Galilée, 1564-1642. - biographie partie 1

Galilée est un des principaux fondateurs de notre astronomie moderne. C'est lui qui le premier, bien avant Albert Einstein, a énoncé les principes de base de la Relativité. Il est également le père de l'observation astronomique, pour avoir inventé la lunette astronomique, véritable révolution dans notre perception du ciel et notre vision du monde : Il découvre les taches solaires, les phases de Vénus, le relief de la lune, les satellites de Jupiter, les anneaux de Saturne ... Il est également un grand théoricien et fervant défenseur de la théorie héliocentrique, qu'il devra malheureusement abjurer à l'occasion de sa condamnation par le tribunal inquisiteur, au nom de la Sainte Eglise Catholique.

Parcourez notre gamme de posters sur Galilée :

Fils d’un musicien et compositeur florentin, Galilée naît le 15 Février 1564 à Pise.
Il commence sa scolarité au collège du monastère de Vallombrosa, puis suit des études de médecine à l’université de Pise. Pourtant, ce sont les mathématiques qui l’attirent, alors il quitte ses études de médecine sans avoir obtenu de diplôme (un point commun avec Copernic) …

Galilée ébauche les théories de Newton et d'Einstein

En 1588, il obtient grâce à l’aide de Guidolbado del Monte la chaire de mathématiques de Pise. C’est alors qu’il s’affaire à étudier la chute des corps, bien avant Newton : Du sommet de la Tour de Pise, il lâche des boules de plomb, de bois et de papier. Il en déduit alors que, lors d’une chute, tous les corps sont animés du même mouvement quelle que soit leur masse.
Galilée est un visionnaire, il est le premier à émettre une ébauche d’idée de ce qu’est la relativité :
« Lorsqu’on est à bord d’un navire qui vogue en ligne droite et à vitesse constante, on ne ressent aucun mouvement. On est immobile par rapport au navire, mais le navire se meut par rapport à la Terre. En fait, rien n’est absolument immobile et tout dépend du référentiel dans lequel on se place. ».

Presque trois cent cinquante ans plus tard, Einstein dira :
"Placez votre main sur un poêle une minute et ça vous semble durer une heure. Asseyez- vous auprès d'une jolie fille une heure et ça vous semble durer une minute . C'est ça la relativité . ».
On voit bien que les deux citations découlent de la même façon de penser les choses, du même raisonnement.

Invention de la lunette astronomique

Faute d’argent et afin de mener à bien ses propres expériences, Galilée entreprend la construction d’une lunette en Mai 1609. Fabricant lui-même ses lentilles, il arrive à un grossissement de l’image de six fois sans aucune déformation. Puis une deuxième lentille grossissant neuf fois. Fort de cette réussite, il soumet son invention en août de la même année aux sénateurs de la république de Venise qui, totalement séduits, y voient déjà une utilité militaire … Mais pour Galilée, la vocation de cet outil n’était pas d’observer l’horizon, mais le ciel.
C’est ainsi qu’en 1610, il est le premier être humain à explorer un univers alors inconnu de son œil … Et il découvre les quatre premiers satellites de Jupiter !
Galilée n'est pas à proprement parler le premier inventeur de la lunette au sens optique du terme, car les verres correcteurs de la vue existent depuis déjà longtemps, et les propriétés optiques des lentilles (comme la réfraction de la lumière) sont déjà l'objet d'études parmi les scientifiques (Kepler rédige l'ouvrage Ad Vittelionem paralipomena en 1604). Il en reste que c'est toutefois Galilée qui le premier construit son tube et lui donne une utilité purement scientifique et dédiée à l'observation du ciel.

observation de galilée

Galilée contraint d'enseigner contre ses idées

Galilée est un disciple de Copernic depuis alors plus d’une vingtaine d’années, pourtant il enseigne à ses élèves la théorie de Ptolémée, foncièrement opposée mais couramment admise (et appuyée par le clergé), selon laquelle la Terre se trouve au centre de l’univers et des neufs sphères concentriques (contenant les planètes et les étoiles) qui tournent autour d’elle. En fait, en donnant ces cours, il se protège de ses collègues (qui ne lui pardonnent pas le fait de critiquer ouvertement l’enseignement d’Aristote) et surtout de l’inquisition qui fait rage à cette époque, cherchant à débusquer coûte que coûte les hérétiques qui conteste les Ecritures, représentant une menace pour le catholicisme.

lunette de galilée

Les observations de Galilée avec sa lunette astronomique

Les étoiles

En pointant sa lunette astronomique vers le ciel étoilé, Galilée voit un spectacle qu'aucun homme sur Terre n'avait pu admirer avant lui : Une multitude d'étoiles inconnues qui se révèlent, des étoiles dont personne n'avait soupçonné l'existence ! Dans son livre Sidereus Nuncius, il commente :

"Il est certes important d'ajouter à la foule des étoiles fixes que les hommes avaient pu, jusqu'à maintenant, observer à l'oeil nu, d'autres étoiles innombrables, et d'offrir au regard leur spectacle, précédemment caché : leur nombre dépasse de plus de dix fois celui des étoiles anciennement connues ».

D'un point de vue observationnel, il distingue la forme parfaitement sphérique des planètes avec celle des étoiles qu'il juge plus diffuse :

« Les étoiles ne se présentent pas comme limitées par des circonférences de cercle, mais comme des noyaux de lumière qui rayonnent et scintillent dans toutes les directions ».

M45 les pléiades

Le relief lunaire

En Juillet 1610, il devient Premier mathématicien du studium de Pise et Premier mathématicien et Philosophe du Grand Duc de Toscane. Il s’installe à Florence en septembre contre l’avis de ses amis qui préfèrent le savoir à Venise, la seule puissance qui échappe encore au pouvoir du Pape. Une fois installé, Galilée publie les premiers résultats de ses observations dans un livre rédigé en latin : Sidereus Nuncius (Le Messager des étoiles). Il y démontre notamment que la Lune n’est pas une sphère parfaite mais qu’elle est montagneuse et accidentée :

« presque au centre de la Lune se trouve une cavité plus grande que toute autre et parfaitement circulaire (...) : dans son obscurcissement et dans son illumination, elle présenterait le même aspect que celui de la Terre dans une région comparable à la Bohème, si cette région était de tous côtés entourés de hautes montagnes et disposée en cercle parfait ».

En comparant ainsi le relief lunaire avec le relief terrestre, Galilée va ainsi en totale contradiction avec les pensées aristotéliciennes qui placent la Lune dans le monde supralunaire (incorruptible) et la Terre dans le monde sublunaire (corruptible).

Les phases de Vénus

1610 est une année de référence dans la vie de Galilée, une année faste. Il est au sommet de sa gloire et de son influence sur de grands astronomes comme Kepler et Clavius, pourtant chef des astronomes du Pape. Il ne s’arrête néanmoins pas là, il poursuit ses recherches et ses observations, et découvre les phases de Vénus. En observant ces phases, identiques à celles de la Lune, il aperçoit des variations et un changement de taille évident … Pour lui, le doute n’est plus permit : Vénus tourne bien autour du Soleil, et elle se déplace par rapport à la Terre. Cette découverte renforce ses convictions héliocentriques et coperniciennes.

Le ballet des satellites de Jupiter

Dès le début de l'année 1610, Galilée découvre 4 satellites tournant à vive allure autour de la géante Jupiter : Io, Europe, Ganymède et Callisto. Un argument de plus pour la théorie de Copernic, car pour les adeptes du géocentrisme, le fait que la Lune tourne autour de la Terre va à l'encontre du principe d'orbite autour du Soleil. Cette nouvelle observation annule cet argument dans le sens où on constate bien que de petits astres peuvent tourner autour de plus gros, indépendamment de la Terre au du Soleil :

« nous tenons un argument excellent et lumineux pour ôter tout scrupule à ceux qui, tout en acceptant tranquillement la révolution des Planètes autour du Soleil dans le Système copernicien, sont tellement perturbés par le tour que fait la seule Lune autour de la Terre –tandis que ces planètes accomplissent toutes deux une révolution annuelle autour du Soleil-, qu'ils jugent que cette organisation du monde doit être rejetée comme une impossibilité. Maintenant, en effet, nous n'avons plus une seule Planète tournant autour d'une autre pendant que deux parcourent un grand orbe autour du Soleil, mais notre perception nous offre quatre étoiles errantes, tandis que toutes poursuivent ensemble avec Jupiter, en l'espace de douze ans, un grand orbe autour du Soleil » (Sidereus Nuncius).

Pourtant, compte tenu du contexte idéologique de l'époque, beaucoup ne croient pas Galilée sur parole. Certains jugent que ces observations sont le résultat d'aberrations optiques créées par les lentilles de la lunette, comme le père Clavius, d'autres ne veulent simplement pas entendre parler de ces découvertes, comme Cesare Cremonini, un aristotélicien convaincu ... Même Kepler, qui correspond par lettres avec Galilée, joue la prudence et demande à ce dernier de lui fournir des témoins appuyant ses observations. En réponse, Galilée lui fourni une lunette afin que Johannes Kepler puisse valider lui-même l'expérience. C'est effectivement lecas, et Kepler rédige dans la foulée un court livre intitulé Narratio de observatis a se quattuor Jovis satellibus erronibus afin d'appuyer Galilée.

satellites de jupiter

Les taches solaires

Même s'il n'est pas le premier astronome à observer les tâches solaires, il le fait avec une précision inégalée. Il en fait une description rigoureuse et rend compte à travers ses croquis et ces écrits du déplacement et de la nature changeante des taches :

« Quand on n'ignore pas totalement la perspective, du changement apparent des figures et des vitesses du mouvement, il faut conclure que les tâches sont contiguës au corps solaire et que, touchant sa surface, elles se meuvent avec lui ou sur lui (...). À preuve, leur mouvement : il paraît très lent au bord du disque solaire et plus rapide vers le centre ; autre preuve encore, la forme des taches : au bord de la circonférence elles paraissent beaucoup plus étroites qu'au centre ; c'est qu'au centre on les voit en majesté, telles qu'elles sont vraiment, alors que près de la circonférence, quand se dérobe la surface du globe, on les voit en raccourci »(Dialogue sur les deux grands systèmes du monde).

La nature évolutive de ces taches à la surface du Soleil est une nouvelle fois propice à défendre la théorie copernicienne d'un Univers héliocentrique. Le Soleil, sensé être placé dans le monde sublunaire par les géocentristes, devrait être immuable et incorruptible ; cette fois-ci c'est bien la preuve du contraire qui s'offre aux yeux de Galilée.

Les anneaux de Saturne

Galilée est également le premier à observer les anneaux de Saturne. Malheureusement pour lui, la faible qualité optique de sa lunette et son faible pouvoir de grossissement (20x) ne lui permettent pas d'identifier ses anneaux comme tel. Pour lui, il s'agit de deux lunes orbitant à très faible distance de la planète, mais il est intrigué par ces astres qui ne se comportent pas comme des satellites.
Il faudra attendre une cinquantaine d'années et l'apport de Christiaan Huygens pour comprendre, de façon théorique et non par l'observation qui plus est, que ses deux anses sont en fait un anneau qui ceinture la planète.

Saturne par Galilée

>>> suite de l'article >>> Partager

Effectuer une recherche sur Astropolis.fr :