La révolution galiléenne : Cosmos et Univers

 

La révolution galiléenne: Cosmos et Univers

 

Galilée (1564-1642) :

- premier à avoir braqué vers le ciel une lunette astronomique

- premier à formuler une loi de la nature en langage mathématique

- premier à avoir eu une vision absolument mécaniste de l’univers

- premier à distinguer les données qualitatives, humaines, subjectives, des données quantitatives, mathématisables, objectives

La révolution galiléenne signifie, à partir de Gaulée, une rupture avec les concepts qui servaient à fonder la science dans l’Antiquité et le Moyen Age

I) Le cosmos des Anciens : fini, hiérarchisé, géocentré

Pour Aristote : le monde se scinde en deux mondes, deux ensembles de sphères homocentriques, géocentrées.

Phusis (Nature) = domaine du mouvement = domaine où des transformations sont constatables :

- Génération/corruption

- Altération

- Accroissement/décroissement

- Mouvement local (déplacement de mobiles) : naturel (circulaire ou rectiligne) /forcé

Les explications physiques de la nature font appel à des jugements de valeur (qualitatifs : ex. la sphère est le volume parfait ; le mouvement naturel circulaire à vitesse et sens constants est le mouvement parfait ; le monde sublunaire — où existe corruption des corps et hasard — est imparfait; le monde extralunaire où se constate circularité et mouvement parfait est moins imparfait que le monde sublunaire). Conséquences : la science ne peut traiter de la même manière:

- Monde sublunaire et monde extralunaire

- Ciel et Terre

- Mouvement naturel et mouvement forcé

- Monde mesurable où se constate les régularités astronomiques (monde extralunaire) et phénomènes « à peu près » et hasardeux du monde sublunaire (la Terre est au centre du monde mais « par accident » = par hasard)

Les explications des phénomènes sont aussi finalistes : pour Aristote, le caillou, qui appartient au genre des corps graves, tombe pour rejoindre son lieu naturel: le bas. Aristote place la cause finale au rang des quatre causes par lesquelles n’importe quel phénomène s’explique (4 causes : matérielle, formelle, efficiente, finale).

 

II) La révolution galiléenne et l’Univers des Modernes

Amorcée par Copernic (qui trouve une description héliocentrique de l’univers facilitant les calculs astronomiques, mais ne la comprend - ou ne veut la comprendre, pour ne pas être inquiété par les autorités ecclésiastiques, que comme une commodité calculatoire).

Galilée n’entend pas seulement la théorie de Copernic comme une commodité calculatoire, il veut lui donner le sens d’une description de la réalité physique. Il pose le principe d’une stricte séparation entre interprétation métaphysique et religieuse du monde et une interprétation physique indépendante des jugements de valeur.

Galilée affirme:

- les lois de la nature sont partout les mêmes (il n’y a pas deux mondes, mais un seul).

- tout peut être précisément mesuré dès lors qu’est distingué ce qui en chaque chose est mesurable (ses qualités premières) de ce qui ne l’est pas (les qualités secondes de la chose).

- tout mouvement est naturel, même le mouvement des corps artificiels (comme le boulet de canon)

- le physicien ne peut pas se prononcer sur les causes finales des choses mais seulement sur leur définition et leurs causes matérielles et efficientes (observables et expérimentables).

Galilée appuie ses thèses sur l’observation (ce que les Grecs pratiquaient déjà car ils contemplaient les phénomènes) mais aussi l‘expérimentation (il provoque les phénomènes, les reproduit autant de fois qu ‘il est nécessaire pour pouvoir en tirer des données mesurables, n ‘hésite pas à les pénétrer plus avant au moyen d’instruments — la lunette)

Observations de Galilée : montagnes de la Lune, chute des corps (expérience du plan incliné, expérience dite « de la Tour de Pise »..), satellites de Jupiter (les 4 satellites dits galiléens: b, Callisto, Ganymède, Europe), Voie Lactée et ses amas d’étoiles, Phases de Vénus

Conséquences de ces observations:

- s’il y a de l’érosion sur la Lune, c’est qu’il en est de même que sur la Terre à les lois du monde extralunaire ne sont pas différentes de celles du monde sublunaire à régularité, déterminisme, lois mathématiques, ne sont pas réservées aux seuls phénomènes astronomiques ou descriptions du monde extralunaire à il n’y a pas deux mondes mais un seul

- le désordre, l’indétermination qui règnent sur Terre sont seulement apparents. En observant la chute des corps : la feuille d’arbre et la pierre ne semblent pas tomber à la même vitesse, mais si par la pensée on supprime la résistance de l’air, elles tombent à la même vitesse et avec la même accélération (pour Aristote, un mouvement accéléré ne peut être qu’un mouvement forcé = pas naturel. Galilée prouve qu ‘il y a un mouvement accéléré naturel).

- Il n’y a plus de « lieux naturels » pour les corps qualifiés selon la proportion des 4 éléments (feu, air, eau, terre) entrant dans leur composition: il n’y a plus qu’un seul espace homogène, indépendant des qualités des mobiles qui l’occupent. La chute des corps ne s’explique plus de manière finaliste, par la tendance des corps à rejoindre leur « lieu naturel ».

- Le mouvement est une relation entre deux corps dont la distance varie, ce n’est plus la propriété inhérente à un corps en transit rejoignant son «lieu naturel» (Galilée introduit la relativité dans la conception du mouvement : selon le point de vue de l’observateur, tout peut être dit mobile ou immobile)

 

III) Répercussions scientifiques, techniques et éthiques

L’étude du mouvement conduit Galilée à un énoncé encore partiel de la loi d’inertie que formulera Descartes : Si un corps est en mouvement et que rien ne l’arrête, son mouvement continue indéfiniment sans qu’il y ait besoin d’une cause ou d’un moteur pour le faire aller à si un corps est en mouvement, il peut le continuer par lui-même à l’Univers peut s’expliquer sans faire intervenir d’autres causes que celles de la mécanique à mécanisation du monde devient possible (cf. Descartes pour qui même les corps vivants sont des machines)

Galilée a l’idée de l’improbabilité d’un monde fini ( avec Descartes, qui identifie la matière à l’étendue et l’étendue à l’espace euclidien (infini), cette idée va se transformer en probabilité d’un monde infini)

Ethiquement, de nouvelles visions de la condition de l’homme résultent de la révolution galiléenne :

Descartes : l’homme est le nouveau point fixe, maître et possesseur de la nature ; il peut retrouver une assise dans la conscience de lui-même (cf. le cogito)

Pascal: l’homme est égaré dans un monde encore plus inhumain, qui semble avoir perdu sa mesure absolue en s’étendant infiniment dans toutes les dimensions de la grandeur et de la petitesse. L’homme est plus loin de Dieu que jamais. (Noter que Pascal est un savant parfaitement au fait des progrès de la macro scopie et de la microscopie de son temps et de la signification de la nouvelle physique expérimentale : cf. expérience du Puy de Dôme , par laquelle il prouve que l’air pèse et que la pression atmosphérique est mesurable, reprenant les expériences de Torricelli — secrétaire de Galilée)

Conclusion:    

- Le projet de la science grecque est de «sauver les phénomènes » c’est à dire de trouver une explication aux mouvements apparemment erratiques des planètes - objets célestes du monde extralunaire mais qu’on ne peut cependant considérer comme des astres du monde des régularités parfaites car on observe dans leur cours non pas le mouvement circulaire parfait mais rétrogradation, , accélération, station, décélération, et dans leur éclat des variations de luminosité).

Les Grecs (Platon, Aristote, mais aussi l’astronomie ptoléméenne postérieure) ont résolu ce problème en considérant que ces mouvements irréguliers témoignent d’une imperfection soit du sensible (chez Platon) soit du monde sublunaire (chez Aristote). Les astronomes scolastiques — à partir de la lecture chrétienne que Thomas d’Aquin produit d’Aristote — voient au contraire dans l’immobilité apparente de la Terre pour les hommes le signe que la Terre est bien le centre de l’Univers conçu par Dieu et choisi en perfection par Lui pour l’homme.

- Galilée poursuit le projet grec de rendre compte du statut des phénomènes célestes problématiques. Il assigne à la science la nouvelle tâche de répondre à cette question en se dégageant de tout jugement de valeur et en rapportant ses observations exclusivement à des qualités objectives mesurables quantitativement.

C’est néanmoins aux Grecs que l’on doit l’idée que la science n’avance qu’en essayant de résoudre les problèmes qui se rencontrent dans l’observation de phénomènes apparemment contradictoires  (cf Platon République VII ou Aristote, Métaphysique A. 2) Les Grecs ne séparent pas le projet global de connaître en un projet scientifique indépendant d’un projet philosophique. La science fait pour eux partie de la philosophie.

On doit par ailleurs aux Grecs d’avoir énoncé la plupart des grands problèmes cosmologiques non encore résolus aujourd’hui (cf. le pb des limites du monde : Aristote résout la difficulté d’une régression à l’infini en disant sans plus qu’ « il faut bien s’arrêter quelque part» (!)— en fait, dans un Premier Moteur du monde = Dieu, comme cause de tous les mouvements observables dans la nature).

Les physiciens grecs étaient des grands producteurs de modèles théoriques: la théorie du cosmos fini a eu ses détracteurs dès l’Antiquité (Archytas de Tarente) de même que la théorie géocentrique a pu être contestée par Aristarque de Sainos (qui proposait un modèle cosmologique avec une Terre en mouvement autour d’un feu central).

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