在自由落體的理論上，亞里士多德的學說認為物體下落時長與質量呈現什麼關係?
時長與質量成反比
現代時期的開始代表了歐洲文藝復興的結束。確切的時間點會依據各個領域的界定而有所不同，比如說，一個歷史學家可能會將現代的開始放在1650年，而一個音樂家則可能會把時間放在音樂的浪漫時期結束之後，也就是大約1900年。當代史學者習慣把一戰爆發，作為近代的終結、現代的開端。同樣地，依據各個領域的不同觀點，現代時期可能會被界定為一直延伸到我們現在所處的時間，或者也有可能被認為結束於後現代主義的開始，可能在1960年代到1980年代初期之間的任何一點。如果是將現代定義為在後現代之前的話，那麼它可能特別指涉了現代主義。有的觀點則認為，後現代主義只不過是現代主義本身最晚一個時期的發展而已。
伽利略的學生溫琴佐·維維亞尼在傳記中稱伽利略在比薩斜塔上扔下了兩個同種材質、不同質量的球，以證明物體下落時長與它們的質量無關。這與亞里士多德的學說相悖，即物體下落時長與質量成反比，重的下落速度比輕的快。這個傳奇被世人廣泛傳頌，但伽利略自己卻從來沒有記錄過這樣的事情。大多數歷史學家認為這個事件不過是個假想，並沒有真實存在過。德拉克卻不這麼認為，辯駁稱實驗的確存在過，只是與溫琴佐·維維亞尼所描述的多少有出入。有歷史記載的第一個完成這類試驗的人是西蒙·斯特芬，在《自然科學史》中記載，荷蘭人西蒙·斯特芬在1586年使用2個重量不同的鉛球在代爾夫特教堂塔頂上完成了這個試驗，並證明了亞里士多德的理論是錯誤的。在斯台文試驗的幾個世紀以後，阿波羅15號的太空人大衛·斯科特1971年8月2日在無空氣月球表面上使用一把錘子和一根羽毛重複了這個試驗，證明且讓地球上的電視觀眾親眼看到了這兩個物體同時掉落在月球表面上。1638年，伽利略出版《關於兩門新科學的對話》，主人公薩爾維亞蒂被普遍視為伽利略的代言人。薩爾維亞蒂認為，在真空中，重量不同的物體以相同的有限速度下落。但是，盧克萊修和西蒙·斯特芬此前也提出了這一觀點。克里斯蒂亞諾·本蒂的薩爾維亞蒂也認為，鉛制鐘擺和軟木鐘擺具有不同的質量，而其它方面類似。通過比較兩種鐘擺在空氣中的運動可以驗證上述觀點。
在17世紀的歐洲，自然哲學家逐漸展開了一場針對中世紀經院哲學的進攻，他們持有的觀點是，從力學和天文學研究抽象出的數學模型將適用於描述整個宇宙中的運動。被譽為「現代自然科學之父」的義大利物理學家、數學家、天文學家伽利略·伽利萊就是這場轉變中的領軍人物。伽利略所處的時代正值思想活躍的文藝復興之後，在此之前李奧納多·達文西所進行的物理實驗、尼古拉斯·哥白尼的日心說以及弗朗西斯·培根提出的注重實驗經驗的科學方法論都是促使伽利略深入研究自然科學的重要因素，哥白尼的日心說更是直接推動了伽利略試圖用數學對宇宙中天體的運動進行描述。伽利略意識到這種數學性描述的哲學價值，他注意到哥白尼對太陽、地球、月球和其他行星的運動所作的研究工作，並認為這些在當時看來相當激進的分析將有可能被用來證明經院哲學家們對自然界的描述與實際情形不符。伽利略進行了一系列力學實驗闡述了他關於運動的一系列觀點，包括藉助斜面實驗和自由落體實驗批駁了亞里士多德認為落體速度和重量成正比的觀點，還總結出了自由落體的距離與時間平方成正比的關係，以及著名的斜面理想實驗來思考運動的問題。他在1632年出版的著作《關於托勒密和哥白尼兩大世界體系的對話》中提到：「只要斜面延伸下去，球將無限地繼續運動，而且不斷加速，因為此乃運動著的重物的本質。」。伽利略在天文學上最著名的貢獻是於1609年改良了折射望遠鏡，並藉此發現了木星的四顆衛星、太陽黑子以及金星類似於月球的相。
伽利略的來訪者源源不斷，直到1642年為止。1642年1月8日伽利略在經歷高燒與心悸後死去，享壽78歲。托斯卡納大公費迪南德二世希望把他葬在佛羅倫斯聖十字大殿，挨著他的父親及其他先祖們，並為他樹立一座大理石紀念陵墓。由於伽利略的有強烈異端嫌疑之判決，使得此舉遭到教宗烏爾班八世和他的侄子佛朗西斯·巴貝日尼樞機的抗議，該計劃被否決。因此，他被葬在初學生禮拜堂隔壁的小屋旁，它位於主堂南翼與聖物儲藏室之間的走廊末端。1737年，伽利略的紀念碑被重新樹立，他的遺體被改葬在聖殿。在改葬時，遺體中的三根手指和一顆牙齒被取了出來。目前，他右手中指被陳列在義大利佛羅倫斯的伽利略博物館中。伽利略的研究結果對牛頓提出、完善牛頓運動定律中的第一、第二定律有一定的啟示。伽利略非常重視數學在應用科學方法上的重要性，特別是實物與幾何圖形符合程度有多大的問題。伽利略認為選擇得當的數學證明可以用來探索任何牽涉到定量性的問題。伽利略為自己提出的第一套力學問題，是那些牽涉到尺度效果的問題。在考察尺度效果時，伽利略研究了物質的數量，即後來稱質量的物理量，後來又以同樣方式探索了牽涉到時間測量和速度測量的運動學問題。伽利略所研究的中心問題就是僅在重力影響下的落體運動問題，推翻了亞里士多德關於不同重量的物體下落速度不同的論點。根據亞里士多德的物理學，力的持久作用是保持物體勻速運動的原因。但是伽利略的實驗結果證明：物體在引力的持久影響下並不以勻速運動，而是每次經過一定時間之後，在速度上有所增加。物體在任何一點上都繼續保有其速度並且被引力加劇。如果沒有了引力，物體將仍舊以它在那一點上所獲得的速度繼續運動下去，這就是慣性原理。這個原理闡明物體只要不受到外力的作用，就會保持其原來的靜止狀態或勻速運動狀態不變。伽利略在研究運動學時研究過物體的勻加速運動，這個課題在今天幾乎所有高中及大學的入門物理學程中都是必教的。他對觀測天文學的貢獻包括運用望遠鏡確認金星的盈虧，發現木星最大的四個衛星以及觀測並分析太陽黑子。伽利略也曾研究過應用科學及科技，並改進了圓規的設計。