Découvrez Comment Galilée a Révolutionné la Science et Combattu l'Obscurantisme

Galilée, de son nom complet Galileo Galilei, est une figure emblématique de la science du XVIIe siècle, souvent qualifié de « Grand Siècle des Sciences ». Né il y a 460 ans, le 15 février 1564 à Pise, en Italie, il incarne le savant qui ose défier l'autorité, en particulier l'Église, au nom de la vérité scientifique. Condamné par l'Inquisition pour avoir soutenu et cherché à prouver que la Terre tourne autour du Soleil, Galilée est devenu un symbole de la lutte entre la science et l'obscurantisme.

Les Premières Années et la Formation de Galilée

Galilée est issu d'une vieille famille florentine. Son père, Vincenzo Galilei (vers 1520-1591), était un homme cultivé, musicien, luthier, chanteur et compositeur florentin, connu comme musicographe et féru de littérature grecque et latine. Sa mère, Giulia degli Ammannati, descendait d'une illustre famille de Pistoia. Aîné de sept enfants, Galilée démontre très tôt une grande habileté manuelle et un bon sens de l'observation.

Son éducation débute chez ses parents, jusqu'à l'âge de 10 ans. Lorsque ses parents déménagent à Florence, il est confié à un prêtre du voisinage. Par la suite, Galilée entre au couvent de Santa Maria de Vallombrosa, où il reçoit une éducation religieuse. Deux ans plus tard, Vincenzo Galilei l'inscrit à l'université de Pise en 1581 pour y étudier la médecine, suivant les traces d'un de ses ancêtres, le magister Galilaeus de Galilaeis (1370 - ~1450), mais sans grand intérêt.

Dès 1583, Galilée est initié aux mathématiques par Ostilio Ricci, un ami de la famille et élève de Tartaglia. À l'âge de dix-neuf ans, observant dans la cathédrale de Pise une lampe qui se balançait, il remarque que les oscillations étaient isochrones et a l'idée d'appliquer le pendule à la mesure du temps. Ébloui par l'œuvre d'Euclide, et n'ayant aucun goût pour la médecine, les disputes scolastiques et la philosophie aristotélicienne, Galilée réoriente ses études vers les mathématiques. Il se réclame alors de Pythagore, de Platon et d'Archimède, et s'oppose à l'aristotélisme.

Encore étudiant, il découvre la loi de l'isochronisme des pendules, première étape de ce qui deviendra la découverte d'une nouvelle science : la mécanique. Dans le courant humaniste, il rédige également un pamphlet féroce sur le professorat de son temps.

Les Premières Découvertes et l'Enseignement

Galilée commence par démontrer plusieurs théorèmes sur le centre de gravité de certains solides dans son Theoremata circa centrum gravitatis solidum et entreprend en 1586 de reconstituer la balance hydrostatique d'Archimède. En même temps, il poursuit ses études sur les oscillations du pendule pesant et invente le pulsomètre, un appareil permettant d'aider à la mesure du pouls et fournissant un étalon de temps, qui n'existait pas à l'époque.

Parallèlement à ses activités, il cherche un emploi de professeur dans une université. Il rencontre alors, entre autres, le père jésuite Christophorus Clavius, sommité des mathématiques au Collège pontifical, ainsi que le mathématicien Guidobaldo del Monte. Ce dernier recommande Galilée au duc Ferdinand Ier de Toscane, qui le nomme à la chaire de mathématique de l'université de Pise pour une somme modique.

Il expérimente également sur la chute des corps et rédige son premier ouvrage de mécanique, le De motu. La réalité même de ces « expériences » est aujourd'hui largement mise en doute et serait une invention de son premier biographe, Vincenzo Viviani. Ce volume contient des idées nouvelles pour l'époque, mais il expose encore les principes de l'école aristotélicienne et le système de Ptolémée.

En 1588, sur la géographie de l'Enfer de Dante à l'Académie de Florence lui vaut les louanges de Guidobaldo del Monte qui l'aide à obtenir la chaire de mathématiques de Pise.

En 1592, Galilée part enseigner à l'université de Padoue où il reste 18 ans. Padoue appartenait à la puissante République de Venise, ce qui garantissait à Galilée une grande liberté intellectuelle, l'Inquisition y étant très peu puissante. Même si Giordano Bruno avait été livré à l'Inquisition par les patriciens de la République, Galilée pouvait effectuer ses recherches sans trop de soucis. Venise est alors très réputée pour son arsenal, ce qui offre à Galilée de grandes possibilités. Il enseigne la mécanique appliquée, les mathématiques, l'astronomie et l'architecture militaire. Il professait alors publiquement le système de Ptolémée, n'osant pas encore s'insurger contre les idées admises, bien qu'ayant déjà adopté personnellement le système de Copernic.

Depuis la mort de son père en 1591, Galilée doit subvenir aux besoins de la famille. Il est accaparé par ses tâches d'enseignement : il donne de nombreux cours particuliers à de riches étudiants qu'il héberge chez lui. En 1593, il rédige le Trattato di Forticazioni et le Trattato di Meccaniche à l'intention de ses étudiants de cours particuliers. En 1597, il améliore et fabrique un compas de proportion, le compas géométrique et militaire, ancêtre de la règle à calcul, qui connaît un grand succès commercial.

Les Observations Astronomiques et les Découvertes Majeures

C'est en 1609 que Galilée va révolutionner l'astronomie. Informé de l'invention de la lunette en Hollande, il perfectionne l'instrument et crée une lunette astronomique permettant de grossir l'image jusqu'à mille fois. Contrairement à la lunette hollandaise, celle-ci ne déforme pas les objets et les grossit 6 fois, soit deux fois plus que sa concurrente. Il est aussi le seul à l'époque à réussir à obtenir une image droite grâce à l'utilisation d'une lentille divergente en oculaire. Il fabrique lui-même les lentilles et obtient une lunette grossissant six fois sans déformation de l'image. Fort de ce premier succès, il réalise une nouvelle lunette d'un grossissement de neuf. Il en fait la démonstration en août 1609 aux Sénateurs de la République de Venise. Ces derniers, enthousiasmés, y voient aussitôt des applications militaires.

Il braque alors sa lunette vers le ciel et réalise des observations qui vont bouleverser la vision du cosmos. Grâce à la lunette astronomique, Galilée put observer les planètes. C’est à lui qu’on doit la découverte des reliefs de la Lune, des satellites de Jupiter et des tâches du Soleil.

Ses premières observations se portent sur la Lune, dont il constate que la surface n'est pas lisse et parfaite, comme on le croyait alors, mais qu'elle est montagneuse et accidentée. Il observe une zone transitoire entre l'ombre et la lumière, le terminateur, qui n'était en rien régulière, ce qui par conséquent invalidait la théorie aristotélicienne. Galilée en déduit l'existence de montagnes sur la Lune et estime même leur hauteur à 7 000 mètres, davantage que la plus haute montagne connue à l'époque. Il donne également une explication de la "lumière cendrée" qui n'est autre que le clair de Terre reflété par la Lune.

Il découvre ensuite la nature de la Voie lactée, dénombre les étoiles de la constellation d'Orion et constate que certaines étoiles visibles à l'œil nu sont en fait des amas d'étoiles.

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Le 7 janvier 1610, Galilée fait une découverte capitale : il remarque 3 petites étoiles à côté de Jupiter. Après quelques nuits d'observation, il découvre qu'elles sont quatre et accompagnent la planète. Ce sont les satellites de Jupiter, qu'il nomme les étoiles Médicées. Ils seront nommés Callisto, Europe, Ganymède et Io (aujourd'hui baptisés lunes galiléennes) par Simon Marius, qui en revendiquera également la découverte plusieurs années après. Pour lui, Jupiter et ses satellites sont un modèle du système solaire. Grâce à eux, il pense pouvoir démontrer que les « orbes de cristal » d’Aristote n'existent pas et que tous les corps célestes ne tournent pas autour de la Terre. C'est un coup très rude porté aux aristotéliciens.

Il est invité le 29 mars 1611 par le cardinal Maffeo Barberini (futur Urbain VIII) à présenter ses découvertes au Collège pontifical de Rome et à la jeune Académie des Lynx. Galilée reste dans la capitale pontificale un mois complet, durant lequel il reçoit tous les honneurs. L'Académie des Lynx notamment, lui réserve un accueil enthousiaste et l'admet en tant que 6e membre. Le 24 avril 1611, le Collège romain, composé de jésuites et dont Christophorus Clavius est le membre le plus éminent, confirme au cardinal Bellarmin que les observations de Galilée sont exactes.

En juillet 1610, Galilée devient « Premier mathématicien du studium de Pise et Premier mathématicien et Philosophe du grand-duc de Toscane » et s'installe à Florence en septembre ; ce contre l'avis de ses amis qui lui conseillent de rester à Venise, la seule puissance qui ose encore résister au Pape.

Dans le même temps, il poursuit ses recherches et fait de nouvelles découvertes qui se révèlent capitales. En pointant sa lunette sur Vénus, il observe des phases, comme celles de la Lune, et des variations de sa taille apparente. Pour lui, cela ne fait aucun doute : la planète tourne autour du Soleil et se déplace par rapport à la Terre.

La Défense de l'Héliocentrisme et le Conflit avec l'Église

Galilée confirma que la Terre et les autres planètes tournent autour du Soleil selon des orbites. Partisan de Copernic depuis au moins vingt ans, Galilée enseigne pourtant à ses élèves de l'université la théorie de Ptolémée, couramment admise, selon laquelle la Terre se trouve au centre de neuf sphères concentriques portant les planètes et les étoiles. Il doit rester prudent face à l'Inquisition et à ses collègues, déjà peu enclins à la sympathie vis-à-vis d'un homme qui critique ouvertement l'enseignement d'Aristote.

Comme le savant écrivait en italien, la langue courante, et non en latin, la langue utilisée dans les cercles scientifiques, il donna à ses travaux une large diffusion qui lui valut des inimitiés parmi ses pairs et dans l’Église. Mais Galilée comptait aussi des amis au sein de l’Église, dont le pape lui-même, Urbain VIII.

Mais ces succès attisent les rancoeurs et les ennemis de Galilée passent à l'offensive dès 1612, tant sur les plans scientifique que religieux. Les universitaires conservateurs, adeptes d'Aristote, condamnent les théories coperniciennes et s'acharnent contre l'un des disciples de Galilée, Castelli. Le vrai danger vient des théologiens, qui jugent le système copernicien contraire aux Ecritures. Galilée s'attache alors à prouver la compatibilité des Ecritures et du système héliocentrique. En 1616, il décide de se rendre à Rome afin de convaincre les ecclésiastiques du bien-fondé de ses théories. Il y rédige un opuscule sur les marées, preuves du mouvement de la Terre. Mais il est trop tard et en février 1616, les propositions coperniciennes selon lesquelles le soleil est le centre immobile du monde et la Terre se meut sont jugées hérétiques. En mars de la même année, l'ouvrage dans lequel Copernic expose ses théories est mis à l'Index et Galilée est prié de ne plus professer de telles hérésies. Il reste prudent pendant sept années et ne fait plus allusion aux théories coperniciennes.

En 1623, le cardinal Maffeo Barberini devient pape et prend le nom d'Urbain VIII. Jeune, sportif et libéral, il représente l'espoir des milieux intellectuels et progressistes. Galilée, qui connaît bien le nouveau pape, tente alors de réhabiliter Copernic. En 1624, il reçoit l'aval du pape pour la rédaction d'un ouvrage contradictoire sur les différents systèmes du monde, à condition qu'il soit parfaitement objectif.

Le Procès et la Condamnation

Dans son ouvrage Dialogue des deux grands systèmes du monde, de février 1632, Galilée tente de prouver que la Terre tourne autour du soleil. Il défie l’Église pour laquelle l’héliocentrisme ne doit rester qu’une théorie non démontrable.

Galilée, malade, met plusieurs années à le rédiger et c'est en 1631 que le livre reçoit l'imprimatur sous réserve de quelques corrections. Dialogue où dans les rencontres de quatre journées il est disserté au sujet des deux principaux systèmes du monde, le ptoléméen et le copernicien, en proposant sans aucune détermination les raisons philosophiques et naturelles tant en faveur de l'une que de l'autre des parties sort des presses florentines en février 1632.

Coup de théâtre : le pape Urbain VIII, furieux, ordonne la saisie de l'ouvrage. Mais il est trop tard et il a déjà été diffusé. Galilée est convoqué au Saint-Office en septembre de la même année. Il ne s'y rend qu'en hiver, menacé d'arrestation. Comment expliquer la réaction du pape, pourtant libéral et ami de Galilée ? Il semble qu'Urbain VIII n'ait pas apprécié le fait que Galilée, malgré le titre de son ouvrage, n'ait pas respecté leur accord et qu'il se soit livré à l'éloge des théories coperniciennes. Mais Galilée apparaît également comme une victime de la raison d'état. En effet, Urbain VIII se trouve à cette époque dans une situation difficile. Il est soupçonné de favoriser les idées novatrices au détriment des valeurs traditionnelles et sa politique pro-française, alors que la France soutient les protestants, lui attire les foudres de nombres de catholiques. C'est donc pour calmer ses adversaires qu'il leur « offre » le procès de Galilée.

C'est à la demande de ce dernier qu’il rédigea un livre où il réaffirma ses théories. L’ouvrage lui valut un second procès en 1633. Le procès dure vingt jours ; Galilée se défend à peine ; il doit prononcer à genoux l'abjuration de sa doctrine.

Les audiences débutent en avril 1632. Galilée est accusé d'avoir enfreint l'interdiction de 1616 de défendre les théories de Copernic. Il est jugé coupable en juin, doit abjurer ses erreurs et est assigné à résidence.

Les Dernières Années et l'Héritage

Après son abjuration, Galilée est autorisé à retourner au palais de l'ambassade de Toscane. Puis il se rend à Sienne, où il trouve un exil honorable auprès de son ami l'archevêque Piccolomini. À la fin de 1633, le pape lui permet d'habiter dans les environs de Florence.

Outre son procès, il doit supporter dans sa vieillesse de cruelles épreuves. En 1634, il perd une de ses filles ; deux ans plus tard, il devient complètement aveugle. Malgré ses infirmités, il ne peut se détacher de la science, qui a fait sa gloire. Il est souvent entouré de ses disciples, dont les plus chers sont Torricelli et Viviani. Il s'installe alors dans sa maison de la banlieue de Florence et y séjourne jusqu'à sa mort le 8 janvier 1642.

En dépit de tout, les acquis scientifiques de Galilée ont été très vite confirmés par la suite. Au XIXe siècle, Galilée devient un mythe.

Galilée est un astronome et mathématicien italien du XVIIe siècle, le « Grand Siècle des Sciences ». Excellent mathématicien et physicien, il est un précurseur des sciences expérimentales et de l’obligation de valider une théorie par l’expérience. Il mena notamment des expériences sur la gravité depuis le sommet de la tour de Pise.

J. C. Poggendorff, dans son Histoire de la physique, a écrit : « Galilée mériterait le titre de fondateur de la physique, si un seul homme avait pu fonder une science aussi vaste et aussi variée.

Annexes

Liens externes

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