galileo se encarga de su hijo y envía sus hijas a un convento, ya que el abuelo las sentencia de «incasables» al ser ilegítimas.14 En cambio el varón Vincenzo será legitimado y se casará con Sestilia Bocchineri.15
El año 1604
Retrato de Galileo Galilei pintado por Sustermans Justusen 1636.
1604 es un año mirabilis para Galileo:
En julio, prueba su bomba de agua en un jardín de Padua;
En octubre, descubre la ley del movimiento uniformemente acelerado, que él asocia a una ley de velocidades erróneas;
En diciembre, comienza sus observaciones de una nova conocida al menos desde el 10 de octubre. Consagra cinco lecciones sobre el tema el mes siguiente, y en febrero de 1605...