Galilée (savant)

gigatos | juillet 17, 2022

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Résumé

Galilée (Pise, 15 février 1564 – Arcetri, 8 janvier 1642) est un physicien, astronome, philosophe, mathématicien, écrivain et universitaire italien, considéré comme le père de la science moderne. Figure clé de la révolution scientifique, pour avoir explicitement introduit la méthode scientifique (également appelée « méthode galiléenne » ou « méthode expérimentale »), son nom est associé à d »importantes contributions en physique et en astronomie. Son rôle dans la révolution astronomique, avec son soutien au système héliocentrique, est également de première importance.

Ses principaux apports à la pensée philosophique dérivent de l »introduction de la méthode expérimentale dans l »investigation scientifique, grâce à laquelle la science a abandonné, pour la première fois, la position métaphysique qui avait jusqu »alors prédominé, pour acquérir une nouvelle perspective autonome, à la fois réaliste et empiriste, visant à privilégier, à travers la méthode expérimentale, davantage la catégorie de la quantité (par la détermination mathématique des lois de la nature) que celle de la qualité (résultat de la tradition passée orientée uniquement vers la recherche de l »essence des entités) pour élaborer désormais une description rationnelle objective

Soupçonné d »hérésie et accusé de vouloir renverser la philosophie naturelle aristotélicienne et les Saintes Écritures, Galilei est jugé et condamné par le Saint-Office, et contraint, le 22 juin 1633, d »abjurer ses conceptions astronomiques et de se confiner dans sa villa (appelée « Il Gioiello ») à Arcetri. Au fil des siècles, la valeur des travaux de Galilée a été progressivement acceptée par l »Église et, 359 ans plus tard, le 31 octobre 1992, le pape Jean-Paul II, lors de la session plénière de l »Académie pontificale des sciences, a reconnu « les erreurs commises » sur la base des conclusions des travaux d »une commission d »étude spéciale qu »il avait créée en 1981, réhabilitant Galilée.

La jeunesse (1564-1588)

Galileo Galilei est né le 15 février 1564 à Pise, l »aîné des sept enfants de Vincenzo Galilei et Giulia Ammannati. La famille Ammannati, originaire de Pistoia et Pescia, avait des origines importantes ; Vincenzo Galilei, par contre, appartenait à une lignée plus humble, bien que ses ancêtres fassent partie de la bourgeoisie florentine. Vincenzo est né à Santa Maria a Monte en 1520. A cette époque, sa famille était tombée en décadence et lui, musicien de valeur, dut déménager à Pise, combinant l »exercice de l »art musical avec la profession de commerçant, pour le besoin de plus grands revenus.

La famille de Vincenzo et Giulia ne se limite pas à Galilée : Michelangelo, qui était musicien chez le grand duc de Bavière, Benedetto, qui est mort emmailloté, et trois sœurs, Virginia, Anna et Livia, et peut-être une quatrième nommée Lena.

Après une tentative infructueuse d »inclure Galilée parmi les quarante étudiants toscans hébergés gratuitement dans un internat de l »université de Pise, le jeune homme est accueilli « gratuitement » par Muzio Tebaldi, douanier de la ville de Pise, parrain du baptême de Michel-Ange et ami de Vincenzo au point de subvenir aux besoins de la famille pendant ses longues absences pour raisons professionnelles.

À Pise, Galileo Galilei fait la connaissance de sa jeune cousine Bartolomea Ammannati, qui s »occupe de la maison du veuf Tebaldi, lequel, malgré la différence d »âge considérable, l »épouse en 1578, probablement pour mettre fin aux rumeurs malveillantes, embarrassantes pour la famille Galilei, qui courent sur sa jeune nièce. Par la suite, le jeune Galilée fait ses premières études à Florence, d »abord avec son père, puis avec un maître de dialectique et enfin à l »école du couvent de Santa Maria di Vallombrosa, où il porte l »habit de novice jusqu »à l »âge de quatorze ans.

Vincenzo, le 5 septembre 1580, inscrit son fils à l »Université de Pise avec l »intention de lui faire étudier la médecine, de le faire suivre la tradition de son glorieux ancêtre Galileo Bonaiuti, et surtout de lui faire embrasser une carrière qui pourrait lui apporter des revenus lucratifs.

Malgré son intérêt pour les progrès expérimentaux de ces années-là, l »attention de Galilée est rapidement attirée par les mathématiques, qu »il commence à étudier durant l »été 1583, profitant de l »occasion qu »il a eue à Florence de rencontrer Ostilio Ricci da Fermo, un adepte de l »école mathématique de Niccolò Tartaglia. Ce qui caractérise Ricci, c »est l »approche qu »il donne à l »enseignement des mathématiques : non pas une science abstraite, mais une discipline qui sert à résoudre des problèmes pratiques liés à la mécanique et aux techniques d »ingénierie. C »est en effet la filière « Tartaglia-Ricci » (elle-même issue de la tradition d »Archimède) qui a enseigné à Galilée l »importance de la précision dans l »observation des données et le côté pragmatique de la recherche scientifique. Il est probable qu »à Pise, Galilée ait également suivi des cours de physique dispensés par l »aristotélicien Francesco Bonamici.

Pendant son séjour à Pise, qui dure jusqu »en 1585, Galilée fait sa première découverte personnelle, l »isochronisme des oscillations du pendule, dont il s »occupera toute sa vie en essayant d »en perfectionner la formulation mathématique.

Après quatre ans, le jeune Galilée abandonne ses études de médecine et se rend à Florence, où il approfondit ses nouveaux intérêts scientifiques, travaillant sur la mécanique et l »hydraulique. En 1586, il a trouvé une solution au « problème de la couronne » de Hiéron en inventant un instrument pour la détermination hydrostatique du poids spécifique des corps. L »influence d »Archimède et de l »enseignement de Ricci se manifeste également dans ses études sur le centre de gravité des solides.

Entre-temps, Galilée est à la recherche d »un règlement financier régulier : en plus de donner des cours privés de mathématiques à Florence et à Sienne, il se rend à Rome en 1587 pour demander au célèbre mathématicien Christoph Clavius une recommandation pour entrer au Studio de Bologne, mais en vain, car à Bologne on préfère le Padouan Giovanni Antonio Magini à la chaire de mathématiques. À l »invitation de l »Accademia Fiorentina, il tient en 1588 deux conférences sur la figure, le site et la taille de l »Enfer de Dante, défendant les hypothèses déjà formulées par Antonio Manetti sur la topographie de l »Enfer imaginé par Dante.

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Enseignement à Pise (1589-1592)

Galilei se tourne alors vers son ami influent Guidobaldo Del Monte, un mathématicien qu »il avait rencontré lors d »un échange de correspondance sur des questions mathématiques. Guidobaldo a contribué à faire progresser Galilei dans sa carrière universitaire lorsque, surmontant l »inimitié de Giovanni de » Medici, un fils naturel de Cosimo de » Medici, il l »a recommandé à son frère, le cardinal Francesco Maria Del Monte, qui s »est à son tour entretenu avec le puissant duc de Toscane, Ferdinando I de » Medici. Sous sa tutelle, Galilée obtient en 1589 un contrat de trois ans pour une chaire de mathématiques à l »université de Pise, où il expose clairement son programme pédagogique, ce qui lui vaut immédiatement une certaine hostilité dans le milieu académique formé par les aristotéliciens :

Le fruit de l »enseignement pisan est le manuscrit De motu antiquiora, qui rassemble une série de conférences dans lesquelles il tente de rendre compte du problème du mouvement. La base de ses recherches est le traité, publié à Turin en 1585, Diversarum speculationum mathematicarum liber de Giovanni Battista Benedetti, l »un des physiciens qui ont soutenu la théorie de l » »impulsion » comme cause du « mouvement violent ». Bien que la nature d »une telle impulsion communiquée aux corps n »ait pu être définie, cette théorie, élaborée pour la première fois au 6e siècle par Jean Philoponus et soutenue ensuite par les physiciens parisiens, bien qu »incapable de résoudre le problème, s »opposait à l »explication aristotélicienne traditionnelle du mouvement comme un produit du milieu dans lequel les corps eux-mêmes se déplacent.

À Pise, Galilei ne s »est pas limité aux activités scientifiques : en effet, ses Considérations sur Tasso datent de cette période et seront suivies de Postille all »Ariosto. Il s »agit de notes éparpillées sur des feuilles de papier et d »annotations en marge des pages de ses volumes de Gerusalemme liberata et d »Orlando furioso, où, alors qu »il reproche à Tasso « le peu d »imagination et la lente monotonie de l »image et du vers, ce qu »il aime dans l »Arioste, ce n »est pas seulement la variété des beaux rêves, le changement rapide des situations, la vive élasticité du rythme, mais l »équilibre harmonieux de ceux-ci, la cohérence de l »image, l »unité organique – même dans la variété – du fantasme poétique ».

Au cours de l »été 1591, son père Vincenzo meurt, laissant à Galilée la charge de subvenir aux besoins de toute la famille : pour le mariage de sa sœur Virginia, épousée la même année, Galilée doit fournir la dot, contracter des dettes, comme il devra le faire plus tard pour le mariage de sa sœur Livia en 1601 avec Taddeo Galletti, et dépenser encore de l »argent pour subvenir aux besoins de la grande famille de son frère Michel-Ange.

Guidobaldo Del Monte intervient à nouveau pour aider Galilei en 1592, en le recommandant au prestigieux Studio de Padoue, où la chaire de mathématiques était encore vacante après la mort de Giuseppe Moleti en 1588.

Le 26 septembre 1592, les autorités de la République de Venise publient le décret de nomination, avec un contrat, qui peut être prolongé, de quatre ans et un salaire de 180 florins par an. Le 7 décembre, Galilei prononce son discours d »introduction à Padoue et quelques jours plus tard, il commence un cours destiné à avoir un grand succès auprès des étudiants. Il y restera dix-huit ans, qu »il décrira comme « les dix-huit meilleures années de tout mon âge ». Galilei arrive dans la République de Venise quelques mois seulement après l »arrestation de Giordano Bruno (23 mai 1592) dans la même ville.

La période de Padoue (1592-1610)

Dans l »environnement dynamique du studio de Padoue (qui résulte également du climat de relative tolérance religieuse garanti par la République de Venise), Galilée entretient également des relations cordiales avec des personnalités d »une orientation philosophique et scientifique très éloignée de la sienne, comme le professeur de philosophie naturelle Cesare Cremonini, un philosophe strictement aristotélicien. Il fréquente également les milieux cultivés et les cercles sénatoriaux de Venise, où il se lie d »amitié avec le noble Giovanfrancesco Sagredo, dont Galilei fait le protagoniste de son Dialogo sopra i massimi sistemi, et avec Paolo Sarpi, théologien et également expert en mathématiques et en astronomie. La formulation de la loi sur la chute des corps est contenue dans sa lettre au moine servi le 16 octobre 1604 :

Galilée avait donné des cours de mécanique à Padoue depuis 1598 : son Traité de mécanique, imprimé à Paris en 1634, est censé être le résultat de ses cours, qui avaient pour origine les Questioni meccaniche d »Aristote.

Dans son studio de Padoue, Galilée a équipé, avec l »aide de Marcantonio Mazzoleni, un artisan qui vivait dans sa propre maison, un petit atelier dans lequel il a réalisé des expériences et fabriqué des instruments qu »il a vendus pour compléter son salaire. La machine permettant d »amener l »eau à des niveaux plus élevés, pour laquelle il a obtenu du Sénat vénitien un brevet de 20 ans pour un usage public, date de 1593. Il donne également des leçons privées – parmi ses élèves figurent Vincenzo Gonzaga, le prince d »Alsace Giovanni Federico, les futurs cardinaux Guido Bentivoglio et Federico Cornaro – et obtient des augmentations de salaire : des 320 florins qu »il recevait annuellement en 1598, il passe aux 1 000 obtenus en 1609.

Une « nouvelle étoile » a été observée le 9 octobre 1604 par l »astronome Fra » Ilario Altobelli, qui en a informé Galilei. Extrêmement brillante, elle est observée le 17 octobre également par Kepler, qui en fait le sujet d »une étude, De Stella nova in pede Serpentarii, de sorte que l »étoile est désormais connue sous le nom de Supernova de Kepler.

Galilée donna trois conférences sur ce phénomène astronomique, dont le texte ne nous est pas connu, mais contre ses arguments, un certain Antonio Lorenzini, un aristotélicien autoproclamé de Montepulciano, écrivit un pamphlet, probablement à la suggestion de Cesare Cremonini, et le scientifique milanais Baldassarre Capra intervint également avec un pamphlet.

Grâce à eux, nous savons que Galilée avait interprété le phénomène comme une preuve de la mutabilité des cieux, en partant du principe que, puisque la « nouvelle étoile » ne présentait aucun changement de parallaxe, elle devait se trouver au-delà de l »orbite de la Lune.

Un livret caustique en dialecte de Pavie intitulé Dialogo de Cecco di Ronchitti da Bruzene in perpuosito de la Stella Nuova, rédigé par un auteur sous le pseudonyme de Cecco di Ronchitti, a été publié en 1605 pour soutenir la thèse de Galilei. L »article défendait la validité de la méthode de la parallaxe pour déterminer les distances (ou au moins la distance minimale) même d »objets qui ne sont accessibles que visuellement à l »observateur, comme les objets célestes. L »attribution du document reste incertaine, à savoir s »il a été écrit par Galilei lui-même ou par son élève Girolamo Spinelli, un bénédictin padouan (vers 1580 – 1647). Il est également probable, selon Antonio Favaro, que l »œuvre ait été écrite par les deux.

Vers 1594, Galilei compose deux traités sur les ouvrages de fortification, le Breve introduzione all »architettura militare et le Trattato di fortificazione ; vers 1597, il fabrique une boussole, qu »il décrit dans le pamphlet Le operazioni del compasso geometrico et militare, publié à Padoue en 1606 et dédié à Cosimo II. La boussole était un instrument déjà connu et, sous différentes formes et pour différents usages, déjà utilisé, et Galilée n »a pas revendiqué de mérite particulier pour son invention ; mais Baldassarre Capra, un élève de Simon Mayr, dans un pamphlet écrit en latin en 1607, l »a accusé d »avoir plagié une de ses inventions antérieures. Le 9 avril 1607, Galilée renverse les accusations de Capra, obtient sa condamnation par les réformateurs de l »atelier de Padoue et publie une Défense contre les calomnies et impostures de Baldessar Capra, dans laquelle il revient également sur le numéro précédent de la Supernova.

L »apparition de la supernova crée un grand désarroi dans la société et Galilée ne dédaigne pas d »en profiter pour établir des horoscopes personnels sur commande. D »ailleurs, au printemps de cette même année 1604, Galilée avait été mis en accusation par l »Inquisition de Padoue suite à une plainte d »un de ses anciens collaborateurs, qui l »avait accusé précisément de faire des horoscopes et de prétendre que les astres déterminent les choix humains. Cependant, le Sénat de la République de Venise a vigoureusement bloqué la procédure et le dossier a été enterré, de sorte que l »Inquisition romaine, c »est-à-dire le Saint-Office, n »en a jamais entendu parler. L »affaire a probablement aussi été abandonnée parce que Galilée avait traité de l »astrologie natale et non des prévisions.

» Sa renommée d »auteur d »horoscopes lui vaut des demandes, et sans doute des paiements plus substantiels, de la part de cardinaux, de princes et de patriciens, dont Sagredo, Morosini et certains qui s »intéressent à Sarpi. Il échange des lettres avec l »astrologue du grand duc, Raffaello Gualterotti, et, dans les cas les plus difficiles, avec un expert de Vérone, Ottavio Brenzoni. » Parmi les cartes de naissance calculées et interprétées par Galilée figurent celles de ses deux filles, Virginia et Livia, et la sienne, calculée trois fois : « Le fait que Galilée se soit consacré à cette activité même s »il n »était pas payé pour le faire suggère qu »il y attachait une certaine valeur. »

Il ne semble pas que, dans les années de la controverse de la « nouvelle étoile », Galilée se soit déjà prononcé publiquement en faveur de la théorie copernicienne : on pense que, bien qu »intimement convaincu du copernicisme, il pensait ne pas disposer encore de preuves suffisamment fortes pour gagner invinciblement l »assentiment de l »universalité des savants. Il avait cependant exprimé en privé son adhésion au copernicisme dès 1597. Cette année-là, en effet, il écrivait à Kepler – qui venait de publier son Prodromus dissertationum cosmographicarum – « J »ai déjà écrit de nombreux arguments et de nombreuses réfutations des arguments adverses, mais jusqu »à présent je n »ai pas osé les publier, craignant le sort de Copernic lui-même, notre maître ». Ces craintes allaient toutefois disparaître grâce au télescope, que Galilée a pointé vers le ciel pour la première fois en 1609. L »optique avait déjà été traitée par Giovanni Battista Della Porta dans son Magia naturalis (1589) et dans De refractione (1593), et par Kepler dans Ad Vitellionem paralipomena, de 1604, travaux à partir desquels il était possible de parvenir à la construction du télescope : mais l »instrument a été construit pour la première fois indépendamment de ces études au début du XVIIe siècle par l »artisan Hans Lippershey, un opticien allemand naturalisé néerlandais. Galilée décida alors de préparer un tube de plomb, en fixant à ses extrémités deux lentilles, « toutes deux à face pleine et l »autre sphérique concave dans la première lentille et convexe dans la seconde ; puis, plaçant mon œil près de la lentille concave, je perçus les objets comme étant assez grands et proches, en ce sens qu »ils paraissaient trois fois plus proches et neuf fois plus grands que lorsqu »on les voyait avec la seule vue naturelle ». Le 25 août 1609, Galilée présente l »appareil comme sa propre construction au gouvernement de Venise qui, appréciant l » »invention », double son salaire et lui offre un contrat d »enseignement à vie.L »invention, la redécouverte et la reconstruction du télescope n »est pas un épisode qui peut susciter une grande admiration. La nouveauté réside dans le fait que Galilée a été le premier à introduire cet instrument dans la science, en l »utilisant de manière purement scientifique et en le concevant comme une amélioration de nos sens. La grandeur de Galilée en ce qui concerne le télescope est précisément celle-ci : il a surmonté toute une série d »obstacles épistémologiques, d »idées et de préjugés, en utilisant cet instrument pour renforcer ses propres thèses.

Grâce au télescope, Galilée a proposé une nouvelle vision du monde céleste :

Les nouvelles découvertes sont publiées le 12 mars 1610 dans le Sidereus Nuncius, dont Galilée envoie une copie au grand-duc de Toscane Cosimo II, son ancien élève, avec un spécimen de son télescope et la dédicace des quatre satellites, baptisés par Galilée d »abord Cosmica Sidera et ensuite Medicea Sidera (« planètes Médicis »). L »intention de Galilée de gagner la gratitude de la Maison des Médicis est évidente, très probablement non seulement dans le but de son intention de retourner à Florence, mais aussi pour obtenir une protection influente en vue de la présentation, devant le public des savants, de ces nouveautés, qui n »auraient certainement pas manqué de susciter la controverse. Toujours à Padoue, après la publication de Sidereus Nuncius, Galilée, en observant Saturne, découvre et dessine une structure qui sera identifiée plus tard comme étant les anneaux.

A Florence (1610)

Le 7 mai 1610, Galilée demande à Belisario Vinta, premier secrétaire de Cosimo II, d »être engagé à l »université de Pise, en précisant : « quant au titre et au prétexte de mon service, je voudrais, en plus du nom de mathématicien, que Votre Altesse ajoute celui de philosophe, puisque je professe avoir étudié plus d »années en philosophie que de mois en mathématiques pures ».

…

En arrivant ici, il a pris soin de donner à Ferdinand II, fils du grand-duc Cosimo, la meilleure lentille optique qu »il avait réalisée dans son atelier organisé lorsqu »il était à Padoue où, avec l »aide des maîtres verriers de Murano, il a fabriqué des « occhialetti » (petits verres) toujours plus parfaits et en telle quantité qu »il les a exportés, comme il le fit avec le télescope qu »il envoya à l »électeur de Cologne qui, à son tour, le prêta à Kepler qui en fit bon usage et qui, reconnaissant, conclut son ouvrage Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus de 1611, en écrivant ainsi : « Vicisti Galilaee », reconnaissant la vérité des découvertes de Galilei. Le jeune Ferdinand ou quelqu »un d »autre a cassé la lentille, et Galilée lui a donc donné quelque chose de moins fragile : un aimant « armé », c »est-à-dire enveloppé dans une feuille de fer, placé de manière appropriée, qui augmentait la force d »attraction de telle sorte que, bien que pesant seulement six onces, l »aimant « soulevait quinze livres de fer travaillées en forme de tombeau ».

À l »occasion de son déménagement à Florence, Galilée quitte sa concubine, la Vénitienne Marina Gamba (1570-1612) qu »il avait rencontrée à Padoue et dont il avait eu trois enfants : Virginia (1600-1634) et Livia (1601-1659), jamais légitimées, et Vincenzio (1606-1649), qu »il reconnaît en 1619. Galilée confie sa fille Livia à sa grand-mère à Florence, avec laquelle vit déjà son autre fille Virginia, et laisse son fils Vincenzio à Padoue aux soins de sa mère puis, après sa mort, à une certaine Marina Bartoluzzi.

Plus tard, lorsqu »il devint difficile pour les deux filles de vivre ensemble avec Giulia Ammannati, Galilée les fit entrer au couvent de San Matteo, à Arcetri (Florence), en 1613, les obligeant à prononcer des vœux dès qu »elles eurent atteint l »âge rituel de seize ans : Virginia prit le nom de Sœur Maria Celeste, et Livia celui de Sœur Arcangela, et tandis que la première se résigna à sa condition et resta en correspondance constante avec son père, Livia n »accepta jamais l »imposition de son père.

La publication de Sidereus Nuncius a suscité l »appréciation mais aussi la controverse. Outre l »accusation d »avoir pris possession, avec son télescope, d »une découverte qui ne lui appartenait pas, la réalité de ce qu »il prétendait avoir découvert était également mise en doute. Le célèbre aristotélicien de Padoue, Cesare Cremonini, et le mathématicien bolonais Giovanni Antonio Magini, qui aurait inspiré le pamphlet antigaliléen Brevissima peregrinatio contra Nuncium Sidereum écrit par Martin Horký, tout en acceptant l »invitation de Galilée à regarder dans le télescope qu »il avait construit, croyaient ne pas voir de supposés satellites de Jupiter.

Ce n »est que plus tard que Magini se rétracta, et avec lui l »astronome du Vatican Christoph Clavius, qui avait d »abord cru que les satellites de Jupiter identifiés par Galilée n »étaient qu »une illusion produite par les lentilles du télescope. Il s »agissait, dans ce dernier cas, d »une objection difficile à réfuter en 1610-11, résultant à la fois de la faible qualité du système optique du premier télescope de Galilée et de l »hypothèse selon laquelle les lentilles pouvaient non seulement améliorer la vision mais aussi la déformer. Un soutien très important fut apporté à Galilée par Kepler qui, après un scepticisme initial et une fois construit un télescope suffisamment performant, vérifia l »existence réelle des satellites de Jupiter, publiant à Francfort en 1611 la Narratio de observatis a sé quattuor Jovis satellitibus erronibus quos Galilaeus mathematicus florentinus jure inventionis Medicaea sidera nuncupavit.

Les professeurs jésuites du Collegio Romano étant considérés comme l »une des principales autorités scientifiques de l »époque, Galilée se rend à Rome le 29 mars 1611 pour présenter ses découvertes. Il est reçu avec tous les honneurs par le pape Paul V lui-même, par les cardinaux Francesco Maria Del Monte et Maffeo Barberini, et par le prince Federico Cesi, qui l »inscrit à l »Accademia dei Lincei, qu »il avait fondée huit ans plus tôt. Le 1er avril, Galilée était déjà en mesure d »écrire au secrétaire ducal Belisario Vinta que les jésuites « ayant enfin connu la vérité des nouvelles planètes médicéennes, en font depuis deux mois des observations continues, qui se poursuivent ; et nous les avons fait correspondre aux miennes, et elles sont très correctes ».

Toutefois, Galilei ne sait pas encore à cette époque que l »enthousiasme avec lequel il diffuse et défend ses découvertes et ses théories suscitera la résistance et la suspicion des milieux ecclésiastiques.

Le 19 avril, le cardinal Roberto Bellarmino charge les mathématiciens du Vatican de préparer un rapport sur les nouvelles découvertes faites par « un habile mathématicien au moyen d »un instrument appelé canon ou ochial » et la Congrégation du Saint-Office, le 17 mai, demande par précaution à l »Inquisition de Padoue si une procédure a déjà été engagée contre Galilée. De toute évidence, la Curie romaine commençait déjà à entrevoir les conséquences que « ces développements singuliers de la science pourraient avoir sur la conception générale du monde et donc, indirectement, sur les principes sacrés de la théologie traditionnelle ».

En 1612, Galilée écrit le Discorso intorno alle cose che stanno in su l »acqua, o che in quella si muovono (Discours sur les choses qui se tiennent ou se déplacent dans l »eau), dans lequel, s »appuyant sur la théorie d »Archimède, il démontre, contre celle d »Aristote, que les corps flottent ou coulent dans l »eau en fonction de leur poids spécifique et non de leur forme, provoquant la réponse polémique du Discours apologétique autour du Discours de Galilée par l »érudit florentin et aristotélicien Ludovico delle Colombe. Le 2 octobre, au Palazzo Pitti, en présence du Grand Duc, de la Grande Duchesse Christine et du Cardinal Maffeo Barberini, alors grand admirateur, il fait une démonstration expérimentale publique de l »hypothèse, réfutant définitivement Ludovico delle Colombe.

Dans son Discorso, Galilée fait également allusion aux taches solaires, qu »il affirme avoir déjà observées à Padoue en 1610, mais sans le signaler. L »année suivante, il rédige l »Istoria e dimostrazioni intorno alle macchie solari e loro accidenti (Histoire et démonstrations concernant les taches solaires et leurs accidents), publiée à Rome par l »Accademia dei Lincei, en réponse à trois lettres du jésuite Christoph Scheiner, adressées fin 1611 à Mark Welser, duumvir d »Augsbourg, mécène des sciences et ami des jésuites, dont il était le banquier. Outre la question de la priorité de la découverte, Scheiner a affirmé à tort que les taches étaient constituées d »essaims d »étoiles tournant autour du Soleil, alors que Galilée les considérait comme de la matière fluide appartenant à la surface du Soleil et tournant autour de lui précisément en raison de la rotation de l »étoile elle-même.

L »observation des taches a ainsi permis à Galilée de déterminer la période de rotation du Soleil et de démontrer que le ciel et la terre ne sont pas deux mondes radicalement différents, le premier n »étant que perfection et immuabilité et le second entièrement variable et imparfait. Le 12 mai 1612, en effet, il réitère à Federico Cesi sa vision copernicienne en écrivant comment le Soleil tourne « en lui-même dans un mois lunaire avec une révolution semblable aux autres planètes, c »est-à-dire d »ouest en est autour des pôles de l »écliptique : Je doute que cette nouveauté soit destinée à être l »enterrement, ou plutôt le jugement dernier et définitif de la pseudo-philosophie, puisque des signes ont déjà été vus dans les étoiles, la lune et le soleil ; et j »attends de voir sortir de grandes choses du Péripatos pour le maintien de l »immuabilité des cieux, dont je ne sais où elle peut être sauvée et cachée. L »observation du mouvement de rotation du Soleil et des planètes était également très importante : elle rendait moins improbable la rotation de la Terre, grâce à laquelle la vitesse d »un point à l »équateur serait d »environ 1700 km.

La découverte par Galilée des phases de Vénus et de Mercure n »était pas compatible avec le modèle géocentrique de Ptolémée, mais seulement avec le modèle géohéliocentrique de Tycho Brahe, que Galilée n »a jamais considéré, et le modèle héliocentrique de Copernic. Galilée, écrivant à Julien de Médicis le 1er janvier 1611, affirmait que « Vénus tourne nécessairement autour du soleil, comme Mercure et toutes les autres planètes, chose à laquelle croyaient tous les pythagoriciens, Copernic, Kepler et moi-même, mais qui n »a pas été sensiblement prouvée, comme maintenant pour Vénus et Mercure ».

Entre 1612 et 1615, Galilée défend le modèle héliocentrique et précise sa conception de la science dans quatre lettres privées, connues sous le nom de « lettres coperniciennes » et adressées au père Benedetto Castelli, deux à Monseigneur Pietro Dini et une à la grande-duchesse Mère Cristina de Lorraine.

Selon la doctrine aristotélicienne, le vide n »existe pas dans la nature puisque tout corps terrestre ou céleste occupe un espace qui fait partie du corps lui-même. Sans corps, il n »y a pas d »espace et sans espace, il n »y a pas de corps. Aristote affirmait que « la nature fuit le vide » (tout gaz ou liquide cherche toujours à remplir chaque espace, en évitant de laisser des parties vides). Une exception à cette théorie, cependant, a été l »expérience par laquelle on a observé que l »eau aspirée dans un tube ne le remplissait pas complètement mais laissait inexplicablement une partie de celui-ci que l »on pensait complètement vide et qui devait donc être remplie par la nature ; mais cela ne s »est pas produit. En répondant à une lettre que lui avait adressée en 1630 un citoyen ligure, Giovan Battista Baliani, Galilée confirmait ce phénomène, affirmant que « la répugnance de la Nature à l »égard du vide » pouvait être surmontée, mais partiellement, et qu »en effet, « il a lui-même prouvé qu »il est impossible de faire monter l »eau par aspiration pour une différence de hauteur de plus de 18 brasses, soit environ 10 mètres et demi ». Galilée pensait donc que l »horreur vacui était limitée et ne se demandait pas si le phénomène était en fait lié au poids de l »air, comme devait le prouver Evangelista Torricelli.

Le conflit avec l »Eglise

Le 21 décembre 1614, depuis la chaire de Santa Maria Novella à Florence, le frère dominicain Tommaso Caccini (1574 – 1648) lance une accusation contre certains mathématiciens modernes, et en particulier contre Galilée, pour avoir contredit l »Écriture Sainte avec leurs conceptions astronomiques inspirées des théories coperniciennes. Arrivé à Rome le 20 mars 1615, Caccini dénonce Galilée comme partisan du mouvement de la Terre autour du Soleil. Entre-temps, le livre du théologien carmélite Paolo Antonio Foscarini (1565-1616), Lettera sopra l »opinione de » Pittagorici e del Copernico, dédié à Galilée, Kepler et à tous les académiciens des Lincei, avait été publié à Naples. Il visait à accorder les passages bibliques avec la théorie copernicienne en les interprétant « de telle sorte qu »ils ne la contredisent pas du tout ».

Le cardinal Roberto Bellarmino, déjà juge dans le procès de Giordano Bruno, affirme dans sa lettre de réponse à Foscarini qu »il ne serait possible de réinterpréter les passages de l »Écriture qui contredisent l »héliocentrisme qu »en présence d »une véritable démonstration de celui-ci, et, n »acceptant pas les arguments de Galilée, il ajoute que jusqu »à présent aucun ne lui a été montré, et soutient que de toute façon, en cas de doute, il faut préférer l »Écriture sainte. Le refus de Galilée d »accepter la proposition de Bellarmin de remplacer la théorie ptolémaïque par la théorie copernicienne – à condition que Galilée la reconnaisse comme une simple « hypothèse mathématique » destinée à « sauver les apparences » – était une invitation, bien qu »involontaire, à faire condamner la théorie copernicienne.

L »année suivante, Foscarini est brièvement emprisonné et sa Lettera est interdite. Entre-temps, le 25 novembre 1615, le Saint-Office décide de procéder à l »examen des Lettres sur les taches solaires et Galilée décide de venir à Rome pour se défendre personnellement, soutenu par le grand-duc Cosimo : « Le mathématicien Galilée vient à Rome », écrit Cosimo II au cardinal Scipione Borghese, « et il vient spontanément rendre compte de lui-même de certaines imputations, ou plutôt calomnies, qui lui ont été adressées par ses émules ».

Le 25 février 1616, le pape ordonne au cardinal Bellarmin de « convoquer Galilée et de l »exhorter à abandonner ladite opinion ; et s »il refuse d »obéir, le père commissaire, devant un notaire et des témoins, de lui donner l »ordre d »abandonner totalement cette doctrine et de ne pas l »enseigner, de ne pas la défendre et de ne pas la traiter ». La même année, le De revolutionibus de Copernic est placé sur l »Index donec corrigatur (jusqu »à ce qu »il soit corrigé). Le cardinal Bellarmin remit néanmoins à Galilée une déclaration niant l »abjuration mais réitérant l »interdiction de soutenir les thèses coperniciennes : peut-être les honneurs et les courtoisies reçus malgré tout firent-ils tomber Galilée dans l »illusion qu »il lui était permis ce qui était interdit aux autres.

En novembre 1618, trois comètes apparaissent dans le ciel, ce qui attire l »attention et stimule les études des astronomes de toute l »Europe. Parmi eux, le jésuite Orazio Grassi, mathématicien au Collegio Romano, a prononcé avec succès une conférence qui a été largement acclamée, la Disputatio astronomica de tribus cometis anni MDCXVIII : Grâce à elle, sur la base de quelques observations directes et d »une procédure logico-scolastique, il soutient l »hypothèse selon laquelle les comètes sont des corps situés au-delà du « ciel de la Lune » et l »utilise pour corroborer le modèle de Tycho Brahe, selon lequel la Terre est placée au centre de l »univers, les autres planètes tournant autour du Soleil, contre l »hypothèse héliocentrique.

Galilei décide de répondre pour défendre la validité du modèle copernicien. Il y répondit indirectement, à travers l »écrit Discorso delle comete (Discours sur les comètes) de son ami et disciple, Mario Guiducci, mais dans lequel la main du maître était probablement présente. Dans sa réponse, Guiducci affirme à tort que les comètes ne sont pas des objets célestes, mais de purs effets optiques produits par la lumière du soleil sur des vapeurs soulevées de la Terre, mais il souligne également les contradictions du raisonnement de Grassi et ses déductions erronées à partir des observations des comètes au télescope. Le jésuite répond par un article intitulé Libra astronomica ac philosophica, signé du pseudonyme anagrammatique Lotario Sarsi, qui attaque directement Galilei et le copernicanisme.

Galilei répond directement à ce moment-là : ce n »est qu »en 1622 que le traité Il Saggiatore est prêt. Rédigé sous forme de lettre, il a été approuvé par les académiciens des Lincei et imprimé à Rome en mai 1623. Le 6 août, après la mort du pape Grégoire XV, Maffeo Barberini, ami de longue date et admirateur de Galilée, monte sur le trône papal sous le nom d »Urbain VIII. Cela a convaincu Galilée, à tort, que » l »espoir était ressuscité, l »espoir qui était maintenant presque complètement enterré « . Nous sommes sur le point d »assister au retour d »un savoir précieux du long exil auquel il avait été contraint », écrit-il au neveu du pape, Francesco Barberini.

Le Saggiatore présente une théorie qui s »est révélée erronée par la suite, selon laquelle les comètes apparaîtraient sous l »effet des rayons du soleil. En fait, la formation de la couronne et de la queue des comètes dépend de l »exposition et de la direction du rayonnement solaire. Galilée avait donc raison et Grassi raison, qui, opposé à la théorie copernicienne, ne pouvait avoir qu »une idée sui generis des corps célestes. Toutefois, la différence entre les arguments de Grassi et ceux de Galilée est principalement d »ordre méthodologique, car ce dernier fonde son raisonnement sur l »expérience. Dans le Saggiatore, Galilée a en effet écrit la célèbre métaphore selon laquelle « la philosophie est écrite dans ce grand livre qui est continuellement ouvert devant nos yeux (je dis l »univers) », contrairement à Grassi qui s »appuyait sur l »autorité des maîtres du passé et d »Aristote pour établir la vérité sur les questions naturelles.

Le 23 avril 1624, Galilée arrive à Rome pour présenter ses respects au pape et lui arracher la concession de la tolérance de l »Église à l »égard du système copernicien, mais au cours des six audiences qui lui sont accordées par Urbain VIII, il n »obtient de ce dernier aucun engagement précis à cet égard. Sans aucune assurance, mais avec le vague encouragement que représente le fait d »être honoré par le pape Urbain – qui accorde une pension à son fils Vincentius – Galilée pense pouvoir enfin répondre à la Disputatio de Francesco Ingoli en septembre 1624. Ayant rendu un hommage formel à l »orthodoxie catholique, Galilée devait, dans sa réponse, réfuter les arguments anti-coperniciens d »Ingoli sans proposer ce modèle astronomique ni répondre aux arguments théologiques. Dans la Lettre, Galilée énonce pour la première fois ce qui sera appelé le principe galiléen de relativité : à l »objection commune apportée par les partisans de l »immobilité de la Terre, consistant en l »observation que les corps tombent perpendiculairement sur la surface de la Terre, plutôt qu »obliquement, comme cela devrait apparemment se produire si la Terre était en mouvement, Galilée répond en apportant l »expérience d »un navire dans lequel, qu »il soit en mouvement uniforme ou qu »il soit immobile les phénomènes de chute ou, en général, des mouvements des corps qui y sont contenus, se produisent exactement de la même manière, parce que « le mouvement universel du navire, étant communiqué à l »air et à toutes les choses qui y sont contenues, et n »étant pas contraire à l »inclinaison naturelle de ces choses, se conserve en elles de manière indélébile ».

La même année, en 1624, Galilei commence son nouvel ouvrage, un Dialogue qui, en confrontant les différentes opinions des interlocuteurs, lui permettra d »exposer les diverses théories actuelles sur la cosmologie, y compris la cosmologie copernicienne, sans manifester d »engagement personnel pour aucune d »entre elles. Des raisons de santé et de famille prolongent la rédaction de l »œuvre jusqu »en 1630 : il doit s »occuper de la famille nombreuse de son frère Michelangelo, tandis que son fils Vincenzio, diplômé en droit à Pise en 1628, épouse l »année suivante Sestilia Bocchineri, sœur de Geri Bocchineri, un des secrétaires du duc Ferdinando, et Alessandra. Pour répondre au souhait de sa fille Maria Celeste, religieuse à Arcetri, de le voir plus proche, il loue la petite villa « Il Gioiello » près du couvent. Après de nombreuses vicissitudes pour obtenir l »imprimatur ecclésiastique, l »ouvrage est publié en 1632.

Dans le Dialogo, les deux plus grands systèmes comparés sont le système ptolémaïque et le système copernicien (Galilée exclut ainsi de la discussion la récente hypothèse de Tycho Brahe) et il y a trois protagonistes : Deux d »entre eux sont des personnages réels, amis de Galilée, et à l »époque déjà décédés, le Florentin Filippo Salviati (1582-1614) et le Vénitien Gianfrancesco Sagredo (1571-1620), dans la maison desquels les conversations sont censées avoir eu lieu, tandis que le troisième protagoniste est Simplicio, un personnage inventé dont le nom rappelle un ancien commentateur d »Aristote bien connu, tout en impliquant son simplicisme scientifique. Il est le partisan du système ptolémaïque, tandis que l »opposition copernicienne est soutenue par Salviati et, dans un rôle plus neutre, par Sagredo, qui finit toutefois par sympathiser avec l »hypothèse copernicienne.

Le Dialogue reçoit de nombreux éloges, dont ceux de Benedetto Castelli, Fulgenzio Micanzio, collaborateur et biographe de Paolo Sarpi, et Tommaso Campanella, mais dès août 1632, des rumeurs d »interdiction du livre se répandent : le maître du Palais sacré Niccolò Riccardi écrit le 25 juillet à l »inquisiteur de Florence Clemente Egidi que, sur ordre du pape, le livre ne doit plus être diffusé ; le 7 août, il lui demande de retrouver les exemplaires déjà vendus et de les saisir. Le 5 septembre, selon l »ambassadeur florentin Francesco Niccolini, le pape en colère accuse Galilée d »avoir trompé les ministres qui avaient autorisé la publication de l »ouvrage. Urbain VIII exprima tout son ressentiment car une de ses thèses avait été traitée, selon lui, de façon maladroite et exposée au ridicule. En discutant la théorie des marées, soutenue par le copernicien Salviati – et qui était censée être la preuve définitive de la mobilité de la Terre – Simplicio propose « une doctrine très saine, que j »ai apprise d »une personne très savante et éminente, et à laquelle il faut être tranquille » (une référence claire à Urbain), selon laquelle Dieu, grâce à sa « sagesse et sa puissance infinies », aurait pu causer les marées de manières très différentes, et on ne pouvait pas être sûr que celle proposée par Salviati était la seule correcte. Outre le fait que la théorie des marées de Galilée était erronée, le commentaire ironique de Salviati selon lequel la proposition de Simplicio était « une doctrine admirable et vraiment angélique » a dû paraître scandaleux. Enfin, l »ouvrage se termine par l »affirmation que les hommes sont » autorisés à discuter de la constitution du monde » tant qu »ils ne » trouvent pas l »œuvre fabriquée » par Dieu. Cette conclusion n »était rien d »autre qu »un stratagème diplomatique inventé pour être publié. Cela a rendu le Pontife furieux. Le 23 septembre, l »Inquisition romaine demande à l »Inquisition florentine de notifier à Galilée l »ordre de se présenter devant le commissaire général du Saint-Office à Rome avant le mois d »octobre. Galilée, en partie parce qu »il est malade, en partie parce qu »il espère que l »affaire pourra être réglée d »une manière ou d »une autre sans l »ouverture du procès, retarde son départ de trois mois ; devant l »insistance menaçante du Saint-Office, il part pour Rome le 20 janvier 1633 dans une litière.

Le procès s »ouvre le 12 avril, avec le premier interrogatoire de Galilée, auquel le commissaire inquisiteur, le dominicain Vincenzo Maculano, conteste avoir reçu, le 26 février 1616, un « précepte » dans lequel le cardinal Bellarmin lui aurait ordonné d »abandonner la théorie copernicienne, de ne la soutenir en aucune façon et de ne pas l »enseigner. Lors de l »interrogatoire, Galilée a nié toute connaissance du précepte et a affirmé ne pas se souvenir des mots quovis modo (de quelque manière que ce soit) et nec docere (ne pas enseigner) dans la déclaration de Bellarmin. Pressé par l »inquisiteur, Galilée ne se contente pas d »admettre qu »il n »a « rien dit sur le précepte susmentionné », mais va même jusqu »à affirmer que « dans ledit livre, je démontre le contraire de l »opinion de Copernic, et que les raisons de Copernic sont invalides et non concluantes ». À la fin du premier interrogatoire, Galilée est détenu, « bien que sous une surveillance très étroite », dans trois salles du bâtiment de l »Inquisition, « avec une grande et libre faculté de se promener ».

Le 22 juin, le lendemain du dernier interrogatoire de Galilée, dans la salle capitulaire du couvent dominicain de Santa Maria sopra Minerva, Galilée est présent et agenouillé, et la sentence est prononcée par les cardinaux Felice Centini, Guido Bentivoglio, Desiderio Scaglia, Antonio Barberini et Berlinghiero Gessi, Fabrizio Verospi et Marzio Ginetti, « inquisiteurs généraux contre la pratique hérétique », dans lesquels ils résument la longue histoire du contraste entre Galilée et la doctrine de l »Église, qui commence en 1615 avec l »écriture de Delle macchie solari et l »opposition des théologiens en 1616 au modèle copernicien. La sentence prétendait alors que le document reçu en février 1616 était une admonestation efficace pour ne pas défendre ou enseigner la théorie copernicienne.

Imposant l »abjuration « avec un cœur sincère et une foi non feinte » et interdisant le Dialogue, Galilei est condamné à « l »emprisonnement formel à notre discrétion » et à la « peine salutaire » de la récitation hebdomadaire des sept psaumes pénitentiels pendant trois ans, l »Inquisition se réservant le droit de « modérer, changer ou supprimer tout ou partie » des peines et pénitences.

Si la légende de la phrase de Galilée, « E pur si muove », prononcée juste après son abjuration, sert à suggérer sa conviction intacte de la validité du modèle copernicien, la conclusion du procès marque la défaite de son programme de diffusion de la nouvelle méthodologie scientifique, fondée sur l »observation rigoureuse des faits et leur vérification expérimentale – contre la vieille science qui produit « des expériences comme faites et répondant à son besoin sans jamais les avoir faites ou observées » – et contre les préjugés du sens commun, qui porte souvent à croire que toute apparence est réelle : un programme de renouveau scientifique, qui enseigne « à ne plus faire confiance à l »autorité, à la tradition et au bon sens », qui veut « enseigner à penser ».

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Les dernières années (1633-1642)

La sentence comprenait une période d »emprisonnement à la discrétion du Saint-Office et l »obligation de réciter les psaumes de la pénitence une fois par semaine pendant trois ans. La sévérité littérale est atténuée dans les faits : l »emprisonnement a consisté en un séjour forcé de cinq mois dans la résidence romaine de l »ambassadeur du grand-duc de Toscane, Pietro Niccolini, à Trinità dei Monti et de là, dans la maison de l »archevêque Ascanio Piccolomini à Sienne, à la demande de ce dernier. Quant aux psaumes pénitentiels, Galilée a chargé sa fille Maria Celeste, une religieuse cloîtrée, de les réciter avec le consentement de l »Église. À Sienne, Piccolomini a favorisé Galilée en lui permettant de rencontrer des personnalités de la ville et de discuter de questions scientifiques. À la suite d »une lettre anonyme dénonçant les actions de l »archevêque et de Galilée lui-même, le Saint-Office, acceptant la même demande faite précédemment par Galilée, le confina dans la villa isolée (« Il Gioiello ») que le scientifique possédait dans la campagne d »Arcetri. Dans l »ordonnance du 1er décembre 1633, Galilée reçoit l »ordre de « rester seul, de ne pas appeler ni recevoir personne, pour le temps à la discrétion de Sa Sainteté ». Seuls les membres de sa famille étaient autorisés à lui rendre visite, avec une autorisation préalable : pour cette raison également, la perte de sa fille Sœur Maria Celeste, la seule avec laquelle il avait gardé des liens, le 2 avril 1634, lui fut particulièrement douloureuse.

Il parvient néanmoins à entretenir une correspondance avec ses amis et admirateurs, même hors d »Italie : à Elia Diodati, à Paris, il écrit le 7 mars 1634, se consolant de ses malheurs que » l »envie et la malignité ont machinés contre moi » avec la considération que » l »infamie tombe sur les traîtres et les constitués au plus sublime degré d »ignorance « . Il apprend de Diodati la traduction latine que Matthias Bernegger fait à Strasbourg de son Dialogo et lui parle d »un « certain Antonio Rocco, un péripatéticien très pur et très éloigné de toute compréhension des mathématiques ou de l »astronomie » qui a écrit « mordacità e contumelie » contre lui à Venise. Cette lettre, ainsi que d »autres, montrent à quel point Galilée avait peu renié ses convictions coperniciennes.

Après son procès en 1633, Galilei écrit et publie aux Pays-Bas en 1638 un grand traité scientifique intitulé Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze portant sur la mécanique et les mouvements locaux, grâce auquel il est considéré comme le père de la science moderne. Il est organisé comme un dialogue qui se déroule sur quatre jours entre les trois mêmes protagonistes que le précédent Dialogue des plus grands systèmes (Sagredo, Salviati et Simplicio).

Le premier jour, Galilée traite de la résistance des matériaux : les différentes résistances doivent être liées à la structure de la matière particulière, et Galilée, sans prétendre parvenir à une explication du problème, aborde l »interprétation atomistique de Démocrite, la considérant comme une hypothèse capable de rendre compte des phénomènes physiques. En particulier, la possibilité de l »existence du vide – prédite par Démocrite – est considérée comme une hypothèse scientifique sérieuse, et dans le vide – c »est-à-dire en l »absence de tout milieu capable d »opposer une résistance – Galilée affirme à juste titre que tous les corps « descendraient avec la même vitesse », en opposition à la science contemporaine qui soutenait l »impossibilité du mouvement dans le vide.

Après avoir traité de la statique et de l »effet de levier le deuxième jour, il aborde la dynamique les troisième et quatrième jours, établissant les lois du mouvement naturellement accéléré et uniformément accéléré et des oscillations du pendule.

Au cours des dernières années de sa vie, Galilei a entretenu une correspondance affectueuse avec Alessandra Bocchineri. La famille Bocchineri de Prato avait donné en 1629 une jeune femme, nommée Sestilia, sœur d »Alessandra, comme épouse au fils de Galilei, Vincenzio.

Lorsque Galilée rencontre Alessandra en 1630, alors âgée de 66 ans, c »est une femme de 33 ans qui a affiné et cultivé son intelligence en tant que dame de compagnie de l »impératrice Eleonora Gonzaga à la cour de Vienne, où elle a rencontré et épousé Giovanni Francesco Buonamici, un important diplomate qui deviendra un bon ami de Galilée.

Dans leur correspondance, Alessandra et Galilée échangent de nombreuses invitations à se rencontrer et Galilée ne manque pas de louer l »intelligence de la femme, étant donné que « les femmes qui parlent avec autant de bon sens qu »elle sont si rares ». Avec sa cécité et l »aggravation de son état de santé, le scientifique florentin est parfois contraint de refuser des invitations « non seulement à cause des nombreuses indispositions qui m »oppressent dans cet âge très grave qui est le mien, mais aussi parce que je suis encore considéré comme un prisonnier, pour les causes que l »on connaît ».

La dernière lettre envoyée à Alessandra le 20 décembre 1641, d »une « brièveté involontaire », précède de peu la mort de Galilei, qui survient 19 jours plus tard, dans la nuit du 8 janvier 1642, à Arcetri, assisté de Viviani et Torricelli.

Après la mort

Galilée a été enterré dans la basilique de Santa Croce à Florence avec d »autres grands noms tels que Machiavel et Michel-Ange, mais il n »a pas été possible d »élever le « dépôt auguste et somptueux » souhaité par ses disciples, car le 25 janvier, le neveu d »Urbain VIII, le cardinal Francesco Barberini, écrit à l »Inquisiteur de Florence, Giovanni Muzzarelli, pour « faire passer aux oreilles du Grand Duc qu »il n »est pas bon de faire des mausolées au cadavre de celui qui a été pénitencier dans le Tribunal de la Sainte Inquisition, et qui est mort en faisant pénitence ; dans l »épitaphe ou l »inscription à placer dans la tombe, aucun mot ne doit être lu qui pourrait offenser la réputation de cette Cour. Le même avertissement doit être donné à ceux qui réciteront l »oraison funèbre ».

L »Église surveille également les étudiants de Galilée : lorsqu »ils fondent l »Accademia del Cimento, elle intervient auprès du grand-duc, et l »Accademia est dissoute en 1667. Ce n »est qu »en 1737 que Galileo Galilei est honoré d »un monument funéraire à Santa Croce, qui sera célébré par Ugo Foscolo.

La doctrine galiléenne des deux vérités

Convaincu de la justesse de la cosmologie copernicienne, Galilée était bien conscient qu »elle était considérée comme contraire au texte biblique et à la tradition des Pères de l »Église, qui soutenaient plutôt une conception géocentrique de l »univers. L »Église considérant que les Écritures saintes sont inspirées par le Saint-Esprit, la théorie héliocentrique ne pouvait être acceptée, jusqu »à preuve du contraire, que comme une simple hypothèse (ex suppositione) ou un modèle mathématique, sans aucune incidence sur la position réelle des corps célestes. C »est précisément à cette condition que le De revolutionibus orbium coelestium de Copernic n »a pas été condamné par les autorités ecclésiastiques et mentionné dans l »index des livres interdits, du moins jusqu »en 1616.

Galilée, un intellectuel catholique, est entré dans le débat sur la relation entre la science et la foi avec sa lettre au père Benedetto Castelli du 21 décembre 1613. Il a défendu le modèle copernicien en faisant valoir qu »il existe deux vérités qui ne sont pas nécessairement contradictoires ou en conflit l »une avec l »autre. La Bible est certes un texte sacré d »inspiration divine et du Saint-Esprit, mais néanmoins écrit à un moment historique précis dans le but d »orienter le lecteur vers une compréhension de la vraie religion. Pour cette raison, comme l »ont déjà soutenu de nombreux exégètes, dont Luther et Kepler, les faits de la Bible ont nécessairement été écrits de manière à pouvoir être compris par les anciens et les gens ordinaires. Il est donc nécessaire de discerner, comme le soutenait déjà Augustin d »Hippone, le message proprement religieux de la description historiquement connotée et inévitablement narrative et didactique des faits, des épisodes et des personnages :

L »épisode biblique bien connu de la demande de Josué à Dieu d »arrêter le Soleil afin d »allonger le jour a été utilisé dans les cercles ecclésiastiques pour soutenir le système géocentrique. Galilée, en revanche, affirmait que le jour ne serait pas allongé de cette manière, puisque dans le système ptolémaïque la rotation diurne (jour

Pour Galilée, les Saintes Écritures traitent de Dieu ; la méthode d »investigation de la nature doit être basée sur des « expériences sensibles » et des « démonstrations nécessaires ». La Bible et la Nature ne peuvent se contredire car elles dérivent toutes deux de Dieu ; par conséquent, en cas de discordance apparente, ce n »est pas la science qui devra faire un pas en arrière, mais les interprètes du texte sacré qui devront regarder au-delà du sens superficiel de ce dernier. En d »autres termes, comme l »explique Andrea Battistini, spécialiste de Galilée, « le texte biblique se conforme uniquement « à la manière commune du vulgaire », c »est-à-dire qu »il s »adapte non pas aux compétences des « connaisseurs », mais aux limites cognitives du commun des mortels, voilant ainsi le sens profond des énoncés par une sorte d »allégorie ». En ce qui concerne la relation entre la science et la théologie, sa célèbre phrase est la suivante : « comprise par une personne ecclésiastique du plus haut rang, l »intention du Saint-Esprit est de nous enseigner comment aller au ciel, et non comment aller au ciel », généralement attribuée au cardinal Cesare Baronio. Il convient de noter qu »en appliquant un tel critère, Galilée n »aurait pas pu utiliser le passage biblique de Josué pour tenter de démontrer un prétendu accord entre le texte sacré et le système copernicien, et la prétendue contradiction entre la Bible et le modèle ptolémaïque.Au contraire, l »opinion de Galilée selon laquelle il existe deux sources de connaissance (« livres »), qui sont capables de révéler la même vérité qui vient de Dieu, découle de ce même critère. La première est la Bible, écrite en termes compréhensibles pour le « vulgaire », qui a une valeur essentiellement salvatrice et rédemptrice de l »âme, et qui exige donc une interprétation attentive des déclarations concernant les phénomènes naturels qui y sont décrits. Le second est « ce grand livre qui est continuellement ouvert devant nos yeux (je dis l »univers), qui doit être lu selon la rationalité scientifique et ne doit pas être reporté au premier mais, pour être bien interprété, doit être étudié avec les instruments dont le même Dieu de la Bible nous a dotés : les sens, la parole et l »intellect :

Toujours dans sa lettre à la grande-duchesse Christine de Lorraine en 1615, à la question de savoir si la théologie pouvait encore être conçue comme la reine des sciences, Galilée répond que la matière de la théologie lui confère une importance primordiale, mais que celle-ci ne peut prétendre prononcer des jugements dans le domaine des vérités de la science. Au contraire, si un certain fait ou phénomène scientifiquement prouvé n »est pas en accord avec les textes sacrés, ce sont ces derniers qui doivent être relus à la lumière des nouvelles avancées et découvertes.

Selon la doctrine galiléenne des deux vérités, il ne peut y avoir en définitive de désaccord entre la vraie science et la vraie foi étant, par définition, toutes deux vraies. Mais dans le cas d »une contradiction apparente sur les faits naturels, l »interprétation du texte sacré doit être modifiée pour la mettre en conformité avec les dernières connaissances scientifiques.

La position de l »Église à cet égard ne diffère pas sensiblement de celle de Galilée : avec beaucoup plus de prudence, même l »Église catholique a admis la nécessité de réviser l »interprétation des écritures sacrées à la lumière de nouveaux faits et de nouvelles connaissances solidement prouvées. Mais dans le cas du système copernicien, le cardinal Robert Bellarmin et de nombreux autres théologiens catholiques ont raisonnablement soutenu qu »il n »existait aucune preuve concluante en sa faveur :

L »incapacité à observer, avec les instruments disponibles à l »époque, la parallaxe stellaire (qui aurait dû être observée comme l »effet du déplacement de la Terre par rapport au ciel des étoiles fixes) constituait, en revanche, une preuve contre la théorie héliocentrique. Dans ce contexte, l »Église n »a donc admis le modèle copernicien qu »ex suppositione (comme une hypothèse mathématique). La défense ex professo (en connaissance de cause et avec compétence, volontairement et intentionnellement) par Galilée de la théorie copernicienne en tant que description physique réelle du système solaire et des orbites des corps célestes se heurtait donc inévitablement à la position officielle de l »Église catholique. Selon Galilée, la théorie copernicienne ne pouvait être considérée comme une simple hypothèse mathématique pour la simple raison qu »elle était la seule explication parfaitement exacte et qu »elle n »utilisait pas les « absurdités » que constituaient les excentriques et les épicycles. En fait, contrairement à ce qui était dit à l »époque, Copernic avait besoin, pour maintenir un niveau de précision comparable à celui du système ptolémaïque, de plus d »excentriques et d »épicycles que ceux utilisés par Ptolémée. Le nombre exact de ces derniers est initialement de 34 (dans sa première exposition du système, contenue dans le Commentariolus), mais atteint le chiffre de 48 dans De revolutionibus, selon les calculs de Koestler. En revanche, le système ptolémaïque n »en utilisait pas 80, comme le prétendait Copernic, mais seulement 40, selon la version actualisée du système ptolémaïque par Peurbach en 1453. L »historien des sciences Dijksterhuis fournit d »autres données, estimant que le système copernicien n »utilisait que cinq « cercles » de moins que le système ptolémaïque. La seule différence substantielle était donc l »absence d »équants dans la théorie copernicienne. Koestler, déjà cité, s »est demandé si cette erreur de jugement pouvait être attribuée au fait que Galilée n »avait pas lu l »œuvre de Copernic, ou à sa malhonnêteté intellectuelle. Cette opposition se traduit d »abord par la mise à l »index du De revolutionibus, puis, bien des années plus tard, par le procès de Galileo Galilei en 1633, qui se termine par sa condamnation pour « soupçon véhément d »hérésie » et l »abjuration forcée de ses conceptions astronomiques.

Réhabilitation par l »Église catholique

Au-delà du jugement historique, juridique et moral sur la condamnation de Galilée, les questions d »épistémologie et d »herméneutique biblique qui étaient au centre du procès ont fait l »objet de réflexions de la part d »innombrables penseurs modernes, qui ont souvent cité l »affaire Galilée pour illustrer, parfois en termes délibérément paradoxaux, leur pensée sur ces questions. Par exemple, le philosophe autrichien Paul Feyerabend, partisan de l »anarchie épistémologique, a soutenu que :

Cette provocation sera reprise plus tard par Card. Joseph Ratzinger, entraînant une protestation publique. Mais le véritable objectif pour lequel Feyerabend a fait cette déclaration provocatrice était « seulement de montrer la contradiction de ceux qui approuvent Galilée et condamnent l »Église, mais qui ensuite envers les travaux de leurs contemporains sont aussi rigoureux que l »Église l »était à l »époque de Galilée ».

Au cours des siècles suivants, l »Église a changé d »attitude à l »égard de Galilée : en 1734, le Saint-Office a autorisé l »érection d »un mausolée en son honneur dans l »église de Santa Croce à Florence ; en 1757, Benoît XIV a retiré de l »Index les livres qui enseignaient le mouvement de la Terre, officialisant ainsi ce que le pape Alexandre VII avait déjà fait en 1664 avec le retrait du décret de 1616.

L »autorisation définitive d »enseigner le mouvement de la Terre et l »immobilité du Soleil a été donnée par un décret de la Sacrée Congrégation de l »Inquisition approuvé par le pape Pie VII le 25 septembre 1822.

Une contribution de 1855 du théologien et cardinal britannique John Henry Newman est particulièrement significative, quelques années seulement après que l »enseignement de l »héliocentrisme ait été rendu possible et alors que les théories de la gravitation de Newton étaient bien établies et prouvées expérimentalement. Tout d »abord, le théologien résume la relation entre l »héliocentrisme et les Écritures :

Il est intéressant de noter que le cardinal considère l »affaire Galilée comme une confirmation, et non un démenti, de l »origine divine de l »Église :

En 1968, le pape Paul VI a fait réviser le procès et, dans l »intention de mettre un mot définitif sur ces controverses, le pape Jean-Paul II, le 3 juillet 1981, a demandé une recherche interdisciplinaire sur les relations difficiles de Galilée avec l »Église et a créé une commission pontificale pour l »étude de la controverse ptolémaïque-copernicienne des XVIe et XVIIe siècles, dans laquelle s »inscrit le cas Galilée. Le pape a admis, dans son discours du 10 novembre 1979 annonçant la création de la commission, que « Galilée a eu beaucoup à souffrir, on ne peut pas le cacher, des hommes et des organes de l »Église ».

Après treize bonnes années de débat, le 31 octobre 1992, l »Église a annulé la condamnation, qui existait encore formellement, et a clarifié son interprétation de la question scientifico-théologique galiléenne, en reconnaissant que la condamnation de Galilée était due à l »obstination des deux parties à ne pas vouloir considérer leurs théories respectives comme de simples hypothèses qui n »avaient pas été prouvées expérimentalement et, d »autre part, au « manque de perspicacité », c »est-à-dire d »intelligence et de clairvoyance, des théologiens qui l »ont condamné, incapables de réfléchir à leurs propres critères d »interprétation de l »Écriture et responsables de la souffrance du savant. Comme l »a déclaré Jean-Paul II :

» L »histoire de la pensée scientifique au Moyen Âge et à la Renaissance, que nous commençons maintenant à comprendre un peu mieux, peut être divisée en deux périodes, ou plutôt, parce que l »ordre chronologique ne correspond que très grossièrement à cette division, elle peut être divisée grossièrement en trois phases ou époques, correspondant successivement à trois courants de pensée différents : d »abord la physique aristotélicienne ; ensuite la physique de l »impulsion, initiée, comme tout le reste, par les Grecs et élaborée par le courant des nominalistes parisiens au XIVe siècle ; et enfin la physique moderne, archimédienne et galiléenne. «

Parmi les principales découvertes de Galilée, guidées par l »expérience, figurent une première approche physique de la relativité, connue plus tard sous le nom de relativité galiléenne, la découverte des quatre principaux satellites de Jupiter, appelés satellites galiléens (Io, Europe, Ganymède et Callisto) et le principe d »inertie, bien que partiellement.

Il a également mené des études sur le mouvement de chute des corps et, en réfléchissant aux mouvements le long de plans inclinés, a découvert le problème du « temps minimum » dans la chute des corps matériels, et a étudié diverses trajectoires, notamment la spirale paraboloïde et la cycloïde.

Dans le cadre de ses recherches en mathématiques, il a abordé les propriétés de l »infini en introduisant le fameux paradoxe de Galilée. En 1640, Galilei encourage son élève Bonaventura Cavalieri à développer les idées de son maître et d »autres sur la géométrie en utilisant la méthode des indivisibles pour déterminer les aires et les volumes : cette méthode représente une étape fondamentale dans le développement du calcul infinitésimal.

La naissance de la science moderne

Galileo Galilei a été l »un des protagonistes de la fondation de la méthode scientifique exprimée en langage mathématique et a fait de l »expérience l »outil de base pour étudier les lois de la nature, en opposition à la tradition aristotélicienne et à son analyse qualitative du cosmos :

Déjà dans sa troisième lettre de 1611 à Mark Welser au sujet de la controverse sur les taches solaires, Galilée demande ce que l »homme, dans sa quête, veut connaître.

Et encore : par connaissance, entend-on le fait d »arriver à saisir les principes premiers des phénomènes ou la manière dont ils se développent ?

La recherche des premiers principes essentiels implique donc une série infinie de questions puisque chaque réponse donne lieu à une nouvelle question : si nous nous demandions quelle est la substance des nuages, une première réponse serait qu »il s »agit de vapeur d »eau, mais il faudrait ensuite demander ce qu »est ce phénomène et répondre qu »il s »agit d »eau, pour se demander immédiatement après ce qu »est l »eau, en répondant qu »il s »agit du fluide qui coule dans les rivières, mais cette « nouvelle de l »eau » est seulement « plus proche et dépendante de plus de sens », plus riche en informations particulières différentes, mais elle ne nous apporte certainement pas la connaissance de la substance des nuages, dont nous savons exactement autant qu »avant. Mais si, par contre, nous voulons comprendre les « affections », les caractéristiques particulières des corps, nous pourrons les connaître aussi bien dans les corps éloignés de nous, comme les nuages, que dans ceux qui sont plus proches, comme l »eau.

L »étude de la nature doit donc être comprise différemment. « Certains défenseurs sévères de toutes les minuties péripatéticiennes », éduqués dans le culte d »Aristote, estiment que « philosopher n »est ni ne peut être autre chose qu »une grande pratique sur les textes d »Aristote » qu »ils apportent comme seule preuve de leurs théories. Et ne voulant « jamais lever les yeux de ces papiers », ils refusent de lire « ce grand livre du monde » (c »est-à-dire à partir de l »observation directe des phénomènes), comme si « il était écrit par la nature pour être lu par nul autre qu »Aristote, et que ses yeux devaient voir pour toute sa postérité ». Au lieu de cela, « nos discours doivent porter sur le monde sensible, et non sur un monde de papier ».

La méthode scientifique repose donc sur le rejet de l »essentialisme et sur la décision de ne saisir que l »aspect quantitatif des phénomènes, dans la conviction qu »ils peuvent être traduits en nombres par la mesure, de sorte que nous disposons d »une connaissance mathématique, la seule connaissance parfaite pour l »homme, qui l »atteint progressivement par le raisonnement, afin d »égaler la même connaissance divine parfaite qui la possède entièrement et intuitivement :

La méthode galiléenne doit donc comporter deux aspects principaux :

Résumant la nature de la méthode galiléenne, Rodolfo Mondolfo ajoute enfin que :

C »est là l »originalité de la méthode galiléenne : avoir lié l »expérience et la raison, l »induction et la déduction, l »observation exacte des phénomènes et l »élaboration d »hypothèses, et ce, non pas de manière abstraite mais, avec l »étude de phénomènes réels et l »utilisation d »instruments techniques appropriés.

La contribution de Galilée au langage scientifique, tant dans le domaine des mathématiques que dans celui de la physique, a été fondamentale. Aujourd »hui encore, dans cette discipline, une grande partie du langage sectoriel utilisé découle de choix spécifiques effectués par le scientifique pisan. En particulier, dans les écrits de Galilée, de nombreux mots sont empruntés au langage courant et subissent une « technification », c »est-à-dire l »attribution d »un sens spécifique et nouveau (une forme de néologisme sémantique). C »est le cas de la « force » (mais pas au sens newtonien), de la « vitesse », de l » »élan », de l » »impulsion », du « point d »appui », du « ressort » (qui désigne l »instrument mécanique mais aussi la « force élastique »), du « frottement », du « terminateur », du « ruban ».

Un exemple de la manière dont Galilée nomme les objets géométriques se trouve dans un passage des Discorsi e dimostrazioni matematiche intorno a due nuove scienze (Discours et démonstrations mathématiques concernant deux nouvelles sciences) :

Comme on peut le constater, la terminologie spécialisée du texte (« hémisphère », « cône », « cylindre ») s »accompagne de l »utilisation d »un terme désignant un objet quotidien, à savoir « bol ».

Physique, mathématiques et philosophie

La figure de Galileo Galilei reste également dans l »histoire pour ses réflexions sur les fondements et les instruments de l »analyse scientifique de la nature. Sa métaphore dans L »Assayeur, où les mathématiques sont définies comme la langue dans laquelle le livre de la nature est écrit, est célèbre :

Dans ce passage, Galilée associe les mots « mathématiques », « philosophie » et « univers », déclenchant ainsi un long conflit entre les philosophes des sciences quant à la façon dont il concevait et reliait ces termes. Par exemple, ce que Galilée appelle ici « univers » doit être compris, en termes modernes, comme « réalité physique » ou « monde physique » dans la mesure où Galilée se réfère au monde matériel mathématiquement connaissable. Par conséquent, non seulement à la totalité de l »univers compris comme l »ensemble des galaxies, mais aussi à n »importe laquelle de ses parties ou sous-ensembles inanimés. Le terme « nature » inclurait plutôt le monde biologique, exclu de la recherche de Galilée sur la réalité physique.

En ce qui concerne l »univers proprement dit, Galilée, bien qu »indécis, semble pencher pour la thèse de l »infini :

Il ne prend pas une position tranchée sur la question de la finitude ou de l »infinité de l »univers ; cependant, comme l »affirme Rossi, » une seule raison l »incline vers la thèse de l »infini : il est plus facile de renvoyer l »incompréhensibilité à l »infini incompréhensible qu »au fini qui n »est pas compréhensible « .

Mais Galilée ne considère jamais explicitement, peut-être par prudence, la doctrine de Giordano Bruno d »un univers illimité et infini, sans centre et composé d »une infinité de mondes parmi lesquels la Terre et le Soleil n »ont aucune prééminence cosmogonique. Le scientifique de Pise ne prend pas part au débat sur la finitude ou l »infinité de l »univers et déclare qu »à son avis la question est insoluble. S »il semble pencher pour l »hypothèse de l »infini, c »est pour des raisons philosophiques, car, selon lui, l »infini est incompréhensible tandis que le fini se situe dans les limites du compréhensible.

Le rapport entre les mathématiques de Galilée et sa philosophie de la nature, le rôle de la déduction par rapport à l »induction dans ses recherches, ont été ramenés par de nombreux philosophes à la confrontation entre aristotéliciens et platoniciens, à la récupération de la tradition grecque antique avec la conception archimédienne, ou encore au début du développement au XVIIe siècle de la méthode expérimentale.

Cette question a été si bien exprimée par le philosophe médiéviste Ernest Addison Moody (1903-1975) :

Galilée a vécu à une époque où les idées du platonisme s »étaient à nouveau répandues en Europe et en Italie, et c »est probablement pour cette raison que les symboles des mathématiques étaient identifiés par lui à des entités géométriques et non à des nombres. L »utilisation de l »algèbre dérivée du monde arabe pour démontrer les relations géométriques était encore insuffisamment développée et ce n »est qu »avec Leibniz et Isaac Newton que le calcul différentiel est devenu la base de l »étude de la mécanique classique. Galilée a en fait utilisé des relations et des similitudes géométriques pour démontrer la loi de la chute des corps.

D »une part, pour certains philosophes comme Alexandre Koyré, Ernst Cassirer et Edwin Arthur Burtt (1892-1989), l »expérimentation était certainement importante dans les études de Galilée et a également joué un rôle positif dans le développement de la science moderne. L »expérimentation elle-même, en tant qu »étude systématique de la nature, nécessite un langage permettant de formuler des questions et d »interpréter les réponses obtenues. La recherche de ce langage est un problème qui intéresse les philosophes depuis l »époque de Platon et d »Aristote, notamment en ce qui concerne le rôle non négligeable des mathématiques dans l »étude des sciences naturelles. Galilée s »appuie sur des figures géométriques exactes et parfaites qui, cependant, ne peuvent jamais être trouvées dans le monde réel, sauf au mieux sous forme d »approximations grossières.

Aujourd »hui, en physique moderne, les mathématiques sont utilisées pour construire des modèles du monde réel, mais à l »époque de Galilée, cette approche était loin d »être acquise. Selon Koyré, pour Galilée, le langage des mathématiques lui permettait de formuler des questions a priori avant même d »être confronté à l »expérience, et ce faisant, il orientait sa propre recherche des caractéristiques de la nature par des expériences. De ce point de vue, Galilée s »inscrirait donc dans la tradition platonicienne et pythagoricienne, où la théorie mathématique précède l »expérience et ne s »applique pas au monde sensible mais en exprime la nature intime.

D »autres spécialistes de Galilée, comme Stillman Drake, Pierre Duhem et John Herman Randall Jr. ont plutôt souligné la nouveauté de la pensée de Galilée par rapport à la philosophie platonicienne classique. Dans la métaphore du Sage, les mathématiques sont un langage et ne se définissent pas directement comme l »univers ou la philosophie, mais plutôt comme un outil d »analyse du monde sensible qui était au contraire considéré par les platoniciens comme illusoire. Le langage serait le centre de la métaphore de Galilée, mais c »est l »univers lui-même qui est la véritable cible de ses recherches. Ainsi, selon Drake, Galilée s »éloignerait définitivement de la conception et de la philosophie platonicienne, mais sans se rapprocher de l »aristotélicienne, comme le prétend Pierre Duhem, selon qui la science galiléenne s »enracine dans la pensée médiévale. D »autre part, les violentes attaques lancées par les aristotéliciens contre sa science font qu »il est difficile de considérer Galilée comme l »un des leurs. C »est pourquoi, selon Drake, Galilée « ne s »est pas donné la peine de formuler une philosophie » et, au troisième jour des Discorsi, il déclare, à propos des conceptions philosophiques : « On attend des doctrines plus élevées que les nôtres des contemplations aussi profondes ; et il doit nous suffire d »être ces artisans moins dignes qui découvrent et extraient le marbre des revêtements, dans lesquels d »illustres sculpteurs font ensuite apparaître des images merveilleuses qui étaient cachées sous une écorce grossière et informe ».

Au contraire, selon Eugenio Garin, Galilée, avec sa méthode expérimentale, voulait identifier dans le fait observé « aristotélicien » une nécessité intrinsèque, exprimée mathématiquement, en raison de son lien avec la cause divine « platonicienne » qui le produit en le faisant « vivre » :

Études de mouvement

Wilhelm Dilthey considère Kepler et Galilée comme les plus hautes expressions, à leur époque, des « pensées calculatrices » qui étaient prêtes à résoudre, par l »étude des lois du mouvement, les exigences de la société bourgeoise moderne :

En effet, Galilée a été l »un des protagonistes du dépassement de la description aristotélicienne de la nature du mouvement. Déjà au Moyen Âge, certains auteurs, comme Jean Philoponus au 6e siècle, avaient observé des contradictions dans les lois aristotéliciennes, mais c »est Galilée qui a proposé une alternative valable basée sur des observations expérimentales. Contrairement à Aristote, pour qui il existe deux mouvements « naturels », c »est-à-dire spontanés, dépendant de la substance des corps, l »un dirigé vers le bas, typique des corps de terre et d »eau, et l »autre vers le haut, typique des corps d »air et de feu, pour Galilée tout corps tend à tomber vers le bas en direction du centre de la Terre. S »il existe des corps qui s »élèvent, c »est parce que le milieu dans lequel ils se trouvent, ayant une plus grande densité, les pousse vers le haut, selon le principe bien connu déjà exprimé par Archimède : la loi de Galilée sur la chute des corps, quel que soit le milieu, est donc valable pour tous les corps, quelle que soit leur nature.

Pour y parvenir, l »un des premiers problèmes que Galilée et ses contemporains ont dû résoudre a été de trouver des outils appropriés pour décrire le mouvement de manière quantitative. En recourant aux mathématiques, le problème était de trouver comment traiter des événements dynamiques, tels que la chute de corps, avec des figures géométriques ou des nombres qui, en tant que tels, sont absolument statiques et dépourvus de tout mouvement. Pour dépasser la physique aristotélicienne, qui considérait le mouvement en termes qualitatifs et non mathématiques, comme s »éloignant puis revenant à sa place naturelle, il fallait donc d »abord développer les outils de la géométrie et en particulier du calcul différentiel, comme l »ont fait plus tard, entre autres, Newton, Leibniz et Descartes. Galilée a réussi à résoudre le problème dans l »étude du mouvement des corps accélérés en traçant une ligne et en associant à chaque point un temps et un segment orthogonal proportionnel à la vitesse. Il a ainsi construit le prototype du diagramme vitesse-temps et l »espace parcouru par un corps est simplement égal à l »aire de la figure géométrique construite. Ses études et recherches sur le mouvement des corps ont également ouvert la voie à la balistique moderne.

Sur la base d »études du mouvement, d »expériences mentales et d »observations astronomiques, Galilée s »est rendu compte qu »il était possible de décrire à la fois les événements se produisant sur Terre et les événements célestes avec un seul ensemble de lois. Il a ainsi également surmonté la division entre les mondes sublunaire et supra-lunaire de la tradition aristotélicienne (selon laquelle ce dernier est régi par des lois différentes de celles de la Terre et par des mouvements circulaires parfaitement sphériques, jugés impossibles dans le monde sublunaire).

En étudiant le plan incliné, Galilée s »est penché sur l »origine du mouvement des corps et sur le rôle de la friction ; il a découvert un phénomène qui est une conséquence directe de la conservation de l »énergie mécanique et qui conduit à envisager l »existence d »un mouvement inertiel (qui se produit sans l »application d »une force extérieure). Il a ainsi eu l »intuition du principe d »inertie, inclus plus tard par Isaac Newton dans les principes de la dynamique : un corps, en l »absence de friction, reste en mouvement rectiligne uniforme (au repos si v = 0) tant que des forces extérieures agissent sur lui. Le concept d »énergie, cependant, n »était pas présent dans la physique du XVIIe siècle et ce n »est qu »avec le développement, plus d »un siècle plus tard, de la mécanique classique qu »une formulation précise de ce concept a été réalisée.

Galilée a placé deux plans inclinés de même angle de base θ, se faisant face à une distance arbitraire x. En faisant descendre une sphère d »une hauteur h1 pour un étirement l1 de celui à SN il a remarqué que la sphère, arrivée sur le plan horizontal entre les deux plans inclinés, continuait son mouvement rectiligne jusqu »à la base du plan incliné à DX. À ce moment-là, en l »absence de friction, la sphère monte sur le plan incliné vers la droite sur une distance l2 = l1 et s »arrête à la même hauteur (h2 = h1) qu »au départ. En termes actuels, la conservation de l »énergie mécanique impose que l »énergie potentielle initiale Ep = mgh1 de la sphère se transforme – lorsque la sphère descend le premier plan incliné (SN) – en énergie cinétique Ec = (1

Imaginez maintenant de diminuer l »angle θ2 du plan incliné vers la droite (θ2 < θ1), et de répéter l »expérience. Pour s »élever – comme le veut le principe de conservation de l »énergie – à la même altitude h2 que précédemment, la sphère devra maintenant parcourir une plus grande distance l2 sur le plan incliné vers la droite. Si nous réduisons progressivement l »angle θ2, nous verrons qu »à chaque fois la longueur l2 du trajet parcouru par la sphère augmente, pour s »élever à la hauteur h2. Si on ramène finalement l »angle θ2 à zéro (θ2 = 0°), on a en fait éliminé le plan incliné de la DX. Si nous faisons maintenant descendre la sphère de la hauteur h1 du plan incliné de SN, elle continuera à se déplacer indéfiniment sur le plan horizontal avec la vitesse vmax (principe d »inertie) puisque, en raison de l »absence du plan incliné de DX, elle ne pourra jamais remonter à la hauteur h2 (comme le prévoit le principe de conservation de l »énergie mécanique).

Enfin, imaginez que vous nivelez les montagnes, remplissez les vallées et construisez des ponts, de manière à créer un chemin rectiligne absolument plat, uniforme et sans friction. Une fois que le mouvement inertiel de la sphère descendant d »un plan incliné avec une vitesse constante vmax a été initié, elle continuera à se déplacer le long de cette trajectoire rectiligne jusqu »à ce qu »elle fasse complètement le tour de la Terre, puis commencera son voyage sans être perturbée. On réalise ici un mouvement inertiel perpétuel (idéal), qui se déroule sur une orbite circulaire, coïncidant avec la circonférence de la Terre. Partant de cette « expérience idéale », Galilée semble avoir supposé à tort que tous les mouvements inertiels devaient être des mouvements circulaires. C »est probablement pour cette raison qu »il a considéré, pour les mouvements planétaires qu »il croyait (arbitrairement) être inertiels, toujours et seulement des orbites circulaires, rejetant au contraire les orbites elliptiques démontrées par Kepler depuis 1609. Par conséquent, pour être rigoureux, ce que Newton affirme dans les « Principia » – trompant ainsi d »innombrables chercheurs – ne semble pas correct, à savoir que Galilei aurait anticipé ses deux premiers principes de dynamique.

Galilée a pu déterminer la valeur qu »il croyait constante de l »accélération de la pesanteur g à la surface de la terre, c »est-à-dire la grandeur qui régit le mouvement des corps tombant vers le centre de la terre, en étudiant la chute de sphères bien lissées le long d »un plan incliné, lui aussi bien lissé. Comme le mouvement de la sphère dépend de l »angle d »inclinaison du plan, il a pu obtenir, par de simples mesures à différents angles, une valeur de g à peine inférieure à la valeur exacte pour Padoue (g = 9,8065855 m

En appelant a l »accélération de la sphère le long du plan incliné, sa relation avec g s »avère être a = g sin θ de sorte que, à partir de la mesure expérimentale de a, la valeur de l »accélération de la gravité g peut être tracée. Le plan incliné permet de réduire à volonté la valeur de l »accélération (a < g), ce qui la rend plus facile à mesurer. Par exemple, si θ = 6°, alors sin θ = 0.104528 et donc a = 1.025 m

Guidé par la similitude avec le son, Galilée a été le premier à tenter de mesurer la vitesse de la lumière. Son idée était de se rendre sur une colline avec une lanterne recouverte d »un drap puis de l »enlever, envoyant ainsi un signal lumineux à un assistant situé sur une autre colline à un kilomètre et demi de là : dès que l »assistant voyait le signal, il relevait à son tour le drap de sa lanterne et Galilée, voyant la lumière, pouvait enregistrer le temps mis par le signal lumineux pour atteindre l »autre colline et revenir. Une mesure précise de ce temps aurait permis de mesurer la vitesse de la lumière, mais la tentative est restée vaine, car il était impossible pour Galilée de disposer d »un instrument aussi perfectionné pour mesurer les cent millièmes de seconde que met la lumière à parcourir une distance de quelques kilomètres.

La première estimation de la vitesse de la lumière a été faite en 1676 par l »astronome danois Rømer, sur la base de mesures astronomiques.

Équipement expérimental et de mesure

Les appareils expérimentaux ont été fondamentaux dans le développement des théories scientifiques de Galilée, qui a construit divers instruments de mesure, soit à l »origine, soit en les retravaillant sur la base d »idées préexistantes. Dans le domaine de l »astronomie, il a construit lui-même quelques télescopes, équipés d »un micromètre pour mesurer la distance entre une lune et sa planète. Pour étudier les taches solaires, il a projeté l »image du Soleil sur une feuille de papier à l »aide d »un hélioscope afin de pouvoir l »observer en toute sécurité sans endommager sa vue. Il a également inventé le giovilabium, similaire à l »astrolabe, pour déterminer la longitude en utilisant les éclipses des satellites de Jupiter.

Pour étudier le mouvement des corps, il utilisait plutôt le plan incliné avec le pendule pour mesurer les intervalles de temps. Il a également pris un modèle de thermomètre rudimentaire, basé sur l »expansion de l »air lorsque la température change.

Galilée a découvert l »isochronisme des petites oscillations d »un pendule en 1583. La légende veut que l »idée lui soit venue en observant les oscillations d »une lampe alors suspendue dans la nef centrale de la cathédrale de Pise, aujourd »hui conservée dans le Camposanto Monumentale voisin, dans la chapelle Aulla.

Cet instrument est simplement composé d »une grave, comme une sphère métallique, attachée à un fil fin et inextensible. Galilée a observé que le temps d »oscillation d »un pendule est indépendant de la masse de la tombe et aussi de l »amplitude de l »oscillation, si celle-ci est faible. Il a également découvert que la période d »oscillation T{displaystyle T} ne dépend que de la longueur du fil l{displaystyle l} :

où g{displaystyle g} est l »accélération de la gravité. Si, par exemple, le pendule a une longueur de l=1m{displaystyle l=1m}, l »oscillation qui porte la tombe d »un extrême à l »autre puis revient a une période T=2,0064s{displaystyle T=2,0064s} (en ayant pris pour g{displaystyle g} la valeur moyenne 9,80665{displaystyle 9,80665}). Galilée a exploité cette propriété du pendule pour l »utiliser comme instrument de mesure des intervalles de temps.

Galilée a perfectionné la balance hydrostatique d »Archimède en 1586, à l »âge de 22 ans, alors qu »il attendait encore une nomination à l »université de Pise, et a décrit son dispositif dans son premier ouvrage en langue vernaculaire, La Bilancetta, qui a circulé sous forme de manuscrit mais a été imprimé à titre posthume en 1644 :

La façon dont on obtient la gravité spécifique PS d »un corps par rapport à l »eau est également décrite :

La Bilancetta contient également deux tableaux avec trente-neuf poids spécifiques de métaux précieux et authentiques, déterminés expérimentalement par Galilée avec une précision comparable aux valeurs modernes.

Le compas proportionnel était un instrument utilisé depuis le Moyen Âge pour effectuer des opérations algébriques même par géométrie, perfectionné par Galilée et capable d »extraire la racine carrée, de construire des polygones et de calculer des aires et des volumes. Il a été utilisé avec succès dans le domaine militaire par les artilleurs pour calculer les trajectoires des balles.

Littérature

Pendant la période pisane (1589-1592), Galilée ne s »est pas limité aux seules activités scientifiques : ses Considérations sur Tasso datent de ces années et ont été suivies par la Postille all »Ariosto. Il s »agit de notes éparpillées sur des feuilles de papier et d »annotations en marge des pages de ses volumes de Gerusalemme liberata et d »Orlando furioso où, alors qu »il reproche à Tasso « le peu d »imagination et la lente monotonie de l »image et du vers, ce qu »il aime chez l »Arioste, ce n »est pas seulement la variété des beaux rêves, le changement rapide des situations, la vive élasticité du rythme, mais l »équilibre harmonieux de ceux-ci, la cohérence de l »image, l »unité organique – même dans la variété – du fantasme poétique ».

D »un point de vue littéraire, Il Saggiatore est considéré comme l »œuvre dans laquelle son amour pour la science, la vérité et son esprit de polémiste se fondent le plus. Cependant, même dans Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo (Dialogue concernant les deux principaux systèmes mondiaux), on peut apprécier des pages d »une qualité d »écriture, d »une vivacité de langage et d »une richesse narrative et descriptive remarquables. Enfin, Italo Calvino a déclaré que, selon lui, Galilei était le plus grand prosateur de la langue italienne, une source d »inspiration même pour Leopardi.

L »utilisation de la langue vernaculaire a servi un double objectif pour Galilée. D »une part, elle vise l »intention de vulgarisation de l »œuvre : Galilée entendait s »adresser non seulement aux savants et aux intellectuels mais aussi aux classes moins cultivées, comme les techniciens qui ne connaissaient pas le latin mais pouvaient néanmoins comprendre ses théories. D »autre part, il s »oppose au latin de l »Église et des diverses Académies, qui se fondent sur le principe biblique et aristotélicien de l »auctoritas. Il y a également une rupture avec la tradition antérieure en ce qui concerne la terminologie : contrairement à ses prédécesseurs, Galilée ne s »est pas inspiré du latin ou du grec pour inventer de nouveaux termes, mais les a repris, en en modifiant le sens, dans la langue vernaculaire.

Galileo a également fait preuve d »une attitude différente à l »égard des terminologies existantes :

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Beaux-arts

« L »Accademia e Compagnia dell »Arte del Disegno a été fondée par Cosimo I de » Medici en 1563, à la suggestion de Giorgio Vasari, dans l »intention de renouveler et de favoriser le développement de la première guilde d »artistes formée à partir de l »ancienne Compagnia di San Luca (documentée depuis 1339). Elle a compté parmi ses premiers académiciens des personnalités telles que Michelangelo Buonarroti, Bartolomeo Ammannati, Agnolo Bronzino et Francesco da Sangallo. Pendant des siècles, l »Accademia a représenté le lieu de rencontre le plus naturel et le plus prestigieux pour les artistes travaillant à Florence et, en même temps, elle a favorisé la relation entre la science et l »art. Il prévoyait l »enseignement de la géométrie euclidienne et des mathématiques et les dissections publiques devaient préparer au dessin. Même un scientifique comme Galileo Galilei a été nommé membre de l »Académie florentine des arts du dessin en 1613. »

En fait, Galilée a également pris part aux événements complexes concernant les arts figuratifs de son époque, en particulier le portrait, en approfondissant la perspective maniériste et en entrant en contact avec d »illustres artistes de l »époque (comme Cigoli), tout en influençant constamment le courant naturaliste par ses découvertes astronomiques.

Pour Galilée, dans l »art figuratif, comme dans la poésie et la musique, c »est l »émotion qui peut être transmise qui compte, indépendamment d »une description analytique de la réalité. Il pense également que plus les moyens utilisés pour rendre un sujet sont dissemblables du sujet lui-même, plus l »artiste est compétent :

Ludovico Cardi, dit Cigoli, florentin, était peintre à l »époque de Galilée. À un certain moment de sa vie, il demanda à son ami Galilée de l »aider à défendre son œuvre : il devait se défendre des attaques de ceux qui considéraient la sculpture supérieure à la peinture, car elle a le don de la tridimensionnalité, au détriment de la peinture simplement bidimensionnelle. Galilée a répondu dans une lettre, datée du 26 juin 1612. Il établit une distinction entre les valeurs optiques et tactiles, qui devient également un jugement de valeur sur les techniques de sculpture et de peinture : la statue, avec ses trois dimensions, trompe le sens du toucher, tandis que la peinture, en deux dimensions, trompe le sens de la vue. Galilée attribue donc une plus grande capacité d »expression au peintre qu »au sculpteur car le premier, par la vue, est mieux à même de produire des émotions que le second par le toucher.

Musique

Le père de Galilée était un musicien (luthiste et compositeur) et un théoricien de la musique très connu à son époque. Galilée a apporté une contribution fondamentale à la compréhension des phénomènes acoustiques en étudiant scientifiquement l »importance des phénomènes oscillatoires dans la production de la musique. Il a également découvert la relation entre la longueur d »une corde vibrante et la fréquence du son émis.

Dans sa lettre à Lodovico Cardi, Galilée écrit :

mettre sur un pied d »égalité la musique vocale et la musique instrumentale, car dans l »art, seules les émotions qui peuvent être transmises sont importantes.

D »innombrables types d »objets et d »entités, naturels ou artificiels, ont été dédiés à Galilée :

Galileo Galilei est commémoré par des célébrations dans les institutions locales le 15 février, « Jour de Galilée », le jour de sa naissance.

Bibliographie

Sources

Galileo Galilei
Galilée (savant)
^ Per testuali parole di Luigi Puccianti: «Galileo fu veramente cultore e propugnatore della Natural Filosofia: in effetti egli fu matematico, astronomo, fondatore della Fisica nel senso attuale di questa parola; e queste varie discipline considerò sempre e trattò come intimamente connesse tra loro, e insieme ad altri studi opera su ciascuno di essi, ma con ritorni successivi sempre più approfonditi e più generali, e in fine risolutivi» (da: Luigi Puccianti, Storia della fisica, Firenze, Felice Le Monnier, 1951, Cap. I, pp. 12-13).
^ i.e., invisible to the naked eye.
^ In the Capellan model only Mercury and Venus orbit the Sun, whilst in its extended version such as expounded by Riccioli, Mars also orbits the Sun, but the orbits of Jupiter and Saturn are centred on the Earth
^ In geostatic systems the apparent annual variation in the motion of sunspots could only be explained as the result of an implausibly complicated precession of the Sun »s axis of rotation[69][70][71] This did not apply, however, to the modified version of Tycho »s system introduced by his protégé, Longomontanus, in which the Earth was assumed to rotate. Longomontanus »s system could account for the apparent motions of sunspots just as well as the Copernican.
^ a b Such passages include Psalm 93:1, 96:10, and 1 Chronicles 16:30 which include text stating, « The world also is established. It can not be moved. » In the same manner, Psalm 104:5 says, « He (the Lord) laid the foundations of the earth, that it should not be moved forever. » Further, Ecclesiastes 1:5 states, « The sun also rises, and the sun goes down, and hurries to its place where it rises », and Joshua 10:14 states, « Sun, stand still on Gibeon… ».[121]
(en) S. Drake, Galileo at Work, Chicago, Chicago: University of Chicago Press., 1978 (ISBN 978-0-226-16226-3)
Brigitte Labbé, P.-F. Dupont-Beurier, Jean-Pierre Joblin, Galilée, Milan, 2009.
Maurice Clavelin, Galilée copernicien, Albin Michel, 2004.
1 2 Томас Хэрриот направил зрительную трубу на Луну несколькими месяцами раньше Галилея. Качество его оптического инструмента было неважным, но Хэрриоту принадлежат первые зарисовки карт лунной поверхности и одно из первых наблюдений солнечных пятен. Однако он не публиковал свои результаты, и они долгое время оставались неизвестны в научном мире[5]. Другим предшественником Галилея, возможно, был Симон Мариус, который независимо открыл 4 спутника Юпитера и дал им имена, закрепившиеся в науке; однако Мариус опубликовал свои открытия на 4 года позже Галилея.
Кеплер получил телескоп, проданный Галилеем курфюрсту Кёльна (1610), от которого инструмент попал в Прагу.
Венеция была единственным итальянским государством, где инквизиция была под контролем местных властей.
Кардинал Роберто Франческо Ромоло Беллармино (1542—1641), иезуит, глава инквизиции, в 1600 году подписал смертный приговор Джордано Бруно. В 1930 году причислен к лику святых, а в 1931-м объявлен одним из 33 «Учителей Церкви».
По-итальянски имя «Симпличио» означает «простак», но сам Галилей утверждал, что имел в виду известного комментатора Аристотеля, Симпликия.