历史上首次运用科学方法来研究物理问题的科学家是伽利略，他首先使用了逻辑的方法．1638年，在《关于两门新科学的谈话和数学证明》中，伽利略借他的化身萨尔维阿蒂的谈话，批驳了物体下落速度与重量成正比的说法．

伽利略创建并定义了“速度”和“加速度”的概念，并把运动分成匀速运动和变速运动．伽利略曾提出用瞬时速度的概念来描述变速运动，也曾考虑用物体经过的距离△，来定义速度的增量．但他经过实验和思考，自己又加以否定，最终将“速度的增量△二与所用时间△t成正比的运动”作为匀加速运动的定义，加速度的概念也由此诞生．在应用加速度的概念中，伽利略成功地得出了自由落体的运动规律．他首先选择了最简单的变速运动（即匀加速运动）来表示落体运动，伽利略坚信自然界隐藏的规律具有简单性，这是他的哲学信仰．

由于当时计时工具落后，滴漏计时比较粗糙，瞬时速度和加速度的测量无从做起．伽利略发现沿斜面加速的小球具有相似的加速规律，位移与经历时间的二次方成正比，在倾角一定的斜面上运动的小球的加速度总是恒定的，而且倾角增大，加速度也会增大．

伽利略的手稿中画着一幅草图，两个小球正沿不同倾角的斜面向下运动．进一步的研究发现，伽利略实验中斜面的倾角可能很小，但伽利略却直接将规律类推到倾角为90“时的极限情况，即自由落体一定做匀加速的直线运动．

伽利略不断使用这种基于实验事实并加以科学推理的研究方法．他本人说过：“我们可以说，大门己经向新方法打开，这种将带来大量奇妙成果的新方法，在未来的年代里定会博得许多人的重视．”爱因斯坦说过：“伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端．"

夭体运动的研究

如果身边落下的一个小球的运动能让我们有如此深刻思考的话，那么抬头仰望的天空，日月星辰的奇妙运动又怎能不让我们浮想联翩呢？中国古代《书经》曾详细记载了约400。年前夏代仲康元年的一次日食．公元前613年，古书《春秋》有彗星,即哈雷彗星。