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Galilée : Montage préparé par : André Ross Professeur de mathématiques Cégep de Lévis-Lauzon André Ross Professeur de mathématiques Cégep de Lévis-Lauzon.

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1 Galilée : Montage préparé par : André Ross Professeur de mathématiques Cégep de Lévis-Lauzon André Ross Professeur de mathématiques Cégep de Lévis-Lauzon les observations à la lunette

2 Supernova de 1604 Dans les premiers jours doctobre 1604, une nouvelle étoile apparaît dans le ciel, aussi brillante que Vénus. Une telle apparition était inquiétante. Selon la croyance populaire, cela était présage de malheurs, dépidémie, de guerre ou de la mort dun roi. Les philosophes sempressèrent de discuter du problème pour déterminer lessence de ce phénomène. Un phénomène analogue avait été observé en Tycho Brahe, dont les observations situaient ce phénomène près de la sphère des fixes, avait suggéré que lobjet était constitué dune matière céleste imparfaite, donc susceptible de dispa- raître en peu de temps. Cest ce qui se produisit.Brahe

3 Supernova de 1604 À la fin de 1604, Galilée donne quelques conférences sur le sujet et il défend deux points de vue allant à lencontre de la culture de lépoque. À lépoque, il était déjà copernicien. Dans une lettre à Kepler, en 1597, il mentionne « notre maître Copernic ». Il affirme quun problème astronomique ne peut être résolu que sur la base de mesures et non de considérations métaphysiques. Il se moque de lopinion selon laquelle il serait fondamental, même pour un scientifique, de connaître lessence des étoiles. Il prend lui-même des mesures de lévolution de la luminosité de cet objet doctobre 1604 à mars 1605.

4 La lunette À lété de 1609, Galilée entend parler dune lunette quun hollandais aurait présentée à Venise. Aussitôt, il sen construit une et lutilise pour observer le ciel. Il en construira plusieurs, les améliorant sans cesse, mais sans développer de théorie sur loptique. Lunette construite par Galilée et conservée au musée des sciences de Florence.

5 La Lune À laide de la lunette, Galilée va faire plusieurs découvertes intéres- santes. Il observe la Lune à plusieurs reprises et en fait des croquis. Il voit des zones éclairées et des zones dombre. Pour lui, cela signifie que la Lune nest pas une sphère parfaitement lisse mais quelle est couverte de vallées et de montagnes tout comme la Terre. Comme sur Terre, le Soleil éclaire dabord le sommet des montagnes, puis les vallées.

6 La Lune Son interprétation ne fait pas lunanimité. Objection des aristotéliciens Il ne peut y avoir de montagnes sur la Lune parce que les corps célestes sont parfaits, donc sphériques. Dans le cadre de la pensée aristotélicienne, cette objection est recevable. Dans le cadre dune pensée scientifique, elle ne lest pas.

7 La Lune Les aristotéliciens adoptent différentes attitudes. Le père Clavius, qui a fait des observations semblables, va tenter de concilier les observations avec la théorie de la sphère parfaite en prétendant que les montagnes et vallées de la Lune sont recouvertes dune substance transparente qui lui redonne sa sphéricité. Certains refusent non seulement de regarder dans la lunette, mais également den entendre parler. Dautres prétendent tout simplement que lorsquon lutilise sur Terre, la lunette donne des images conformes à la réalité, mais lorsquon lutilise pour observer les cieux, elle crée des illusions.

8 La Lune Galilée répond : Galilée introduit ici un concept important pour lavenir de la science, celui dadaptation dune chose à une fin. Ladéquation dun moyen à une fin est mesurable, vérifiable alors que le concept de perfection absolue échappe à toute démonstration. Pour moi, je nai jamais vu les lettres de noblesse des figures géométriques. Je ne vois pas de quel droit on peut dire de manière absolue que certaines formes sont plus parfaites que dautres. Pour un corps qui doit tourner dans tous les sens, la forme sphérique est plus adéquate. Pour un corps qui doit rester stable et immobile, la forme sphérique est la pire de toutes. Un maçon qui utiliserait des pierres sphériques pour construire un mur agirait fort mal.

9 Message à Kepler Haec immatura a me iam frustra leguntur o y. Ces choses ont été essayées par moi mais en vain. Cynthiae figuras aemulatur mater amorum. La mère des amours imite les figures de Cynthia. Vénus a des phases comme la Lune. Message de Galilée à Kepler codé par anagramme Traduction de Kepler Message décodé Traduction du message décodé Signification

10 Signification du message Dans ce message, Galilée annonce à Kepler que Vénus a des phases comme la Lune. Elle est donc parfois complètement éclairée, parfois un seul quartier est éclairé, etc. Cela signifie que Vénus est en orbite autour du Soleil et explique le fait que sa luminosité varie peu.

11 Message à Kepler Smaismrmilmepoetaleumibunenugttauiras Salve umbistineum geminatum Martia proles. Altissimum planetam tergeminum observavi. Jai observé que la planète la plus haute est triple. Galilée a observé la planète Saturne et il a conclu à lexistence de trois planètes. En fait, sa lunette nétait pas assez puissante pour bien distinguer les anneaux de Saturne. Message de Galilée à Kepler codé en mélangeant les lettres Tentative de Kepler de retrouver le message Message acheminé par Galilée Traduction du message Signification

12 Jupiter (7 janvier 1610) Lorsquil observe Jupiter, le 7 janvier 1610, Galilée est intrigué par ce quil voit. Il en donne la description dans le Messager céleste. Je reconnus que trois petites étoiles, assurément menues, mais très brillantes, étaient près de lui […]; ces étoiles, bien que je les aies crues du nombre des fixes, me causèrent cependant un certain étonnement parce quelles semblaient situées exactement sur une ligne droite et parallèle à lécliptique, et quelles avaient plus déclat que toutes les autres de même taille. Telle était leur disposition, entre elles et par rapport à Jupiter.

13 Jupiter (8 janvier 1610) Le 8, poussé par je ne sais quel destin, jétais retourné sur le lieu dobservation, je trouvai une disposition fort différente : les trois petites étoiles étaient en effet toutes à louest de Jupiter, et elles étaient séparées mutuellement pas des intervalles égaux, comme le montre le dessin. Alors, même si je ne crus pas une seconde au rapprochement mutuel des étoiles, je commençai à me demander avec embarras comment Jupiter pouvait se trouver à lest de toutes les étoiles fixes mentionnées plus haut.

14 Jupiter (9 et 10 janvier 1610) Cest pourquoi jattendis la nuit suivante avec la plus grande impatience; mais je fus frustré de mon attente car le ciel fut partout couvert de nuages. Mais le 10, les étoiles apparurent dans cette position par rapport à Jupiter. Deux seulement étaient présentes et orientales lune et lautre, la troisième, à ce que je pensai, se cachait derrière Jupiter. Comme javais fait ces constatations, que je comprenais que de semblables changements ne pouvaient daucune manière être imputés à Jupiter, […] je changeai dès lors mon doute en admiration et je découvris que la permutation apparente dépendait non de Jupiter mais des étoiles que javais remarquées.

15 Jupiter (11 au 15 janvier 1610) Il était donc établi et tranché par moi sans aucun doute quil y avait dans le ciel trois étoiles errant autour de Jupiter, à la façon de Vénus et de Mercure autour du Soleil.

16 Astres médicéens Galilée découvre en fait quatre lunes de Jupiter. Il les appelle Astres médicéens en lhonneur de Cosme de Médicis, grand-duc de Toscane. Il fait quelques observations supplémentaires : Les révolutions des planètes qui décrivent les cercles les plus étroits autour de Jupiter sont les plus rapides. De plus, en se basant sur des données incomplètes et des mesures peu précises, il peut établir que le satellite le plus éloigné de Jupiter parcourt son orbite : en des retours semi-mensuels.

17 La révolution est-elle possible? Le système copernicien suscitait la perplexité. Il admettait des phénomènes qui ne pouvaient être observés : les mouvements de la Terre sur elle-même et autour du Soleil. Ces phénomènes, familiers pour nous, étaient tout à fait anormaux pour les intellectuels du XVII e siècle. Cela suscitait une interrogation : comment la Terre pourrait-elle entraîner la Lune dans sa rotation autour du Soleil. Voici comment Galilée répond à cette question. Car, à présent, nous navons pas seulement une planète qui tourne autour dune autre, tandis que lune et lautre parcourent une grande orbite autour du Soleil, mais nos sens nous montrent quatre étoiles se promenant autour de Jupiter à la façon de la Lune autour de la Terre, cependant que toutes ensembles avec Jupiter, elles parcourent un grand orbe autour du Soleil en lespace de douze ans.

18 Autres extraits Le ciel semble tout à coup peuplé dune incroyable masse dautres étoiles, invisible à lœil nu, si nombreuses que cen est à peine croyable. Pendant des siècles, les philosophes avaient débattus de la nature de la Voie lactée et des nébuleuses qui étaient décrites comme : une luminosité laiteuse, semblable à celle dune nuée blanchissante. Le télescope révèle que la Voie lactée et les nébuleuses sont en réalité des amas stupéfiants détoiles.

19 Conclusion Certaines observations de Galilée à laide de la lunette montrent que le système de Ptolémée nest pas conforme à la réalité alors que dautres observations plaident en faveur du système de Copernic. De plus en plus de gens vont se procurent une lunette et observent le ciel. Ils font les mêmes observations que Galilée et reconnaissent la valeur de ses interprétations. Cependant, ils préfèrent garder silence car ils savent que défendre les thèses de Copernic peut leur porter préjudice. Le Saint Office a mis à lindex louvrage de Copernic parce que non conforme aux enseignements de lÉglise. Il a été retiré des tablettes de toutes les bibliothèques et ne pourra y retourner quaprès correction de ses erreurs. Toute personne défendant les idées de Copernic est donc automatiquement coupable aux yeux de lInquisition.

20 Bibliographie Fin Galilée Astronomy before the telescope, Édité par Christopher Walker, The trustees of the British MuseumSt.Martin press, New-York. Les génies de la science, Pour la science, Kepler, Le musicien du ciel, Trimestriel août 2001– novembre Les génies de la science, Pour la science, Galilée, novembre Les cahiers de Science et Vie, Les pères fondateurs de la science, Kepler, hors série N°21, juin Les cahiers de Science et Vie, Révolutions scientifiques, Nicolas Copernic, hors série N°39, juin Les cahiers de Science et Vie, Dossier, Galilée, un génie redécouvert, février 2001.


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