В непродолжительном времени Галилей стал в Пизе популярной личностью. Студенты боготворили своего молодого, задиристого, не считающегося с авторитетами лектора. Об университетском начальстве того же, правда, не скажешь. Большинство преподавателей в Пизанском университете были братьями-монахами, и, по мнению Галилея, которое он ни от кого не скрывал, идеи его коллег-монахов были столь же плоски, сколь и ортодоксальны. Равным образом презрительную насмешку вызывало у него академическое платье, он даже стишок на эту тему сочинил:
Естественно, терпение у начальства скоро лопнуло, и в 1592 году Галилею было предложено поискать какое-нибудь другое место. По удачному стечению обстоятельств в это время оказалось вакантным место профессора математики в престижном Падуанском университете, которому Галилей и предложил свои услуги. В это время его работы уже стали известны в научном мире, о нем высоко отзывались ведущие итальянские ученые, а великий герцог Фердинандо I называл его «одним из лучших математиков Тосканы». Во всеоружии — с такими-то рекомендациями — Галилей получил искомую должность.
В Падуе, этом крупном городе Венецианской республики, жилось ему неплохо, зарплата составляла 500 флоринов в год. Со своим обычным презрением к условностям, Галилей поселился с пылкой молодой любовницей Мариной Гамбиа, родившей ему троих детей. Равным образом и исследования его тоже вскоре дали нестандартные результаты. Именно в ту пору Галилей начал переписываться с немецким математиком Иоганном Кеплером, жившим в Праге. Галилей признавался Кеплеру, что разделяет теорию Коперника, но боится сказать об этом вслух из-за страха сделаться посмешищем в глазах своих падуанских коллег, почти поголовно придерживающихся взглядов Аристотеля. Впрочем, в ту пору уже и сам Кеплер, хотя Галилей этого еще не осознавал, и подтверждал, и развивал гелиоцентрическую концепцию Коперника. Используя наиболее точные из имеющихся на тот момент — телескоп изобретен еще не был — измерительные приборы, Кеплер постепенно приходил к заключению, что планеты вращаются вокруг Солнца по эллиптической, а не круговой, как считал Коперник, орбите.
В 1604 году Галилей обнаружил на небе новую звезду; это была так называемая nova (тело, образовавшееся в результате ядерного взрыва) — всего лишь вторая в этом роде после той, что появилась в 134 году до нашей эры. Ортодоксов это явление повергло в ужас, ибо, согласно учению Аристотеля, новых звезд быть не может, как не могут исчезать и старые. Аристотель учил, что земля состоит из четырех элементов (земля, воздух, огонь и вода), небеса же отделены от земли и представляют собой «квинтэссенцию», пятый элемент — совершенный и неизменный. Такие объекты, как кометы, противоречащие как будто этому взгляду, попросту отметаются в сторону как тела, не принадлежащие небу, они существуют в подлунном пространстве, наиболее тесно приближенном к земле, и потому являются не звездами, а просто неким метеорологическим явлением.
Человек, ничего не принимающий на веру и всегда готовый к спору, Галилей прочитал о nova цикл лекций, указывая на то, что ее появление опровергает аристотелевскую концепцию звездного неба. При этом у него завязалась публичная полемика с профессором философии Падуанского университета Чезаре Кремонини. Последний придерживался традиционных аристотелевских воззрений, будто законы физики, а равно любые измерения применимы только на земле, к небесам же с их звездами и планетами никакого отношения не имеют: квинтэссенция переменам не подвержена и не подчиняется законам, применимым к земле, воздуху, огню и воде. А если все же звездное небо измерять, то результаты лишь
Тщеславного Галилея начало снедать нетерпение. Ему уже исполнилось сорок, а слава и преуспеяние все не приходили. Даже у Кремонини жалованье было вдвое больше, чем у него, что же касается имени, то его сделали себе люди, у которых и половины его способностей нет. Галилей все время придумывал что-то новое, включая сельскохозяйственные приспособления, военные машины, медицинские инструменты, — тщетно, успеха так и не было. Всю работу делал он, а урожай снимали другие. Между тем потребность в деньгах нарастала с каждым днем: надо было содержать любовницу и троих детей, не говоря уже о семье, оставшейся во Флоренции. Приходилось залезать в долги.