GALILÉE (G. GALILEI)

GALILÉE (G. GALILEI)

Le nom de Galilée est plus que célèbre. Il fut – il est encore – signe de contradiction, et l’homme auquel il appartient s’estompe derrière les symboles. Symbole du martyr qui a souffert pour les droits de la raison et de l’expérience face aux dogmatismes philosophiques et qui a ouvert l’ère de la science positive. Pour quelques-uns aussi, symbole du somnambule ou de l’apprenti sorcier qui, dans une demi-conscience, a précipité pour l’humanité une évolution aux fruits amers.

Il est vrai que, condamné par le Saint-Office, en 1633, pour avoir pris parti en faveur de la réalité du mouvement de la Terre, Galilée a fini ses jours en reclus, dans les souffrances physiques et morales, tandis que ses écrits et son exemple devenaient, à la confusion de ses juges, le ferment de l’Europe savante. Il est vrai encore que la seule preuve formelle qu’il proposait du mouvement de la Terre, à savoir le flux et le reflux de la mer, ne valait absolument rien, et qu’il a brillé davantage par les formules audacieuses, suggestives et bien frappées, que par le contenu qu’il était réellement en mesure de leur donner. Mais la vérité de Galilée défie les schématisations simplistes.

Il n’a pas inventé la lunette, mais il a considérablement amélioré cet instrument par voie empirique, et croyant, malgré l’absence de théorie de l’appareil, à la réalité de ce que l’on voit à travers, il n’a pas hésité à le tourner vers les cieux. Ce qu’il a vu demeure encore aujourd’hui un modèle d’observation critique et méritait de bouleverser les conceptions de son temps. Il a fait confiance aux suggestions de l’observation pour conjuguer l’analyse et les contrôles expérimentaux rudimentaires en ce qui concerne l’oscillation du pendule, la chute des corps, la trajectoire des projectiles, et, s’il n’a rien laissé de définitif pour la nouvelle science de la mécanique qui devait devenir le prototype de toutes les autres, il a suffisamment mis en valeur des thèmes, porté l’attention sur les phénomènes fondamentaux, ébauché des lois, pour que les principales œuvres scientifiques de la fin de son siècle soient impensables sans référence à lui. Lui qui avait lancé l’idée que la langue mathématique permet de lire le grand livre de la nature, il n’a pas participé au perfectionnement de cette langue qui, par l’algèbre, s’accomplissait en son temps, mais il a écrit sur les suites et sur les sommes infinies, sur les infiniment petits, des pages magistrales où une mathématique entièrement nouvelle se dessinait.

Finesse de l’intelligence, vivacité de l’esprit et de la plume, les qualités de Galilée, qui ont la saveur de son terroir toscan, expliquent le caractère percutant de son œuvre et son énorme influence.

Par un curieux retour des choses, la conception de la théorie physique moderne est plus proche de la prudence des amis que Galilée avait parmi les princes de l’Église, et qui l’ont abandonné au moment crucial du fameux procès, que du réalisme, à nos yeux un peu naïf, qui fait le fond de la philosophie galiléenne. Mais la prudence des uns ne saurait être, à l’opposé de l’audace de l’autre, considérée comme effet de la conscience des difficultés que trois siècles et demi d’histoire scientifique nous ont enseignées. En fait, si cette histoire a été possible, c’est grâce à l’homme qui a su faire valoir ses talents, promouvoir une révolution de la pensée et obtenir à titre posthume, pour la recherche rationnelle, la relative indépendance qui ne peut plus lui être contestée. Contre ses juges du Saint-Office, Galilée a incarné l’optimisme catholique concernant l’usage des facultés rationnelles, tel que le reconnaîtra le concile Vatican I (1869-1870) et, le 31 octobre 1992, le pape Jean-Paul II, en le réhabilitant. S’il convient aujourd’hui de nuancer, on doit de pouvoir le faire aux conquêtes que permit, dans le monde de la science, la diffusion de l’esprit galiléen.

1. La jeunesse d’un maître révolutionnaire

Galileo Galilei est né à Pise dans une famille modeste issue d’une ancienne noblesse florentine dont les ressources avaient subi de sérieux revers. Ses parents lui léguèrent une vigoureuse constitution, que souligne l’aspect « carré » de son corps tel que l’ont saisi ses portraitistes et ses proches biographes.

Il fit ses premières études auprès de son père, qui était un musicologue averti, et manifesta de bonne heure, outre son goût pour la musique et le dessin, une habileté manuelle remarquable dans la construction d’instruments. Sa famille s’étant établie à Florence en 1574, il fit ses classes au monastère de Santa Maria de Vallombrosa où il faillit rester comme novice. Son père le reprit en 1579, à cause des soins que nécessitait une grave ophtalmie, et le dirigea vers la profession médicale. Entré avec cette intention à l’université de Pise en 1581, il supporta fort mal l’enseignement médiocre, à base de discussions livresques, qui y était proposé et se tourna résolument vers les mathématiques, sous l’influence d’un maître sans grand savoir, mais bon pédagogue.

Les voies qu’il avait suivies n’avaient rien de régulier. Il quitta Pise en 1585 sans aucun diplôme, mais riche d’une culture répondant à l’idéal humaniste. Il s’était nourri des dialogues de Platon et avait médité sur l’isochronisme des oscillations du pendule.

À Florence, où il était revenu, Galilée poursuivit des recherches sur le centre de gravité de certains solides, ainsi que sur la balance hydrostatique d’Archimède, et se fit connaître par des exercices littéraires et des conférences publiques, notamment sur Dante, le Tasse et l’Arioste. La poésie burlesque qu’il écrivit contre le port de la toge révèle dès cette époque le caractère militant de son aversion pour les structures conservatrices qui nuisent à l’indépendance de l’esprit.

C’est à l’absence de structures universitaires précises dans l’enseignement des mathématiques qu’il dut de pouvoir poser sa candidature de professeur dans diverses universités et d’obtenir en définitive une chaire à Pise, en 1589, sur la recommandation du mathématicien et mécanicien Guidobaldo del Monte.

Son dernier séjour dans sa ville natale ne dura que trois ans, car les conflits avec le milieu fermé de l’Université ne tardèrent pas à l’obliger à partir; c’est alors qu’il commença à faire œuvre originale, rédigeant un premier traité de mécanique où, malgré la permanence de conceptions traditionnelles, sont introduites des idées nouvelles et fondamentales pour la science future. Notamment l’absence de nécessité d’imaginer un repos intermédiaire entre deux mouvements d’un même mobile qui se succèdent dans des sens contraires ou différents. La légende a beaucoup brodé par la suite et les données sûres concernant ces premiers travaux scientifiques à Pise sont insuffisantes. Si Galilée n’a pas fait du haut de la célèbre tour penchée les expériences qu’on lui a prêtées, il est certain qu’il s’est intéressé spécialement, à cette époque, au problème de la chute des corps et qu’il a cherché à lui appliquer la méthode expérimentale. Il semble bien aussi que l’idée de suivre par la pensée le mouvement d’un point d’une circonférence qui roule sur une droite et d’enrichir la géométrie d’une courbe nouvelle, la cycloïde, date du même moment.

La nécessité de subvenir aux besoins des siens, après la mort de son père en 1591, ajouta aux difficultés du jeune maître contesté et mal payé. C’est avec joie qu’il obtint du Sénat de Venise, en 1592, sa nomination de professeur de mathématiques à l’université de Padoue.

2. « Le Messager céleste »

Informé, en juin 1609, par le Français Jacques Baudouère, des propriétés d’un instrument d’optique récemment apparu aux Pays-Bas, Galilée s’appliqua aussitôt à le construire à partir des données sommaires qui lui étaient communiquées: association de deux lentilles, l’une convergente, l’autre divergente. Il ne tarda pas à obtenir un résultat supérieur à celui des artisans hollandais, avec un grossissement linéaire de 30. Dès le 21 août, il fit de sa longue-vue une présentation spectaculaire à quelques patriciens de Venise, bien qu’il ignorât le fonctionnement exact de l’instrument et les aberrations diverses qui l’affectent avec l’augmentation du grossissement. À l’automne, tandis que Kepler venait de publier les deux premières de ses célèbres lois cinématiques du mouvement des planètes, il entreprit d’utiliser l’appareil pour explorer le ciel.

C’est avec une rapidité surprenante qu’il réunit en quelques mois la matière d’un petit ouvrage appelé à un immense retentissement. Publié le 12 mars 1610, le Sidereus Nuncius (Le Messager céleste ) apporte, en une centaine de pages, de quoi révolutionner l’astronomie commune.

Pour situer cette affirmation et dégager de la structure du livre la leçon qu’elle comporte par rapport à l’auteur, quelques détails s’imposent.

Après la présentation de la lunette, promue au rang d’instrument astronomique, de longs développements sont accordés au résultat de l’observation de la Lune, et le lecteur moderne peut s’étonner non seulement de cette longueur, mais aussi de la prudence qui préside aux conclusions proposées. Celles-ci concernent essentiellement, par l’interprétation des variations des ombres, l’existence d’un relief important à la surface de la Lune (relief qui apparente l’astre à la Terre) et, par les variations de luminosité de la face obscure de la Lune, l’existence d’une réflexion par la Terre de la lumière solaire. Si Galilée se borne à assurer ainsi, avec beaucoup de soin et de précautions, les ressemblances entre la Terre et la Lune et les relations réciproques des échanges lumineux qui les rapprochent l’une de l’autre dans une même situation d’ensemble, lointaine, par rapport au Soleil, c’est que la pièce maîtresse des conceptions reçues, à savoir l’association paradoxale pour la Terre du privilège d’être le centre du Monde et de la propriété d’être le royaume de la corruption et de la mort, constituait, sur la voie d’une solution raisonnable, un obstacle majeur. L’affirmation de l’homogénéité des astres, y compris la Terre, avait eu sa part dans la condamnation au bûcher de Giordano Bruno, en 1600.

De la Lune, le Sidereus Nuncius passe à ce que la lunette a révélé le plus immédiatement, à savoir que la Voie lactée et les nébuleuses sont des amas d’étoiles et que, d’une manière générale, le peuplement des cieux décourage le dénombrement que l’héritage antique avait cru fixer. Quant aux observations comparées des grandeurs apparentes, elles imposent pour les espaces célestes une profondeur vertigineuse.

Mais il y a mieux encore. L’ouvrage se termine sur le rapport d’une découverte sensationnelle. Le 7 janvier 1610, une heure après minuit, Galilée a vu près de Jupiter trois étoiles nouvelles, et, après deux mois d’observations précises, il peut livrer une démonstration incontestable: dans son mouvement à travers les cieux, la grande planète entraîne avec elle quatre satellites qui ne cessent de tourner autour d’elle. Dès lors, la difficulté que la Lune présentait à ceux qui, en suivant Copernic, avaient transféré au Soleil le privilège exclusif d’être centre de mouvement, est résolue. Que la Lune tourne autour de la Terre n’empêche pas qu’elle soit entraînée par elle dans sa translation annuelle et l’exemple de Jupiter révèle que, sans préjudice pour le rôle du Soleil dans le système planétaire, chaque planète peut être elle-même centre de mouvement relatif.

Tel est le Message auquel Pascal, cinquante ans plus tard, apportera dans ses Pensées la puissance de sa plume incomparable, en joignant seulement à l’émerveillement l’effroi du « silence éternel des espaces infinis », c’est-à-dire en ajoutant la note que le recul du temps a permise à une sensibilité mystique et philosophique particulière. Galilée, quels que soient ses sentiments intimes au cours de cet hiver mémorable, ne prend pas le loisir de méditer; il se hâte de publier, sans polir ni arranger, ce qui devient ainsi un document positif impérissable.

Et cette hâte même, comme sa rapidité à mettre en œuvre l’instrument nouveau, révèle combien Galilée était l’homme d’un moment décisif.

3. Les sentiers de la gloire

Que Galilée ait parfaitement compris l’importance considérable de sa découverte des satellites de Jupiter, rien ne le montre davantage que le nom d’« astres médicéens » qu’il leur impose juste à temps pour figurer sur le frontispice du Sidereus Nuncius . L’auteur et sa découverte avaient certainement besoin de protecteurs, mais, en choisissant de flatter le nouveau grand-duc de Toscane, Cosme II de Médicis, Galilée caressait de vastes desseins. Il avait la nostalgie de sa province natale et, comme il le dit lui-même dans la lettre qu’il adressa au prince de Florence, ses cartons étaient pleins de « merveilleux plans et projets ». Des projets techniques, des projets de publication sur le système du monde et sur une « science entièrement nouvelle » du mouvement.

Malgré les efforts faits à Venise pour le retenir, malgré les avis de quelques amis soucieux de sa liberté intellectuelle, Galilée suivit la voie ouverte par sa propre diplomatie et s’installa à Florence, en septembre 1610, avec le titre de premier mathématicien et philosophe du grand-duc.

Son activité ne fut d’abord entravée que par la maladie qui le cloua périodiquement au lit durant plusieurs années, et il poursuivit les recherches qui l’avaient amené, à Padoue, au printemps de 1610, à observer les taches du Soleil. Il découvrit en décembre les phases de la planète Vénus, et au printemps de 1611 reçut à Rome l’accueil flatteur de l’Accademia dei Lincei et du Collège romain, la puissante institution jésuite. Mais le Discours sur les corps flottants qu’il publia en 1612 après d’âpres discussions avec les professeurs aristotéliciens de Pise manifesta l’étendue des difficultés dans lesquelles il était engagé en fait par rapport à la science traditionnelle. Ce fut le conflit.

En vain Galilée réussit-il à faire nommer à Pise, dans la chaire de mathématiques, son disciple le père Benedetto Castelli. Celui-ci reçut du recteur l’ordre de s’abstenir de toute allusion à la théorie copernicienne et de la grande-duchesse douairière de Toscane, Christine de Lorraine, des avertissements inspirés par le souci de l’orthodoxie. Galilée fut obligé d’intervenir. Il le fit dans une lettre à son disciple où il aborda de manière directe les rapports de la science et de la religion, affirmant que, dans le domaine des phénomènes physiques, l’Écriture sainte n’a pas de juridiction. La diffusion de cette lettre provoqua l’extension de la polémique. Des prédicateurs stigmatisèrent en chaire les idées nouvelles. Au début de 1615, un autre religieux du parti copernicien, le père Foscarini, crut bien faire en publiant une brochure pour montrer qu’en fait les passages de l’Écriture qui servaient d’arguments contre la théorie héliocentrique pouvaient être interprétés dans son cadre. Mais l’initiative suivait une plainte contre Galilée déposée au Saint-Office. Le cardinal Bellarmin, personnage important de la Curie romaine, favorable à Galilée, essaya d’enrayer le développement de l’affaire en écrivant au père Foscarini une lettre quasi publique où, tout en reconnaissant l’intérêt pratique, pour le calcul astronomique, du système de Copernic, il déclarait formellement imprudent de l’ériger en vérité physique. Poussé par quelques amis, dont M^gr Dini, Galilée diffusa à son tour une lettre à la grande-duchesse Christine où il développait magistralement que « l’intention du Saint-Esprit est de nous enseigner comment on doit aller au ciel, et non comment va le ciel ».

C’était là parler juste et respecter profondément la spécificité de la Révélation. Mais c’était aussi accepter le déplacement du débat, que la polémique avait obscurci. Au cardinal Bellarmin, dont toute l’attitude semble inspirée par le désir de maintenir la paix en retardant une discussion délicate, il eût mieux valu concéder l’inexistence d’une preuve absolue de la réalité du mouvement de la Terre et de l’immobilité du Soleil, et réclamer le droit à professer les contradictions entraînées par le maintien du système géocentrique ptoléméen et de la physique aristotélicienne en face des faits récemment rassemblés dans divers domaines.

Tout en exprimant, sur le terrain où il s’était laissé entraîner, une position religieuse bien supérieure à celle de ses adversaires, Galilée n’a pas adopté au point de vue scientifique la position rigoureuse qui eût été inattaquable.

À la fin de 1615, il se rendit à Rome pour essayer de conjurer une décision fâcheuse, il y parla ouvertement en faveur des arguments convergents que permettaient ses observations, mais, malgré son talent, il n’obtint pas la conviction ferme d’un nombre suffisant de personnes influentes. Le 3 mars 1616, l’œuvre de Copernic fut mise à l’Index. Son prestige et ses relations avaient évité que Galilée fût mentionné dans les attendus du décret, mais on l’informa officiellement de la nécessité de s’abstenir désormais de toute discussion concernant le système du monde.

De retour à Florence, il tint compte de l’événement et aborda d’autres sujets de recherche, notamment le problème de la détermination des longitudes en mer, tandis que, l’une après l’autre, ses deux filles entraient en religion.

4. Le drame final et le couronnement de l’œuvre

L’apparition de trois comètes, en 1618, vint réveiller les controverses entre astronomes. Galilée, qui n’avait pas cessé ses observations, avait évidemment son mot à dire. Mais il ne prépara son intervention que sur les encouragements du cardinal Barberini, qui devint pape sous le nom d’Urbain VIII, en 1623. Comment Galilée aurait-il pu ne pas nourrir l’espoir de faire abroger le décret de 1616! L’ouvrage de circonstance qui lui avait été suggéré, et auquel il donna le titre adéquat de Il Saggiatore (L’Essayeur ), est un chef-d’œuvre de l’art polémique. Au-delà de la controverse suscitée par le jésuite Horatio Grassi à propos des comètes, il invite le lecteur à la réflexion sur la méthode de la science. Et c’est là que se trouve le passage prophétique concernant l’écriture mathématique du livre de l’univers. Le nouveau pape accueillit avec faveur le résultat de l’effort qu’il avait lui-même suscité et qui lui était d’ailleurs dédié.

L’année suivante, en 1624, Galilée se rendit à Rome pour exposer à Urbain VIII l’intérêt qu’il y aurait à publier un ouvrage où les thèses relatives au système du monde seraient présentées contradictoirement. Le projet ne déplut pas. Il fut seulement précisé à l’auteur qu’il devait être objectif, c’est-à-dire n’avantager aucune des théories en présence.

C’est ainsi que le drame, dont les motifs, déjà noués en 1615, n’avaient pas changé, se traduisit dans les faits. Au fur et à mesure de la réalisation de son dessein, Galilée eut à mener des négociations difficiles, mais le quiproquo provenant de ce qu’il ne comprenait pas l’objectivité de la même manière que les autorités romaines se poursuivit jusqu’à la publication, en février 1632, de son célèbre Dialogue sur les deux principaux systèmes du Monde (Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo, Ptolemaico e Copernico ).

Écrit en langue vulgaire, et dans un style alerte, souvent ironique et mordant, qui fait rendre à son genre littéraire tous ses effets, l’ouvrage prenait parti, et, bien que certaines de ses assertions, notamment l’interprétation du phénomène des marées comme preuve positive du mouvement de la Terre, soient erronées, il avait dans l’ensemble une vigueur démonstrative considérable. Urbain VIII pouvait s’y reconnaître sous les traits de Simplicio, l’aristotélicien trop soucieux de défendre la tradition, et Galilée perdit les puissants appuis dont il avait bénéficié jusque-là.

Nous n’entrerons pas ici dans plus de détails à propos du fameux procès, dont certains aspects sont peu honorables pour les juges du Saint-Office. Il importe davantage d’en fixer nettement la leçon. Si Galilée se trouvait livré à des adversaires sans scrupules, incapables de saisir le problème délicat qui formait le fond réel du débat, il avait tout fait pour qu’il en fût ainsi.

Sans doute avait-il agi en raison de sa conviction profonde qu’en matière de recherche physique il n’y a pas équivalence entre les hypothèses, mais il n’avait pas compris qu’entre la convergence des arguments en faveur d’une hypothèse et l’affirmation d’une réalité physique, il y a un pas que l’on peut hésiter à franchir.

Sans doute, les hésitations à franchir ce pas, telles qu’elle apparaissaient chez un Bellarmin, étaient loin d’avoir les fondements épistémologiques qu’on peut leur donner aujourd’hui et se teintaient de politique théologique; mais, sur la question préalable de la comparaison des hypothèses, les arguments décisifs en faveur de la translation de la Terre et de sa rotation sur elle-même par rapport au Soleil n’ont été acquis qu’au début du XIX^e siècle.

S’il y a lieu, en définitive, de s’étonner, en cette affaire où l’autorité de l’Église s’est tout de même compromise hors de sa juridiction stricte, c’est de ce que le scandale, encore qu’il fût différent suivant le point de vue de chaque antagoniste, n’ait pas empêché le débat de porter ses fruits. Pour la science, comme pour la mentalité religieuse. Nul doute que, dans ce fait remarquable, les dernières années de Galilée n’aient joué un très grand rôle.

Condamné le 22 juin 1633, Galilée ne connaîtra jusqu’à sa mort que des résidences surveillées, mais, d’une part, il fera l’admiration d’un nombre toujours croissant d’esprits à travers l’Europe, par la dignité et la noblesse de son attitude, d’autre part, la surveillance n’ira jamais jusqu’à interdire son travail. C’est la recrudescence de ses maux physiques, accompagnée à la fin de 1637 de la perte complète de la vue, qui fut pour lui le principal obstacle.

Grâce au gallicanisme, le décret du Saint-Office ne fut pas enregistré en France où, sous le couvert des franchises des parlements, les ouvrages de Galilée passèrent assez librement. Ils y trouvèrent de puissants protecteurs, tel le célèbre religieux minime Mersenne, qui surent avec précaution assurer la diffusion de leur message scientifique.

Lorsqu’en 1638 Galilée couronne son œuvre en publiant à Leyde ses Discorsi (Discours et démonstrations mathématiques concernant deux nouvelles sciences touchant la mécanique et les mouvements locaux ), c’est par Paris que passe son manuscrit, en y laissant une influence profonde.

Dans cet ouvrage, somme de toute sa vie scientifique, se trouve en particulier la correction de l’erreur concernant le comment de la loi des espaces dans la chute des corps, que Galilée avait d’abord cru découvrir dans une augmentation de la vitesse en proportion directe de la hauteur de chute. En démontrant que la loi des espaces ne s’accorde qu’avec l’accélération rapportée au temps écoulé, Galilée a non seulement fait date dans l’histoire de la mathématique, légué à ses successeurs de quoi fonder la mécanique nouvelle et la gravitation universelle, mais il a encore scellé le testament de sa grandeur. Le vrai savant est celui qui, jusqu’au bout, remet sur le métier.

Encyclopédie Universelle. 2012.