Galilée

Galileo Galilei, dit Galilée en français, a transformé la science de deux façons : en faisant de l'expérience et de la mesure le juge des théories, et en écrivant que le livre de la nature est « écrit en langue mathématique ». Ses observations au télescope ont apporté des arguments décisifs en faveur du système de Copernic, au prix d’un procès devenu le symbole du conflit entre science et autorité religieuse.

Repères chronologiques

La mécanique : la chute des corps

Pour Aristote, un corps lourd tombe plus vite qu’un léger et un mouvement cesse dès que cesse la force qui le produit. Galilée démontre le contraire.

• La chute libre : en l’absence de résistance de l’air, tous les corps tombent avec la même accélération. La distance parcourue est proportionnelle au carré du temps de chute. Pour la mesurer, Galilée ralentit le mouvement en faisant rouler des billes sur des plans inclinés et chronomètre avec des horloges à eau.
• L’inertie : une bille qui roule sur un plan horizontal parfaitement lisse continuerait indéfiniment. Cette idée, reprise par Descartes puis par Newton, deviendra la première loi de Newton.
• Le mouvement des projectiles : il le décompose en un mouvement horizontal uniforme et une chute verticale accélérée, et montre que la trajectoire est une parabole.
• La relativité galiléenne : dans la cabine d’un navire qui avance régulièrement, aucune expérience ne permet de savoir si l’on est en mouvement. Argument clé pour expliquer qu’on ne sente pas le mouvement de la Terre.
• Le pendule : la période des petites oscillations ne dépend pas de leur amplitude (isochronisme), propriété exploitée plus tard pour les horloges.

La célèbre expérience des boulets lâchés du haut de la tour de Pise n’est rapportée que par son disciple et biographe Vincenzo Viviani ; les historiens doutent qu’elle ait eu lieu sous cette forme.

L’astronomie : la lunette tournée vers le ciel

En 1609, informé de l’invention aux Pays-Bas d’une lunette grossissante, Galilée en construit lui-même, de plus en plus puissantes (jusqu’à environ 20 à 30 fois). Il est l’un des premiers à les pointer vers le ciel et à publier ses observations, dans le Sidereus Nuncius (1610) puis dans d’autres écrits.

L’affaire Galilée

Galilée devient le défenseur public du système héliocentrique de Nicolas Copernic (1543), où la Terre tourne sur elle-même et autour du Soleil (voir système solaire). Ses adversaires lui opposent des passages de la Bible et l’autorité d’Aristote.

• 1616 : le livre de Copernic est mis à l’Index « jusqu’à correction ». Le cardinal Bellarmin signifie à Galilée qu’il ne doit plus tenir ni défendre l’héliocentrisme comme vrai.
• 1632 : avec l’autorisation de la censure, il publie le Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, en italien, sous forme de conversation entre trois personnages. Le défenseur de Ptolémée y porte le nom de Simplicio et semble ridiculisé ; le pape Urbain VIII, ancien soutien de Galilée, s’estime visé.
• 1633 : convoqué à Rome, jugé par le tribunal du Saint-Office, Galilée est déclaré « véhémentement soupçonné d’hérésie ». Le 22 juin, il abjure à genoux. Sa peine de prison est commuée en résidence surveillée, d’abord à Sienne puis dans sa villa d’Arcetri, où il vivra ses dernières années, devenu aveugle.

La phrase « Eppur si muove » (« Et pourtant elle tourne ») qu’il aurait murmurée après son abjuration n’apparaît dans aucun document de l’époque : elle est rapportée pour la première fois plus d’un siècle après les faits et est considérée comme apocryphe.

En 1992, à l’issue des travaux d’une commission d’étude, le pape Jean-Paul II reconnaît publiquement les erreurs commises par les juges de Galilée.

La méthode galiléenne

Dans L’Essayeur (1623), Galilée écrit que la philosophie est écrite dans le « grand livre » de l’Univers, en langue mathématique, dont les caractères sont des triangles, des cercles et d’autres figures géométriques. Il fait de la nature un objet de mesure et de calcul, et confronte systématiquement les hypothèses à l’expérience. Il est à ce titre l’un des fondateurs de la méthode scientifique moderne.

Son héritage

• La mission spatiale Galileo (NASA, 1989-2003) a étudié Jupiter et ses satellites ; le système européen de navigation par satellites porte aussi son nom.
• L’unité d’accélération du système CGS, le gal (1 cm/s²), lui rend hommage ; elle reste utilisée en géophysique.
• Newton naît l’année de sa mort (selon le calendrier julien), ce qui a souvent été présenté comme un passage de témoin.

Questions fréquentes

Qu’a découvert Galilée ?

La loi de la chute des corps, le principe d’inertie, l’isochronisme des petites oscillations du pendule et, au télescope, le relief de la Lune, quatre satellites de Jupiter, les phases de Vénus et la nature stellaire de la Voie lactée.

Galilée a-t-il inventé la lunette astronomique ?

Non. La lunette est apparue aux Pays-Bas en 1608. Galilée l’a considérablement améliorée et a été l’un des premiers à l’utiliser systématiquement pour observer le ciel.

Pourquoi Galilée a-t-il été condamné ?

Pour avoir défendu l’héliocentrisme dans son Dialogue de 1632, en contradiction avec l’injonction reçue en 1616. Il a été condamné en 1633 pour « véhémente suspicion d’hérésie ».

Galilée a-t-il vraiment dit « Et pourtant elle tourne » ?

Rien ne le prouve. La phrase apparaît pour la première fois au XVIIIe siècle et est considérée comme une légende.