Galileo Galilei et les lunes de Jupiter

Pour le 400ème anniversaire de la découverte des satellites de Jupiter (janvier 1610), l'Université de Nice organisait une conférence sur le sujet. Les sciences nous dévoilent une histoire passionnante.

1. Galileo Galilei

Galilée est né en 1564 à Pise. A son époque, le clergé a une influence sur le savoir et les connaissances. Par définition, la Terre est le centre de l'univers, c'est ce qu'on appelle le référentiel géocentrique. Le modèle héliocentrique de Copernic, plaçant le soleil au centre, est vu comme une manipulation mathématique visant à simplifier les calculs. Le bûcher est une pratique de dissuasion encore très efficace. Il devient professeur à l'université de Padoue où il prononce, à 24 ans, deux "Leçons sur l'enfer de Dante" devant les plus brillants esprits Florentins. Plus tard, il se place sous la tutelle du grand-duc de Toscane pour avoir plus de temps et de moyens à consacrer à la philosophie naturelle, dégagé des contraintes publiques. La révolution qu'il apportera à la science lui vaudra l'abjuration et l'exil dans sa villa de Florence à Arcetri où il meurt en 1642 pour avoir osé défier l'église.

2. La philosophie naturelle et les sciences

A l'époque, on appelle philosophie naturelle l'étude des lois qui régissent la nature. Elle se distingue de la philosophie morale plus proche de la philosophie moderne. Pour que la philosophie naturelle devienne une science il aura fallu la découverte des satellites de Jupiter par Galilée prouvant l'absurdité du modèle géocentrique. La méthode scientifique basée sur l'expérience, la modélisation et la théorie s'affirme.

3. Instrument d'observation

Cette petite révolution scientifique voit le jour grâce à une innovation technologique : la lunette astronomique créée en 1608, en Hollande. Galilée ayant appris la nouvelle dans une lettre d'un ancien étudiant, il s'empresse d'en vérifier le procédé à l'aide de verres optiques. Ceci fait, il comprend l'intérêt d'un tel outil pour l'observation et s'attelle, à l'aide des verriers Vénitiens, d'en produire une de grande qualité grossissant 6 fois puis 9 fois et en améliorera encore la qualité empiriquement. Ce n'est que plus tard que l'optique géométrique sera comprise avec notamment la loi de Snell-Descartes.

Pour approfondir : Optique géométrique, lentilles convergentes et divergentes.

4. Observations et découverte capitale

Il tourne alors sa lunette vers le ciel et fait tomber bon nombre d'affirmations. La Lune tout d'abord n'est pas plate mais en relief. Coutumier des techniques de la peinture italienne faite de jeux d'ombres et d'effet de profondeur, il n'a pas de mal à conclure que les tâches lunaires sont pour certaines des jeux d'ombres et qu'il y a donc un relief lunaire. Certaines étoiles visibles à l'œil nu se révèlent être des amas de plusieurs étoiles, et la voie lactée lui apparaît comme un mica d'étoiles.

Le 7 Janvier 1610, il utilise sa lunette pour observer le ciel et voit des petites "étoiles" autour de Jupiter. Le lendemain il renouvelle l'observation et celles-ci se sont déplacées. Ainsi de suite, pendant quelques jours, il décrit leur évolution et comprend qu'elles tournent autour de Jupiter. La Terre n'est plus le centre de tout car des "étoiles" tournent autour de Jupiter. Ce n'est que plus tard que l'on nommera ces astres des satellites. Il écrit alors le livre "Sidereus Nuncius (Messager Céleste)" qu'il dédie au duc de Medicis et baptise les lunes de Jupiter : "Les étoiles de Medicis". Ainsi il s'ouvre l'accès à la protection du grand duc de Toscane et s'éloigne des contraintes du milieu universitaire pour se consacrer à sa science.

5. Mais encore

On doit aussi à Galilée la création de nouvelles disciplines scientifiques comme la mécanique ou la résistance des matériaux. Par exemple, le fait qu'un éléphant ait besoin de pattes proportionnellement plus larges que celles d'un insecte vient de la différence d'ordre de grandeur des échelles de volume pour le poids et de surface pour la résistance. Ce sont des points qu'il commence à aborder en écrivant les "Leçons sur l'enfer de Dante".

Références

[1] Conférence sur la découverte des lune de Jupiter par Galilée - Université de Nice - 7 Janvier 2010 - présentée par Jean-Marc Lévy-Leblond, Eric Fossat, Cédric Jacob.
[2] Wikipedia : http://fr.wikipedia.org/wiki/Galilée_(savant)