До наших дней дошло не так много информации о детских и юношеских годах Галилея. Тем не менее, современные исследователи смогли составить какую-то целостную картину о его происхождении, семье и начальном образовании.

Галилео Галилей родился во вторник, 15 февраля 1564 года в городе Пиза. Его отец, Винченцо ди Микеланджело Галилей, происходил из знатного флорентийского рода, с XIV века игравшего значительную роль в общественной жизни Флоренции. Предки Галилео по отцовской линии в свое время носили фамилию Бонажути. Фамилия Галилей появилось примерно за 150 лет до рождения ученого. Ее взял себе один из предков, Галилео Бонажути. Он был врачом, преподавал медицину во Флорентийской академии. Но, имея знатное происхождение, Галилео Бонажути занимался и государственными делами. Вершиной его карьеры стало звание гонфалоньера юстиции[37] Флорентийской республики. В 1445 году, по случаю вступления в эту высокую должность, Галилео Бонажути сменил фамилию и стал называться Galileo dei Galilei.

Винченцо Галилей был достаточно известным музыковедом, автором книги «Диалог о старой и новой музыке». Винченцо прекрасно владел многими музыкальными инструментами и считался непревзойденным мастером в игре на лютне.

Мать Галилея происходила из аристократического пизанского семейства. Ее звали Джулия Амманнатии ди Пеша. Галилео был первым ребенком в семье. Но брак его родителей был многодетным, и у него было шестеро братьев и сестер. Между тем семейство Винченцо Галилея испытывало финансовые трудности. Когда и при каких обстоятельствах род обеднел – не ясно. Но к моменту появления нашего героя на свет, это, по всей видимости, уже произошло. Чтобы прокормить семью, Винченцо Галилей был вынужден заниматься не совсем достойной дворянского звания деятельностью: он торговал сукном и даже давал платные уроки музыки.

Родители Галилео были людьми в высшей степени образованными. Начальное образование дети получали дома. Здесь Галилео научился читать, писать, освоил основы музыки. Как и отец, лучше всего он играл на лютне. Брат Галилео, Винченцо, также обучавшийся музыке под руководством отца, впоследствии стал придворным лютнистом в Мюнхене. О детстве Галилео нет почти никаких сведений. Однако есть информация о том, что он любил конструировать механические игрушки, модели кораблей, мельниц, разных механизмов.

В 1575 году семья переехала во Флоренцию. Вскоре настало время позаботиться о систематическом образовании Галилео. Нанять частных учителей, как в те времена было принято в дворянских семьях, Винченцо не мог. Поэтому Галилео был отправлен в школу при монастыре Валламброза. В школе преподавали «семь свободных искусств»: грамматику, диалектику, риторику, геометрию, арифметику, астрономию и музыку. Удивительно, но школьное обучение пришлось Галилею по вкусу. Он с большим увлечением занимался всеми предметами. Особенно хорошо ему давались музыка, рисование, практическая механика. Любовь к учебе и монастырская обстановка привели юношу к мысли сделаться монахом. Только отец смог уговорить его отказаться от этого намерения. Есть информация о том, что Галилео согласился изменить свое решение после того, как отец пообещал не привлекать его к торговой деятельности.

Видя, что Галилео тяготеет к наукам, отец решил сделать из него врача, считая, что эта профессия обеспечит его сыну безбедное будущее. В 1581 году юноша отправился в университет, находящийся в Пизе. 5 сентября он стал студентом. Галилео с большим рвением приступил к университетским занятиям. Интересно, что среди соучеников он очень скоро получил кличку «задира», так как любил участвовать в студенческих дискуссиях и проявлял в спорах большую горячность. Вскоре, однако, выяснилось, что не медицина является призванием юноши. Он по-прежнему занимался довольно прилежно, но особых склонностей к врачебному искусству не проявлял. Зато он очень заинтересовался математикой и механикой. Евклид и Архимед занимали его ум больше, чем Гален и Авиценна. Информация о первом физическом наблюдении Галилея относится к 1583 году. Вивиани, ученик и первый биограф ученого, сообщал, что Галилей, находясь в Пизанском соборе, обратил внимание на качающуюся люстру. Он заметил, что период колебания люстры не зависит от величины ее отклонения. Сложно сказать, насколько достоверна информация Вивиани о том, что это открытие Галилей сделал именно в соборе. Известно, что 19-летний студент проводил опыты с маятником и открыл закон изохронности его колебаний. На основании этого закона Галилей первым предложил использовать колебание маятника для измерения времени.