Le modèle de planète solaire de Galileo Galilei

Galileo Galilei (1564 - 1642) a apporté des contributions si importantes à la compréhension humaine du cosmos et de la place de la Terre qu'il reçoit souvent le crédit pour héliocentrisme, l'idée que la Terre tourne autour du soleil et non l'inverse.

Ce que Galileo a réellement fait, c'est fournir un support d'observation à une théorie qui avait été avancée par l'astronome polonais Nicolaus Copernicus (1473 - 1543), qui est mort vingt ans avant Galilée a été née.

Copernic a terminé son traité juste avant sa mort, et il a été interdit par l'Église catholique, mais néanmoins, il a engendré un mouvement qui a finalement abouti à l'adoption de l'héliocentrique maquette. Le mouvement est devenu connu sous le nom de révolution copernicienne et a duré environ 100 ans.

Les principales contributions de Galilée à la révolution étaient des données d'observation, qu'il a obtenues avec un télescope qu'il a lui-même construit. Il a été le premier astronome à scruter le ciel avec un instrument grossissant de lumière et est parfois appelé le père de l'astronomie d'observation. Il a publié ses observations, et elles étaient si importantes que l'Église catholique l'a jugé comme hérétique et l'a confiné en résidence surveillée pour le reste de sa vie.

Pour mettre les réalisations de Galilée en perspective, cela aide à comprendre le climat politique et social qui a régné au cours de sa vie. L'Église était une puissante institution conservatrice et son influence se faisait sentir dans toute l'Europe. Il avait souscrit à l'idée que la Terre était le centre de l'univers depuis sa fondation, et il ne voulait pas changer. Quiconque contestait ce point de vue était soumis à la torture et à l'exécution.

Il existe des preuves qu'un astronome grec, Aristarque de Samos (c. 310 AEC – c. 230 avant notre ère), croyait que la Terre tournait autour du soleil. Aucun de ses écrits n'a survécu, mais il est mentionné par les philosophes grecs Archimède, Plutarque et Sextus Empiricus. Son point de vue, comme celui de Démocrite, qui croyait aux atomes, était en contradiction avec Aristote et Platon, dont les philosophies ont dominé la pensée occidentale tout au long des 1 500 premières années de l'ère chrétienne.

Le point de vue aristotélicien était que la Terre est au centre de l'univers et qu'elle était entourée d'une série de sphères concentriques, chacune correspondant à l'une des planètes. Les penseurs chrétiens ont aimé ce point de vue, peut-être parce qu'il soutenait les histoires de création dans la Bible, mais il n'a pas fait un très bon travail de expliquant les mouvements des planètes, en particulier les mouvements rétrogrades, lorsque les planètes semblent inverser leur direction de mouvement.

Puis vint l'astronome persan Ptolémée (c. 100 CE – c. 170 EC) pour proposer que chaque planète tournait dans un grand cercle autour de la Terre aussi bien autour d'un plus petit avec son centre sur le grand cercle. Il appela le grand cercle le déférent et le plus petit le épicycle. De plus, le centre du déférent pourrait être décalé de la Terre d'une quantité connue sous le nom de equant.

En les combinant dans un schéma compliqué qui est devenu le système ptolémaïque, les positions des planètes pouvaient être raisonnablement bien prédites, et les astronomes ont utilisé ce modèle jusqu'à l'arrivée de Copernic le long de.

Comme tous les scientifiques et philosophes, Copernic a cherché les réponses les plus simples aux raisons pour lesquelles l'univers est tel qu'il est, et le système ptolémaïque était tout sauf simple. Il s'est rendu compte qu'un petit changement de perspective était tout ce qui était nécessaire pour résoudre ce problème - du moins la plupart.

Avec une reconnaissance à Aristarque de Samos (qu'il a ensuite supprimé), Copernic a publié son traité De Revolutionibus Orbium Coelestium (Sur les révolutions des sphères célestes) en 1543, l'année de sa mort.

Dans le modèle copernicien, le soleil est au centre de l'univers, pas la Terre. Cela a largement éliminé le besoin d'épicycles et d'équants, mais pas complètement, car Copernic croyait que les orbites planétaires étaient circulaires. La vérité est qu'ils sont elliptiques, mais cela ne serait pas connu avant que Johannes Kepler ne le découvre en 1605.

Parce qu'il est mort peu de temps après la publication de son traité, Copernic n'a eu à faire face à aucune réaction de l'Église. Il est probable qu'il l'a planifié de cette façon. Son livre fut en effet interdit par l'Église en 1616, et il resta sur la liste des interdits jusqu'en 1835. Giordano Bruno, un astronome et mathématicien italien qui adhérait au point de vue copernicien, n'a pas eu cette chance: il a été brûlé vif en 1600 pour avoir refusé d'abjurer ses philosophies coperniciennes.

Galilée était franc, flamboyant et créatif, et il est crédité de nombreuses réalisations, y compris la confirmation de la théorie copernicienne.

Après avoir entendu parler de l'invention du télescope par les Hollandais en 1608, Galilée a construit le sien, qui était capable d'un grossissement de 30x. Il l'a utilisé pour étudier Jupiter, que personne n'avait jamais vu de près auparavant, et a remarqué quatre étoiles qui l'entouraient. Il réalisa qu'il s'agissait de lunes, et en 1610 publia un court traité intitulé Siderius Noncius (The Starry Messenger), qui contredisait la vision du monde aristotélicienne et faisait de lui une célébrité.

Dans le document, il a appelé les lunes les "étoiles médicinales" pour gagner les faveurs du grand-duc de Toscane, Cosme II de Médicis. Cosimo II n'était pas au-dessus de la flatterie, et il a accordé à Galilée le poste puissant de mathématicien et philosophe aux Médicis, ce qui lui a donné une plate-forme à partir de laquelle épouser ses théories.

Galilée a fait trois autres observations qui étaient des corroborations importantes de la théorie copernicienne, et il a utilisé son poste pour les faire connaître. La première était que la lune avait des montagnes, et la seconde était que le soleil avait des zones sombres appelées taches solaires, ces deux contredisant Aristote, qui enseignait que les planètes sont parfaites et sans défaut.

La troisième observation a fourni peut-être la plus importante de toutes pour le soutien de Galilée à la théorie héliocentrique: il a pu observer que Vénus avait des phases, comme la lune. Cela ne pourrait s'expliquer que si les planètes tournent autour du soleil, pas de la Terre.

Lorsque l'Église a interdit le livre de Copernic en 1616, elle a convoqué Galilée à Rome et lui a interdit d'enseigner la théorie héliocentrique. Il accepta, mais en 1632, il publia un autre livre dans lequel il compara les théories géocentriques et héliocentriques. Il a prétendu être neutre, mais personne n'a été dupe.

L'Église le rappela à Rome et exigea qu'il se rétracte sous peine de torture. Galilée avait 70 ans à l'époque, et il savait ce qui était arrivé à Bruno, alors il a accepté une deuxième fois. L'Église l'a condamné à une assignation à résidence pour le reste de sa vie.

Après avoir construit sa "lunette d'observation", c'est ainsi qu'on appelait les télescopes à l'époque, Galilée fit ses importantes découvertes d'observation. Toutes ces observations, prises ensemble, étaient pour lui la preuve que le soleil était au centre de l'univers. Nous savons maintenant qu'il est en fait au centre du système solaire, mais cette expression n'avait pas encore été inventée.

En observant les taches solaires, dont il ne se rendait pas compte que c'était une chose dangereuse à faire, il a remarqué qu'elles se déplaçaient sur la face du soleil, et cela a inspiré une idée révolutionnaire. Le soleil tourne sur son axe. Le fait que la Terre ait une rotation axiale faisait partie de la théorie copernicienne, mais la découverte que le soleil tourne également était nouvelle.

Ses observations des phases de Vénus étaient la preuve que Vénus orbite autour du soleil, mais ce n'était pas exactement une nouveauté pour les scientifiques de l'époque. Bien qu'ils n'aient jamais observé les phases, ils s'en doutaient déjà et supposaient simplement que Vénus et Mercure tournaient autour du soleil tandis que le soleil tournait autour de la Terre. Prise avec ses autres observations, cependant, l'observation des phases de Vénus était un soutien assez concluant pour l'idée que toutes les planètes sont en orbite autour du soleil, pas seulement de Vénus.

Galileo est connu pour une foule d'autres percées scientifiques. Il a conçu une expérience pour mesurer la vitesse de la lumière. La plupart des gens à l'époque croyaient que la vitesse de la lumière était infinie, mais pas Galilée, qui croyait que bien que la lumière voyage très vite, sa vitesse est finie et mesurable. Il a conçu une expérience, mais ne l'a jamais essayée (et cela n'aurait probablement pas fonctionné).

Bien qu'il n'ait pas inventé le télescope, Galilée a inventé un certain nombre d'appareils de mesure qui sont utilisés à ce jour, y compris la boussole et un type de thermomètre qui mesure la température par la hauteur des conteneurs suspendus d'éthanol dans un grand tube vertical rempli de l'eau.

Galilée a été le premier à reconnaître que les corps en chute sont tous soumis à la même force d'accélération et, en l'absence de traînée d'air, ils tombent à la même vitesse. Il fut le premier à réaliser que la trajectoire d'un boulet de canon avait des composantes verticales et horizontales qui pouvaient être représentées sur un graphique et analysées séparément.

La flamboyance de Galilée peut être l'une des raisons pour lesquelles il reçoit tant de crédit pour la théorie héliocentrique. Malgré cela, il fut un ardent catholique toute sa vie. Voici quelques autres faits sur Galileo :

Galilée était-il prêtre ? La réponse est oui et non. Quand il était jeune, il est allé étudier la médecine dans un monastère jésuite, où il a prononcé ses vœux sacerdotaux. Peu de temps après, cependant, il a décidé que sa véritable vocation était d'être moine, pas prêtre. Il fut défroqué et son père le retira du monastère.

Galilée était-il marié ? Galilée avait une épouse de fait, et ensemble ils ont eu trois enfants, mais parce qu'il n'a jamais épousé sa femme (peut-être parce qu'il prenait toujours au sérieux ses vœux sacerdotaux), ses enfants étaient illégitimes. Il ne pouvait pas doter ses filles, elles devaient donc vivre dans des couvents toute leur vie.

Galileo a eu un moment "Moi aussi". Peut-être un peu trop flamboyant et créatif, Galilée a été accusé d'être inapproprié avec ses étudiants, et son poste de professeur à l'Université de Pise a été résilié. Néanmoins, il a toujours des fans, dont Albert Einstein, qui a qualifié Galilée de père de la physique moderne et de la science moderne en général.

L'expérience de la "tour penchée" est un mythe. L'une des histoires les plus célèbres de Galilée lui fait lâcher deux balles de la tour de Pise pour confirmer sa théorie de la gravité. Même si Galilée est né à Pise et y a enseigné, les preuves que cela s'est réellement produit sont rares. C'était plus probablement une expérience de pensée.

Galilée a-t-il été justifié ? Bien qu'il soit mort en résidence surveillée, Galilée a définitivement été justifié par l'histoire. Lorsque la NASA a envoyé une sonde pour explorer Jupiter en 1989, elle s'appelait Galileo. Fait intéressant, trois ans plus tard, le Vatican a absous Galilée.