Galileo Galilei dit Galilée (1564 1642)

Galileo Galilei dit Galilée (1564 1642) Astronome italien né à Pise le 15 février1564 et mort à Arcetri dans la banlieue de Florence, le 8 janvier 1642. Galileo Galilei est le fils d un musicien et compositeur florentin, Vincenzio Galilei et de Guilia Ammannati. - maison natale - Vers douze ans, ses parents l envoient au monastère Santa Maria des moines camaldules de Vallombrosa, un ordre proche des bénédictins, situé à une trentaine de kilomètres de Florence. Novice, il envisage la -1624- vie monacale, mais son père le destine à la médecine. Il est alors placé à Florence dans un collège dirigé par les moines camaldules pour être plus près de sa famille car une grave ophtalmie l oblige à des soins constants. En 1581, il poursuit des études de médecine à l université de Pise. Mais il est plus attiré par les mathématiques sous la direction de d Ostillo Ricci (professeur de dessin) et abandonne la médecine en 1585, sans diplôme, car il supporte mal cet enseignement qu il qualifie de médiocre à base de discussions livresques. De 1585 à 1586, Galilée enseigne alors les mathématiques, d'abord en privé à Florence et puis à Sienne. Durant l'été 1586 il enseigne à Vallombrosa. Il rédige son premier livre scientifique le peu d'équilibre, utilisant la poussée d Archimède pour déterminer les densités. En 1587, il se rend à Rome et rencontre le père Clavius, le réformateur du calendrier julien quelques années plus tôt (le 15 octobre 1582 succédant au 4 octobre) qui était professeur de mathématiques au Collège Jésuite Romain. Il expose ses travaux sur les centres de gravité, sujet en vogue à l époque. Malgré l impression favorable qu il laisse, il n obtient pas l enseignement des mathématiques à l'université de Bologne. Néanmoins, il restera en contact avec Clavius durant de nombreuses années. En 1588, Galilée est invité à faire une conférence, à l'académie à Florence, sur les dimensions et l'endroit de l'enfer dans Inferno de Dante. Il écrit son premier traité en 1588 sur le centre de gravité des solides. En 1589, le grand-duc de Toscane, Come II de Médicis, lui propose la chaire de mathématiques de l Université de Pise sur la recommandation du mathématicien et mécanicien Guidobaldo del Monte. À Pise, il écrit une série d essais, De Motu, sur la théorie du mouvement, qui ne seront jamais publiés. En 1591, son père meurt et en tant qu aîné, il doit subvenir aux besoins de ses jeunes sœurs. Devant ses nouvelles charges, il trouve son poste de professeur à Pise insuffisamment rémunéré. En 1592, le Sénat de la République de Venise le nomme professeur de mathématiques à l Université de Padoue. Il y construit un appareil de mesure, le sextant, travaille à une

explication du phénomène des marées basée sur les théories coperniciennes et écrit un traité de mécanique montrant que les machines ne créaient pas d'énergie, mais la transformaient. Il s installe à Padoue avec une vénitienne, Marina Gamba avec qui il aura trois enfants, Virginia (1600), Livia (1601) et Vincenzio (1606). Ses premières années passées à Padoue lui seront très pénibles, la maladie le clouant périodiquement. En 1599, Galilée étudie les mouvements et décrit la chute des corps. Du haut de la tour de Pise, il laisse tomber des objets de différentes natures et découvre que, quelle que soit leur masse, tous les corps sont animés du même mouvement. Il est peu probable que ses expériences aient été réalisées, la démonstration par l absurde suffit : Supposons qu'une grosse pierre tombe plus vite qu'une petite, alors, si on les attache à l'aide d'une ficelle, la grosse pierre devrait être freinée dans sa chute par la petite qui tombe moins vite. Donc l ensemble petite pierre plus grosse pierre tombe moins vite que la grosse pierre seule, ce qui va à l encontre de l hypothèse de départ. Lorsqu on est à bord d un navire qui vogue en ligne droite et à vitesse constante, on ne ressent aucun mouvement. On est immobile par rapport au navire, mais le navire se déplace par rapport à la Terre. En fait, rien n est absolument immobile et tout dépend du référentiel dans lequel on se place. Il découvre l'isochronisme du pendule en regardant les oscillations d'un chandelier de la cathédrale. L idée lui serait venue en 1583 alors que le chandelier n a été installé qu en 1587 En 1602, Galilée reprend ses recherches sur le plan incliné et le mouvement du pendule. En 1604, l apparition puis la disparition d une étoile (Nova de Kepler), probablement une supernova, relance les controverses sur la nature des objets célestes selon la vision d Aristote. Reprenant ses études sur le mouvement, Galilée formule la loi fondamentale de la chute des corps qu'il vérifie par des mesures très précises et montre que les projectiles suivent des trajectoires paraboliques. Il découvre que les mouvements sont altérés par des forces extérieures comme les frottements et que sans ces contraintes, l impulsion de départ suffirait à engendrer le mouvement régulier continu (principe de l inertie). Cela permettra à Newton de comprendre pourquoi les satellites se maintiennent en orbite. En mai 1609, reprenant les travaux du hollandais Hans Lippershey, Galilée construit une lunette astronomique, fabricant lui-même les lentilles. Il obtient un instrument grossissant (six, vingt ou trente fois?.., la littérature étant variable). Il observe la voie lactée, distingue clairement les planètes des étoiles et découvre le relief de la lune avec ses cratères. En août, il en fait la démonstration devant les sénateurs de la République de Venise qui y voient aussitôt des applications militaires. Mais, pour Galilée c est le ciel qu il faut observer. Partisan de Copernic, Galilée enseigne malgré tout, la théorie de Ptolémée, selon laquelle la Terre se trouve au centre d un système concentrique formé de planètes et d étoiles. Il sait que l Inquisition n apprécie pas qu on s écarte de la pensée officielle.

En 1610, Galilée découvre la présence de satellites autour de Jupiter, comme la lune autour de la Terre. Galilée publie ses premiers résultats dans un ouvrage rédigé en latin : Sidereus Nuncius ou Le Messager céleste. Il y expose toutes ses premières observations et annonce le projet d écrire un livre visant à démontrer que la terre est errante. Il reçoit alors l appui de Kepler et Clavius, l astronome du Pape. Galilée est très prudent dans ses affirmations, il n a pas oublié que Giordano Bruno avait été condamné au bûcher 10 ans plus tôt. En juillet, il devient «Premier mathématicien et Philosophe du Grand- Duc de Toscane». Il quitte Padoue et s installe à Florence dès septembre. Devant la crédulité de l opinion publique, des astronomes jésuites confirment les dires de Galilée. En 1611, il poursuit ses observations et remarque que Vénus semble se déplacer autour du soleil. Il prend position en faveur du système copernicien. Il est reçu au Collège Romain de Rome, l institution chargée d organiser l enseignement de la compagnie de Jésus dans le monde. Il est nommé «Académicien des Linx» par le prince Frederico Cesi. Le Collège romain des jésuites a été fondé en 1551 par Ignace de Loyola afin d assurer le rayonnement intellectuel et pédagogique de l ordre. Il accueille plus de 2000 élèves laïcs et religieux de nombreux pays. L enseignement complet (théologie, philosophie, mathématiques et astronomie) est ouvert au savoir humaniste moderne. La recherche en mathématiques avait été inaugurée par le père Christoforus Clavius d origine bavaroise. Ses succès irritent ses ennemis qui passent à l attaque dès 1612, tant sur le plan scientifique que religieux. Les universitaires conservateurs, adeptes d Aristote, condamnent les théories coperniciennes et s acharnent contre Castelli, un disciple de Galilée. Les théologiens jugent le système copernicien contraire aux Écritures. Galilée doit alors prouver la compatibilité du système héliocentrique avec les Écritures. Dans trois lettres adressées à Benedetto Castelli (1613), Piero Dini (1615) et Madame Christine de Lorraine, mère du grand-duc (1615), Galilée affirme la nécessité de séparer le domaine réservé aux théologiens de celui propre à la science. Néanmoins, il essaye de concilier la théorie copernicienne et certains passages des Écritures. En 1615, les dominicains Lorini et Caccini dénoncent Galilée au secrétaire de l Inquisition romaine. Le Saint-Office de l Inquisition est la censure du Vatican. Il a été fondé en 1542, c est le tribunal des questions se rapportant à la doctrine catholique ; il fonctionne principalement sur dénonciation. Il se compose de 10 cardinaux et de plusieurs procureurs qui officient lors des procès. Il dispose d experts chargés de contrôler les écrits avant publication. Sa puissance est telle que le cardinal Bellarmin refusa deux fois la tiare papale, préférant la direction du Saint-Office. En 1616, il se rend à Rome afin de convaincre les ecclésiastiques du bien-fondé de ses théories. Il y rédige un opuscule sur les marées, preuves du double mouvement de la Terre, à l attention de du cardinal Orsini. Mais il est trop tard et en février, les propositions coperniciennes, selon lesquelles le soleil est le centre immobile du monde et la Terre se déplace, sont jugées hérétiques. Le pape Paul V

ordonne au cardinal Bellarmin de signifier à Galilée d abandonner ses convictions, Galilée accepte. Le 5 mars, l ouvrage dans lequel Copernic expose ses théories De revolutionibus orbium cœlestium (1543) est mis à l Index jusqu à ce qu il soit corrigé, par contre l ouvrage du père Paolo Antonio Foscarini, Lettres sur l opinion des pythagoriens et de Copernic ( ) est interdit. Galilée n est pas nommément cité dans le décret. Galilée rentre à Florence en juin et reste prudent pendant sept années et ne faisant plus allusion aux théories coperniciennes, s intéressant, entre autres, à la mesure dans longitudes. Il oblige ses deux filles à prendre le voile, dès l âge de 16 ans. En 1621, son allié, le grand-duc meurt. Son fils Ferdinand II étant trop jeune, un conseil de régence comprenant sa mère Maria Magdalena d Autriche et sa grand-mère Christine de Lorraine, est mis en place. En 1623, le cardinal Maffeo Barberini devient pape sous le nom d Urbain VIII. Galilée, qui connaît bien le nouveau pape, tente, mais en vain, de faire annuler le décret du 5 mars 1616. Il est nommé consul de l Académie de Florence et le pape lui octroie médailles et pensions «savant bien-aimé de l Église». En 1624, il reçoit l aval du pape pour la rédaction d un ouvrage contradictoire sur les différents systèmes du monde, à condition qu il soit parfaitement objectif. Galilée, malade, met plusieurs années à le rédiger. En 1630, Galilée termine son ouvrage sur le Système du monde. Après concertation avec le Pape, le titre devient Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, celui de Ptolémée et celui de Copernic ( ). Le Pape lui demande d exposer la théorie de Copernic en termes d hypothèse mathématique et de mentionner que même si vu de la terre, notre monde semble tourner autour du soleil, en réalité, c est l inverse qui se produit conformément aux Écritures. La publication a lieu à Florence le 21 février 1632, avec l accord de l Inquisition et de Rome. Les ecclésiastiques ne sont pas dupes, Galilée prend position pour Copernic contre Aristote et Ptolémée. Urbain VIII demande à l Inquisition de confisquer l ouvrage, il se reconnaît en Simplicio, le défenseur de Ptolémée et d Aristote. Le 21 juillet, l ordre est donné de confisquer les exemplaires parus et d en interdire la diffusion malgré l intervention du Grandduc. Le pape est actuellement dans une situation politique inconfortable, on lui reproche une politique pro-française alors que la France soutient le mouvement protestant. Pour calmer les Catholiques, il leur offre le procès de Galilée en octobre. Prétextant son état de santé, son âge et l épidémie de peste d alors, Galilée n arrive à Rome qu en février 1633 et loge chez l ambassadeur de Toscane, Niccolini. Le procès commence en avril, Galilée est, on dirait aujourd hui, en garde-à-vue dans les locaux du Saint-Office, durant trois semaines. La sentence tombe le 22 juin, l auteur est condamné à la prison (pour une durée indéterminée) et doit abjurer. Il s exécute et sa peine de prison est commuée en assignation à résidence à l ambassade. Il est autorisé à rendre visite à l archevêque Piccolomini de Sienne. En décembre, il rentre dans sa villa d Arcetri près de Florence, où il n aura plus l autorisation d en sortir.

En avril 1634, il perd sa fille préférée, Virginia qui portait le nom de sœur Marie Céleste, en l honneur de l engouement de son père pour les étoiles. Ayant depuis longtemps des problèmes de vision, elle recopiait ses manuscrits. De 1637 à 1639, sa vue se dégrade, il devient aveugle. Des amis vénitiens réussissent à faire publier Discours et démonstrations mathématiques concernant deux sciences nouvelles à Leyde en Hollande chez Elzevir en 1638. Il meurt dans sa villa, dans la banlieue de Florence, le 8 janvier 1642. Il n eut une sépulture décente qu en 1726. Galilée est devenu au cours du temps le héros de la libre-pensée, martyre de la science face à l obscurantisme religieux. Au XVIII e, la légende veut qu après la torture et son abjuration, il aurait dit «et pourtant, elle tourne!..». En 1757, l interdiction portant sur la doctrine du mouvement de la terre est annulée. Ce n est qu en 1822, que Pie VII annule le décret de 1616. Les documents du procès ne seront rendus publics qu à partir de 1850 et jusqu en 1907. En 1982, Jean-Paul II constitue une équipe chargée d étudier la «réhabilitation» de Galilée. Œuvres : - Le Messager céleste, (1610) ; - Discours sur les choses qui flottent sur l eau, 1612 ; - Histoires et démonstrations sur les taches solaires, 1613 ; - Discours sur les comètes, 1619 ; - L'essayeur, (1623) ; version française de Ch. Chauviré, Université de Besançon, 1980. - Dialogue sur les deux principaux systèmes du monde, le ptoléméen et le copernicien, (1632) ; Une version expurgée du Dialogue sera rééditée en 1744. - Les mécaniques de Galilée, 1634, publié par le père Mersenne ; - Le Discours sur les sciences nouvelles, (1638). version française, Armand Colin, Paris, 1970.

Sources : - Les cahiers de Sciences&Vie, n 2 / avril 1991 : Galilée, naissance de la physique ; - Les cahiers de Sciences&Vie, n 61 / février 2001 : Galilée, un génie redécouvert ; - L Encyclopædia Universalis, Galilée (1564-1642). - http://www-gap.dcs.st-and.ac.uk/~history/mathematicians/galileo.html À lire : - «Galileo s daughter, a drama of science, faith and love» Dava Sobel, Fourth Estate, London, 1999, 429p. - «Études galiléennes», A. Koyré, Hermann, paris, 1886. - «Galilée, le messager des étoiles», J.-P. Maury, Découvertes Gallimard, Paris, 1986. - «Galilée hérétique», P. Redondi, Gallimard, Paris, 1985. - «Le procès de Galilée», G. Santillana, Club du meilleur livre, Paris, 1985. Contribution aux unités de mesure : Le gal (symb. Gal), unité d accélération donnée en l honneur de Galilée, vaut 10-2 m/s 2. C est une valeur approchée de la pesanteur terrestre, utilisée en géodésie et géophysique. Cette page est extraite d'un site concernant les unités de mesure dont l'adresse est : http://www.utc.fr/~tthomass/themes/unites/index.html