Galilée

Une lentille convergente et une lentille divergente permettent d’obtenir une image droite dans la lunette de Galilée. Il faut trouver les bons verres et la distance qui les sépare.

L’invention première de la longue-vue précède ses observations. Sa contribution consiste notamment à en accroître les performances et à faire d’un tube encore imparfait un instrument de recherche astronomique.

Le grossissement rapproche en apparence, mais il amplifie aussi les défauts du verre et les mouvements de la main. Pour rendre l’observation fiable, il faut tenir la lunette et choisir soigneusement sa cible.

La perfection de l’image et la validité d’un résultat ne se confondent pas. Répéter une observation sur plusieurs nuits aide à écarter un reflet ou un défaut fixe du verre.

Une tour lointaine offre un contrôle précieux. On peut vérifier de près qu’un détail aperçu à travers la lunette existe bien. Avec la Lune ou Jupiter, ce moyen direct de vérifier disparaît.

Le passage d’une cible terrestre à une cible céleste demande donc de nouveaux contrôles. Suivre une ombre ou consigner des positions successives devient plus probant qu’une seule vue spectaculaire.

Lorsque l’éclairage change, les ombres changent aussi. Cet enchaînement donne du poids à son interprétation d’une surface accidentée. La Lune, longtemps tenue pour un astre parfaitement lisse, acquiert un relief.

La géométrie des ombres permet d’aller au-delà de l’aspect. L’astronome peut estimer une hauteur à partir de la distance entre une zone éclairée et la limite du jour. Cette estimation hérite des incertitudes de son image.

Ce que Galilée a dessiné

Jupiter est le grand cercle. Les petits points sont ses lunes.

7 janvier 1610

8 janvier 1610

Au fil des nuits, un quatrième point apparaît. Les quatre restent dans le voisinage de la planète, tantôt à l’est, tantôt à l’ouest. Certaines observations manquent à cause des nuages ou de la proximité apparente des astres.

Le carnet transforme des points lumineux en une suite ordonnée de positions. Une absence momentanée peut venir d’un passage devant ou derrière la planète, ou de deux points trop proches pour être séparés par la lunette.

En mars 1610 paraît le Messager des étoiles. Des astres tournent manifestement autour d’un centre autre que la Terre. Ce résultat change le débat sur l’organisation du ciel, sans suffire à démontrer à lui seul le mouvement terrestre.

Les phases de Vénus, observées ensuite, mettent en difficulté le système de Ptolémée. Elles conviennent au modèle de Copernic et aussi à celui de Tycho Brahe. Une observation peut éliminer une explication tout en en laissant plusieurs ouvertes.

Une nuit donne une position. Plusieurs nuits font apparaître un mouvement.

Repérer Jupiter et noter les petits points qui se trouvent tout près.

Revenir à une autre date et marquer leurs nouvelles positions.

Comparer les relevés. Les points accompagnent la planète et changent de côté autour d’elle.

Dans le Messager des étoiles, la succession de schémas permet à un autre lecteur de comparer les configurations, même sans avoir assisté aux observations.

Un schéma choisit ce qui compte, ici les positions relatives. L’absence de détails décoratifs rend plus facile la comparaison de plusieurs nuits.

Ce que Galilée a dessiné

Jupiter est le grand cercle. Les petits points sont ses lunes.

7 janvier 1610

8 janvier 1610

Les quatre satellites montrent que la Terre n’est pas l’unique centre des mouvements célestes. Ils expliquent aussi comment un astre peut se déplacer tout en conservant ses lunes.

Pour décider entre différents systèmes du monde, il faut d’autres observations. Les phases de Vénus en fourniront une nouvelle, avec leurs propres limites.

Distinguer une preuve contre un modèle d’une preuve exclusive en faveur d’un autre évite de prêter à une seule découverte la force de plusieurs siècles de recherches.

En 1632, Galilée publie un Dialogue qui compare deux grands systèmes du monde. L’année suivante, l’Inquisition le condamne et lui impose d’abjurer.

Il finit sa vie en résidence surveillée. Il poursuit des recherches sur le mouvement et la résistance des matériaux, publiées en 1638 aux Pays-Bas.

Le procès intervient plus de vingt ans après les observations de Jupiter. Garder les deux dates distinctes permet de suivre ce qui se joue autour de la publication et de la défense du mouvement de la Terre.

Galilée naît à Pise.

Il améliore sa lunette et observe le relief de la Lune.

Janvier 1610

Il suit quatre lunes autour de Jupiter.

Mars 1610

Le Messager des étoiles paraît à Venise.

Galilée est condamné par l’Inquisition.