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Nasce a Pisa, il 15 febbraio 1564.
Figlio di Vincenzo Galilei e Giulia degli Ammannati.

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Galileo e la sua famiglia lasciano Pisa e si trasferiscono a Firenze.

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Si iscrive all' Università di Pisa per studiare medicina.
Durante i suoi studi si appassiona alla fisica e nel 1583 formula la teoria dell'isocronismo del pendolo, intuito osservando le oscillazioni di una lampada nella Cattedrale di Pisa.

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Nel 1585 ritorna a Firenze senza aver completato gli studi, e comincia a dedicarsi alla fisica e alla matematica, dando anche lezioni private. Nel 1586 inventa la bilancia idrostatica.
Nel 1588 ottiene una cattedra di matematica all'Università di Pisa, che mantiene fino al 1592. E' in questo periodo che si interessa al movimento dei corpi in caduta e scrive "De Motu".

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Nel 1591, il padre Vincenzo muore lasciandolo alla guida della famiglia.

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Nel 1592, Galileo ottiene una cattedra di matematica all'Università di Padova, dove rimarrà fino al 1610.
E' in questo periodo che comincia ad orientarsi verso la teoria copernicana del moto planetario.

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Nel 1599 conosce Marina Gamba con cui avrà 3 figli.

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Nel 1602 fa alcuni esperimenti sul pendolo, durante uno studio sul moto accelerato.
Nel 1606 inventa il termoscopio, un termometro primitivo.
Negli anni successivi si dedica a studi di idrostatica e sulla resistenza dei materiali, costruisce la sua bilancia idrostatica e scopre il moto parabolico dei proiettili.
Nel 1604, Galileo osserva una supernova comparsa in cielo durante l'autunno.

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Nel 1609, Galileo comincia ad interessarsi ad un nuovo strumento, costruito in Olanda: il telescopio.
Fino a quel momento le osservazioni astronomiche erano state compiute ad occhio nudo.
La scoperta di un centro del moto che non fosse la Terra comincia a minare alla base la teoria tolemaica del cosmo.
Nel luglio, osserva Saturno al telescopio: non riuscendo con il suo strumento a distinguerne gli anelli, che all'epoca non erano conosciuti, egli crede che sia composto di tre corpi celesti distinti e gli da' il nome di Saturno tricorporeo.
Mentre in tutta Europa altri astronomi (tra cui Keplero) osservano i satelliti gioviani, Galileo, tornato a Firenze, osserva le fasi di Venere e le macchie solari.

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Nel 1611, lo scienziato viene ammesso all'Accademia dei Lincei.
Negli anni successivi, venne criticato per le sue scoperte confermando la teoria copernicana.
L'inquisizione accusa Galileo di eresia e gli vieta di appoggiare quest'idea.

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Nell'aprile del 1630, Galileo termina di scrivere un libro nel quale confronta le   teorie copernicana e tolemaica ; in seguito concorda con il Vaticano alcune modifiche per poter far stampare l'opera nel 1632.
Papa Urbano VIII, esaminato il "Dialogo", ne proibisce la distribuzione e fa istituire dall'Inquisizione un processo contro Galileo.

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Galileo, diventato anziano e malato, viene chiamato a Roma nel 1633, dove viene processato e gli viene richiesto di abbandonare la teoria copernicana.
Galileo viene condannato alla prigione a vita, ma poi gli viene concesso di scontare la pena nella sua villa di Arcetri, vicino a Firenze.

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Muore, malato e ormai cieco, l'8 gennaio 1642, nella casa di Arcetri.