Galilée - octobre 1609

L'histoire retiendra que les 7, 8 et 10 janvier 1610 à Florence, l'italien Galiléo Galiléi dit Galilée (1564-1642) observe les 4 satellites de Jupiter pour la première fois. Mais où pouvait bien se trouver Jupiter et la Lune ce soir-là?

Actuellement, Jupiter est visible en début de nuit et se trouve à 317° de longitude écliptique dans la constellation du Capricorne. Mais en janvier 1610, selon les calculs que vous pouvez faire vous-même avec le moyens informatiques de l'IMCCE, Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides , Jupiter se trouvait à 81° de longitude écliptique. Cela signifie que Jupiter était visible dans des conditions favorables, assez haut dans le ciel, durant toute la deuxième partie de nuit dans la constellation du Taureau. Pour information, la Lune sera à cet endroit précis dans la constellation du Taureau, le 5 novembre prochain.

Le 8 janvier 1610, le Soleil se trouvait à 270° de longitude écliptique, la Lune se trouvait à 90° ; c'était une pleine lune.

La lunette de Galilée

La lunette que Galilée confectionne en ce mois d'octobre 1609 consiste en un tube principal muni de deux logements destinés à accueillir l'objectif et l'oculaire. La longueur totale de cette lunette atteint 927 mm. L'objectif est une lentille plan-convexe, convergente, d'un diamètre de 37 mm diaphragmée à 16 mm avec une longue focale de 980 mm. L'oculaire est une lentille plan-concave, divergente, d'un diamètre de 22 mm et de longueur focale -47,5 mm. Ces caractéristiques lui confèrent un grossissement de 21, soit 10 fois plus que la lunette hollandaise, et un champ de vue en pleine lumière compris entre 8' et 18' d'angle selon le diamètre de la pupille de l'observateur (entre 3 et 6 mm).

Sans le savoir, Galilée va alors donner l'impulsion déterminante à l'astronomie d'observation. Le 25 octobre 1609 à Florence, en dirigeant vers le ciel cette lunette aux contours mal délimités, Galilée observe les cratères de la Lune ainsi que Jupiter et ses quatre satellites pour la première fois. Sur proposition du prince Feredico Cesi, fondateur de l'Academia dei Lincei (Académie des Lynx). il nommera son innovation telescopium en 1611.

Pourquoi Galilée a-t-il choisi cette combinaison de lentilles ? Dans l'Essayeur (1623), Galilée explique qu'il expérimente, sans pousser plus loin la théorie. Ses connaissances en optique sont très superficielles. Il sait ce que l'on savait à l'époque:

• les lentilles convergentes grossissent les objets visibles éloignés, mais en donnent des images floues,

• les lentilles divergentes rapetissent ces objets visibles, mais en donnent des images nettes.

Pour choisir le grossissement, il fallait trouver les deux courbures adéquates : une grande pour le convexe et une petite pour le concave, avec bien sûr une infinité de solutions. Les limites étaient fixées par les possibilités technologiques de l'époque: outils et qualité de surfaçage des verres, homogénéité et transparence des verres. Il ne cherche donc pas à innover ou à développer une théorie de l'optique géométrique.

Même si Galilée n'est pas à proprement parler l'inventeur de la lunette et du télescope, il a été un essayeur (saggiatore), comme il le dit lui-même. Il a recherché la lunette astronomique par la voie du raisonnement (per via di discorso, Il Saggiatore, 1623). Cela signifie qu'il a su être un expérimentateur habile, apprenant à connaître le principe profond de la lunette de manière à le maîtriser suffisamment pour aboutir empiriquement aux performances qu'il recherchait. Il va néanmoins créer un instrument scientifique, car précis et optimisé. Par rapport aux instruments astronomiques précédents, c'est un instrument d'un nouveau genre donnant à voir ce que notre œil ne peut même pas percevoir. Il ouvre les portes de l'invisible, brise les apparences et va révolutionner ainsi toute la démarche scientifique tant dans ses méthodes que dans ses objets.

Dans ses essais, même si aucun document n'en atteste, il est permis de penser qu'il a également testé une combinaison avec oculaire convergent. Mais l'encombrement supérieur de cette combinaison et surtout la production d'une image inversée l'en auraient découragé. En effet, ses intentions premières visent plutôt à des applications militaires dans le domaine maritime et terrestre et ne sont pas liées à des préoccupations astronomiques. Du fait du contexte de méfiance à l'égard des lentilles accusées de distordre la réalité, présenter une image droite et non renversée était une garantie de fidélité à la réalité, car Galilée n'était pas en mesure de faire appel à une théorie optique rigoureuse et reconnue.

1609 - L'année Galilée

L'histoire retiendra que le 25 octobre 1609 à Florence, Galilée observe les cratères de la Lune et les 4 satellites de Jupiter pour la première fois. Galilée sera un expérimentateur habile, soucieux de résultats tangibles et de reconnaissance. Il mènera une longue série d'observations et de découvertes provoquant une rupture dans notre vision de l'Univers (monde apparent et monde réel). Cette rupture facilitera l'émergence de la science et de la démarche scientifique moderne.

En 1609, Galilée est agé de 49 ans. Bien qu'enseignant l'astronomie, la mécanique appliquée et les mathématiques, Galilée ne peut encore être qualifié d'astronome. A cette date là, les connaissances en astronomie sont encore rudimentaires. Les lois de l'optique sont inconnues.

En juillet 1609, Galilée construit sa toute première lunette en s'inspirant d'une lunette hollandaise. Contrairement à la lunette hollandaise grossissant 2 fois, celle-ci ne déforme pas les objets et les grossit 6 fois. En effet, il réussit à obtenir une image droite grâce à l'utilisation d'une lentille divergente en oculaire. Cette invention marquera un tournant dans la vie de Galilée et de l'astronomie.

Le 25 août 1609, venant à peine de terminer sa deuxième lunette qui grossit 8 fois, il la présente au Sénat de Venise. La démonstration a lieu au sommet du Campanile de la place Saint-Marc. Les spectateurs sont enthousiasmés : sous leurs yeux, Murano, située à 2,5 km semble être à 300 m seulement et les navires qui s'approchent du port apparaissent deux heures plus tôt qu'à l'œil nu. A l'évidence, cette lunette offre un grand intérêt militaire. A ce moment Galilée ne songe pas à une utilisation en astronomie. Ce qui lui importe alors en priorité c'est les bénéfices qu'il peut en retirer et qui lui permettront de se libérer du poids des contraintes matérielles afin de poursuivre ses travaux sur cette nouvelle physique qu'il est en train d'élaborer.

Galilée offre son instrument et en lègue les droits à Leonardi Donati, Doge de la République de Venise, très intéressé par les applications militaires de l'objet. En récompense, Galilée est confirmé à vie à son poste de Padoue et ses gages sont doublés. Son traitement passe à 1000 florins par an, l'égal du célèbre professeur de philosophie de Padoue, Cremonini. Il se croit un instant libéré des difficultés financières. Cependant le contrat final stipule que cette rente n'interviendra qu'un an plus tard et que toute augmentation ultérieure est exclue. La déception est grande.

C'est alors que le grand duc de Toscane, Côsme II de Medicis, le contacte pour avoir un exemplaire de sa lunette. La Toscane est le pays natal de Galilée qui rêve de revenir à Florence. La perspective de retourner définitivement à Florence, avec des conditions de travail lui permettant de mener à bien ses recherches, le pousse à améliorer ce qui n'est encore qu'un simple tube permettant de rapprocher les objets lointains.

La troisième lunette que Galilée confectionne en ce mois d'octobre 1609 grossit 21 fois, soit 10 fois plus que la lunette hollandaise. Sans le savoir, Galilée va alors donner l'impulsion déterminante à l'astronomie d'observation. Le 25 octobre 1609, en dirigeant vers le ciel cette lunette aux contours mal délimités, il observe les cratères de la Lune ainsi que Jupiter et ses quatre satellites.

Soucieux de promouvoir son invention, Galilée nommera cette lunette perspicillum (étymologiquement voir à travers) dans son Sidereus Nuncius (Le Messager des étoiles, 1610). Galilée confére ainsi sérieux et respectabilité à sa lunette, affirme la rupture qualitative de son instrument d'avec son ancêtre hollandais et sa reconnaissance comme fondateur d'un nouvel instrument scientifique véritable. Sur proposition du prince Feredico Cesi, fondateur de l'Academia dei Lincei (Académie des Lynx), il nommera son innovation telescopium en 1611.

L'aventure du Galilée se terminera en 1633 devant le tribunal de l'inquisition.

Avant Galilée

En cette fin d'année 1609, il y a 4 siècles, un homme fera une découverte qui changera notre rapport au monde et à la connaissance de ce monde. Pour cela, il imaginera et utilisera un appareil qu'il appellera plus tard télescope. En fait, ce n'était qu'une modeste lunette qui ne grossissait que 21 fois, c'est à dire bien moins que le plus modeste télescope d'aujourd'hui. Cet homme est resté dans l'histoire sous le nom de Galilée (1564-1642), l'astronome bien connu. Mais quels ont été avant lui les hommes qui lui ont ouvert le chemin ? Quelles étaient alors les connaissances de Galilée en astronomie ? C'est ce que je vous propose aujourd'hui de découvrir.

Ptolémée (100-170 après JC), Pour lui, la Terre est au centre de l'Univers. Il développera un système cosmologique ingénieux, basé sur les cycloïdes, apte à rendre compte des mouvements de l'Univers et à prédire les éclipses.

Copernic (1473-1543) : il publie un traité en 1543 qui décrit les phénomènes astronomiques de façon plus simple que celle de Ptolémée. Selon son propos, si on considère que le Soleil est au centre de notre Univers, alors les calculs sur les mouvements des astres sont beaucoup plus simples. Il en conclut que le Soleil est au centre de notre Univers.

Tycho Brahé (1546-1601): il édifie en 1576 un observatoire sur l'île du Hveen, que lui a légué le roi du Danemark. Son but est de refaire la carte du ciel datant des grecs. L'observation se fait à l'œil nu, mais avec une très grande rigueur. Ils notent aussi les positions de planètes sur une longue période, et confie ces relevés à Johannes Kepler. Pour Tycho Brahé, la Terre est toujours au centre de notre Univers (enfin, officiellement....).

Johannes Kepler (1571-1630), élève et disciple de Tycho Brahé (voir ci-dessus)). En 1609, il publie son Astronomia Nova où il expose ses deux premières lois sur le mouvement des corps célestes (orbites elliptiques, loi des aires). Cette année-là va marquer le véritable point de rupture de la révolution copernicienne. Kepler adresse à Galilée un exemplaire de son Astronomia Nova, Mais pour Galilée, l'ellipse n'est qu'une anamorphose du cercle. Laplace (1749-1827) dans son Exposition du système du Monde (1796), expliquera que les "spéculations chimériques" de Kepler sur la disposition du système solaire selon les lois de l'harmonie musicale, furent la cause pour laquelle les astronomes de son temps, Descartes et Galilée, se détournèrent de ses travaux.

Galilée (1564-1642) est souvent présenté comme étant le premier homme ayant tourné une lunette vers les cieux. En fait, Galilée observe les cratères de la Lune et les 4 satellites de Jupiter pour la première fois les 7, 8 et 10 janvier 1610. Et en toute rigueur, d'autres personnes ont observé le ciel avant lui avec un instrument optique.

Thomas Harriot (1560-1621), un mathématicien et astronome anglais, fut le premier à utiliser une lunette astronomique en Angleterre. Informé des travaux de Galilée sur une lunette d'approche à vocation militaire, il s'en construit son propre exemplaire, avec lequel il observera et dessinera les premiers cratères de la Lune le 26 juillet 1609. Mais aucune publication n'atteste vraiment de cette date.

Simon Marius (ou Simon Mayer 1573-1624) un astronome allemand. Dans un calendrier publié en 1611 puis dans un livre de 1614 sur le Monde de Jupiter ( Le Monde de Jupiter découvert en 1609 au moyen du télescope hollandais), Simon Marius déclare qu´en 1609 il avait dirigé une lunette vers le ciel et qu'il avait découvert les satellites de Jupiter indépendamment de Galilée. Il donnera d'ailleurs de meilleures valeurs des périodes de révolution de ces satellites. Il déclarera les avoir découvert et observé dès la fin novembre 1609, mais qu'il était alors trop occupé à déterminer leurs périodes.

Je ne vous en dirai pas plus sur ces hommes qui méritent chacun votre curiosité. Vous pourrez trouver d'autres informations par vous-même. Ces quelques lignes vous auront permis d'évaluer quelles pouvaient être les connaissances de Galilée en astronomie. L'idée d'observer le ciel était alors dans l'air du temps. Si Galilée n'avait pas ouvert cette brèche, alors un autre l'aurait fait à sa place. Finalement, chacun d'entre vous en connaît beaucoup plus en astronomie aujourd'hui, que lui à l'époque.

Mesure du temps et horloges atomiques

La mesure du temps est un sujet qui me fascine. Rien de plus commun que d'avoir une montre au poignet et d'y lire l'heure. Et pourtant, la mesure du temps fut depuis l'antiquité une préoccupation des hommes pour donner un rythme à la vie sociale et aux saisons. Je vous invite à découvrir l'histoire de la mesure du temps réalisée par le Lycée Georges Duby à Luynes 13080 en cliquant ici.

Aujourd'hui, la mesure du temps, est assurée par Le LNE-SYRTE au moyen d'horloges atomiques. Le LNE-SYRTE fait partie de l'Observatoire de Paris. Il représente la France au Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) dans le domaine du temps et des fréquences.

Procès de Galilée - Héliocentrisme et géocentrisme

Héliocentrisme et géocentrisme

Galilée (1564-1642), est l'ami du cardinal Maffeo Barberini qui deviendra le pape Urbain VIII en 1623. Galilée le convainc en 1624 de lui laisser exposer de manière contradictoire, les deux thèses en présences, celle géocentrique d'Aristote et Ptolémée datant de la Grèce antique, et celle héliocentrique de Copernic publiée en 1543. Accusé de vouloir trop favoriser des idées novatrices, le pape Urbain VIII est mis en difficulté. Pour calmer les esprits, il concède le procès de Galilée à ses adversaires. Galilée est contraint de se rétracter devant le tribunal de l'Inquisition en 1633.

En 1979, le pape Jean-Paul II charge une commission d'étudier la réhabilitation de Galilée. Le 31 octobre 1992, il se prononce en faveur de la réhabilitation de Galilée devant l'Académie pontificale des Sciences. Mais à la mort de Jean-Paul II, en avril 2005, l'acte de réhabilitation de Galilée n'était toujours pas prononcé .....

Et pourtant, elle tourne ... Et nous sommes bientôt en 2008.

Gravitation et fonctionnement de notre Univers

Partez à la découverte de mille années de recherches, de controverses et d'affrontements philosophiques qui ont fait progresser l'astronomie pour arriver aujourd'hui aux explications scientifiques du fonctionnement de notre univers. Découvrez les grands hommes qui, d'Aristote à Einstein, ont su donner à la science ses fondements et à notre société les progrès qu'elle connaît de nos jours.

Aujourd'hui, je vous propose de découvrir L'HISTOIRE DU CONCEPT DE GRAVITATION de Sébastien Charnoz en cliquant ici. Il n'est pas interdit de s'extasier devant l'œuvre laissée par ces grands hommes, notamment Copernic - gravure ci-contre.