Galilée

Mathématiques, observations et nouvelle astronomie

De Pise à Padoue : un professeur qui expérimente le mouvement Né à Pise, Galilée est très tôt partagé entre les attentes de sa famille, qui voit dans la médecine une profession honorable et rémunératrice, et sa propre inclination pour les mathématiques et la physique naissante. À l’université de Pise, il suit les cours d’un mathématicien, Ostilio Ricci, qui l’initie à Euclide et à Archimède et lui fait découvrir la puissance de la géométrie appliquée aux objets du monde réel.

De retour à Florence, il commence à donner des leçons privées avant d’obtenir, à la fin des années 1580, une chaire de mathématiques à Pise. Il y critique discrètement certaines thèses d’Aristote, notamment sur la chute des corps, en montrant par des expériences que des objets de poids différent tombent à la même vitesse si l’on néglige la résistance de l’air, ce qui s’oppose à la doctrine traditionnelle. Après quelques années marquées par des tensions avec l’université, il accepte en 1592 un poste prestigieux à Padoue, ville universitaire majeure de la péninsule.

Pendant près de vingt ans, il y mène de front enseignement, recherches et inventions: il conçoit un compas géométrique et militaire, améliore des instruments de mesure, observe les pendules, étudie le mouvement sur des plans inclinés et affine sa compréhension de la trajectoire parabolique des projectiles.

Le tournant de 1592

Sa maison devient un lieu animé où étudiants, artisans et curieux viennent voir fonctionner ses machines et entendre ses explications. C’est aussi à Padoue qu’il commence à s’intéresser plus systématiquement au ciel, bien avant la lunette, en observant les éclipses, les phases de la Lune et les mouvements des planètes. Le savant face à l’Inquisition : procès, abjuration et fin de vie à Arcetri Les découvertes faites grâce à la lunette, au tournant de 1609–1610, propulsent Galilée au premier plan de la scène européenne.

En quelques mois, il montre que la Lune n’est pas une sphère lisse et parfaite, que Jupiter possède des satellites, que Vénus présente des phases impossibles à concilier avec le vieux système de Ptolémée, que la Voie lactée est une profusion d’étoiles et que des taches sombres parcourent la surface du Soleil.

Procès, méthode et postérité scientifique

Observer le ciel autrement : de la Lune aux lunes de Jupiter L’apport le plus spectaculaire de Galilée concerne sans doute l’astronomie. En perfectionnant la lunette hollandaise et en la tournant vers le ciel, il rompt avec des siècles d’observation à l’œil nu. Sur la Lune, il distingue reliefs, vallées et montagnes, montrant qu’elle n’est pas faite d’une matière parfaite et immuable, mais qu’elle présente des irrégularités comparables à celles de la Terre.

Dans la constellation du Taureau, il observe un amas d’étoiles dans les Pléiades; dans la Voie lactée, il découvre qu’une brume uniforme cache en réalité une multitude de points lumineux. En janvier 1610, il voit à côté de Jupiter trois, puis quatre petits astres qui changent de position d’une nuit à l’autre et dont il comprend qu’ils tournent autour de la planète. Cette découverte de « lunes » autour d’un autre corps que la Terre est un choc: elle montre qu’il existe d’autres centres de rotation dans l’univers et fournit un argument fort en faveur de l’idée que la Terre elle-même pourrait bien tourner autour du Soleil.

Postérité et débats autour de Galilée

Peu après, il observe les phases de Vénus, qui passent du croissant au disque plein, ce que seul le système héliocentrique explique de manière simple. Il étudie encore les taches solaires, dont les mouvements contredisent l’idée d’un Soleil immobile et incorruptible. En rassemblant ces observations dans des ouvrages comme le *Sidereus Nuncius* et les *Lettres sur les taches solaires*, il contribue à déplacer l’astronomie d’un univers de sphères parfaites vers un cosmos dynamique, où les mêmes lois semblent s’appliquer aux corps célestes et aux phénomènes terrestres.

Mouvement, expérience et naissance de la physique moderne L’importance de Galilée ne se limite pas au ciel: il bouleverse aussi la manière d’étudier le mouvement des corps. En s’inspirant des mathématiciens grecs et en s’appuyant sur des expériences précises, il montre que les objets qui tombent s’accélèrent et que la distance parcourue est proportionnelle au carré du temps écoulé, ce qui contredit le schéma aristotélicien.