Galileo Galilei, dit Galilée, 1564-1642.
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.
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.
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.
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 ».
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.
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.
Galilée baillonné par l'obscurantisme religieux
Le succès attirant les rancoeurs et la jalousie, Galilée se fait des ennemis, ceux-ci s’attaquent à lui en 1612, sur l’aspect scientifique et religieux de ses travaux. Les universitaires conservateurs, adeptes d’Aristote, récusent les théories héliocentriques de Copernic et s’acharnent sur Castelli, un disciple de Galilée. Mais la plus grande menace qui pèse sur Galilée, ce sont les théologiens qui accusent le système copernicien d’être contraires aux Saintes Ecritures. Galilée essaie alors de se défendre en tentant de démontrer la compatibilité entre les Ecritures et les travaux de Copernic. En 1616, il décide de se rendre à Rome afin de convaincre les ecclésiastiques du bien fondé de ses théories. Il rédige un essai sur les marées des océans, preuve indiscutable du mouvement de la Terre.
Mais le mal était fait et, en février 1616, la théorie héliocentrique dans laquelle le Soleil est le centre du monde immobile et la Terre tourne autour est jugée comme étant une hérésie. Le mois suivant, l’ouvrage de Copernic (De Revolutionibus Orbium Coelestium) est mis à l’index et Galilée est vivement conseillé de ne plus faire l’apologie d’un tel sacrilège.
Galilée reste ainsi muet sur ses idées pendant sept années …
Modernisation de l'Eglise : un espoir avorté
Un nouveau Pape, jeune et libéral autorise Galilée à s'exprimer
En 1623, un nouveau Pape est nommé. Anciennement cardinal Maffeo Barberini, celui-ci prend le nom d’Urbain VIII. Il est jeune, sportif, plutôt libéral … Bref, il représente un espoir et un progrès pour les milieux intellectuels et progressistes. Galilée, le connaissant bien, en profite pour tenter de réhabiliter Copernic. L’année d’après, il reçoit l’autorisation de rédiger un ouvrage établissant de manière totalement objective (c'est la condition) la contradiction entre les différents modèles du monde, le Ptoléméen et le Copernicien.
Galilée met sept ans pour rédiger son œuvre, il faut en effet attendre 1631 pour qu’il reçoive l’autorisation d’imprimer, après avoir effectué quelques corrections. Il sort des presses florentines en février 1632. Le livre n'est pas écrit en latin, mais en italien, ce qui dénote d'une volonté de ratisser large parmi la population, et de vouloir diffuser au plus grand nombre ses idées novatrices.
L'ouvrage, intitulé Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, se présente sous une forme particulière : Une conversation entre 3 personnages : Simplicio l'aristotélicien, Salviati le copernicien, et Sagredo l'homme neutre mais ouvert d'esprit.
Cette oeuvre se découpes en quatre parties distinctes :
- La première partie traite de l'organisation de l'Univers et prétend que l'Univers est ordonné et régis par les mêmes lois physiques partout. Il réfute donc la bipartition, l'idée d'un monde supralunaire (corruptible) et sublunaire (incorruptible).
- La deuxième partie vise à contredire les théories actuelles sur le mouvement de la Terre.
- La troisième partie établi l'ordre universel, c'est-à-dire l'ordre des planètes du système solaire, tel qu'il était déjà perçu par Nicolas Copernic.
- La quatrième partie évoque les marées terrestres, dans laquelle il réfute malheureusement l'influence gravitationnelle de la Lune.
Galilée censuré par le Pape
Contre toute attente, le pape ordonne la saisie du livre … Galilée est alors convoqué au Saint Office en septembre de la même année. Il ne s’y rendra finalement qu’en hiver, menacé d’arrestation.
Il semblerait que Galilée n’ait pas respecté son serment d’impartialité dans son ouvrage et aurait fait l’apologie des théories coperniciennes, d’où la colère du Pape. La colère du Pape déroute, étant lui-même libéral et ami de l’astronome …
Galilée victime de la raison d'état
Il apparaît en fait que Galilée est victime de la raison d’état. En effet, Urbain VIII est alors dans une position délicate, soupçonné de favoriser les idées novatrices au détriment des valeurs traditionnelles et conservatrices. En outre, il est mal vu par les catholiques car sa politique est favorable à la France, ce pays qui soutient les protestants.
Pour être clair, Urbain VIII offre le procès de Galilée pour calmer les catholiques …
Le procès de Galilée
Galilée échappe au bûcher ...
Les audiences débutent en avril 1632. Galilée est accusé d’avoir enfreint l’interdiction de 1616 de faire l’éloge des théories de Copernic. En fait, c'est le seul chef d'accusation qui est intenté à Galilée, contrairement à Giordano Bruno pour qui le tribunal inquisiteur avait retenu pas moins de dix chefs d'accusations ... De plus, alors que les jésuites font pression sur le pape pour traduire Galilée en justice, le pape Urbain VIII n'envoie qu'un seul membre jésuite parmi les membres de la commission inquisitrice, commission qui se trouve en plus être présidée par son neveu ... Il est donc fort probable que le pape ai voulu protéger Galilée d'un procès exemplaire.
En juin de la même année, il est jugé coupable, doit abjurer ses erreurs et est assigné à résidence. Ainsi, il échappe au bûcher, sentence terrible qui suplicia quelques années plus tôt le pauvre Giordano Bruno ...
Galilée s’installe donc dans une maison à côté de Florence, dans laquelle il terminera sa vie, le 8 Janvier 1642.
... mais doit abjurer ses idées héliocentriques
Voici la traduction de l'abjuration de Galilée :
« Moi, Galileo Galilei, fils de feu Vincent Galilée, Florentin, âgé de 70 ans, constitué personnellement en jugement, et agenouillé devant vous, éminentissimes et révérendissimes cardinaux de la république universelle chrétienne, inquisiteurs généraux contre la malice hérétique, ayant devant les yeux les saints et sacrés Évangiles, que je touche de mes propres mains; je jure que j'ai toujours cru, que je crois maintenant, et que, Dieu aidant, je croirai à l'avenir tout ce que tient, prêche et enseigne la sainte Église catholique et apostolique romaine; mais parce que ce Saint Office m'avait juridiquement enjoint d'abandonner entièrement la fausse opinion qui tient que le Soleil est le centre du monde, et qu'il est immobile; que la Terre n'est pas le centre et qu'elle se meut; et parce que je ne pouvais la tenir, ni la défendre, ni l'enseigner d'une manière quelconque, de voix ou par écrit, et après qu'il m'avait été déclaré que la susdite doctrine était contraire à la Sainte Écriture, j'ai écrit et fait imprimer un livre dans lequel je traite cette doctrine condamnée, et j'apporte les raisons d'une grande efficacité en faveur de cette doctrine, sans y joindre aucune solution; c'est pourquoi j'ai été jugé véhémentement suspect d'hérésie pour avoir tenu et cru que le Soleil était le centre du monde et immobile, et que la Terre n'était pas le centre et qu'elle se mouvait.
C'est pourquoi, voulant effacer des esprits de vos Éminences et de tout chrétien catholique cette suspicion véhémente conçue contre moi avec raison, d'un cour sincère et d'une foi non feinte, j'abjure, maudit et déteste les susdites erreurs et hérésies, et généralement toute autre erreur quelconque et secte contraire à la susdite sainte Église : et je jure qu'à l'avenir je ne dirai ou affirmerai de vive voix ou par écrit, rien qui puisse autoriser contre moi de semblables soupçons; et si je connais quelque hérétique ou suspect d'hérésie, je le dénoncerais à ce Saint Office, ou à l'Inquisiteur, ou à l'Ordinaire du lieu où je serais. Je jure en outre, et je promets, que je remplirai et observerai pleinement toutes les pénitences qui me sont imposées ou qui me seront imposées par ce Saint Office; que s'il m'arrive d'aller contre quelques-unes de mes paroles, de mes promesses, protestations et serments, ce que Dieu veuille bien détourner, je me soumets à toutes peines et supplices, par les saints canons et autres constitutions générales et particulières, ont été statués et promulgués contre de tels délinquants. Ainsi, Dieu me soit en aide et ses saints Évangiles, que je touche de mes propres mains.
Moi, Galileo Galilei susdit, j'ai abjuré, juré, promis, et me suis obligé comme ci-dessus; en foi de quoi, de ma propre main j'ai souscrit le présent chirographe de mon abjuration et l'ai récité mot à mot à Rome, dans le couvent de Minerve, ce 22 juin 1633.
Moi, Galileo Galilei, j'ai abjuré comme dessus de ma propre main. »
Galilée ne sera réhabilité qu’en 1757 par l'Eglise catholique, avec le retrait de l’interdiction de 1616.
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1/3 Galilée, la naissance d'une étoile
2/3 Galilée, naissance d'une étoile
3/3 Galilée, naissance d'une étoile
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