VII-Précisions sur les lunes de Jupiter

En automne 1609, GALILEE (1564-1642) dispose d’une lunette de grossissement modeste (x 3 seulement) qu’il a perfectionnée à partir d’un modèle venu de Hollande. Il polit alors des lentilles afin  d’améliorer  cette  lunette,  atteignant  un  grossissement  de  30. Le soir du 7 janvier 1610,  peu  après  la  nuit  tombée  sur Padoue  (à  35  km  à  l’Ouest  de  Venise), il observe vers l’Est : la pleine Lune éclaire l’horizon mais Jupiter est bien visible à une distance angulaire de 10° environ, dans la constellation du Taureau. Dans le  champ  de  sa  lunette,  Galilée  constate une  disposition  surprenante  :  le  disque  de  Jupiter est aligné avec 3 étoiles, deux à gauche et une à droite (il pense alors que ce sont des étoiles du fond du ciel) et prend soin de noter cette configuration [ * * O * ]. Le lendemain 8 janvier, Jupiter est encore aligné avec les 3 étoiles, mais est placé à leur gauche                [ O * * * ]. Cette disposition est pour  le  moins  gênante  dans  son  esprit  car  Galilée  sait  que,  depuis  trois  mois,  Jupiter  a  un  mouvement  rétrograde  et  se déplace  d’Est  en  Ouest,  donc  de  gauche  à  droite devant les  étoiles.  Comment  se  fait-il  que  ce  soir-là,  Jupiter  soit  situé  à  gauche  des  3  étoiles,  comme  l’y  aurait  conduit  un  mouvement  direct  ?  La  lunette  de  Galilée  possède  un  oculaire  divergent  qui  n’inverse  pas  l’image, au  contraire  de  la  lunette  astronomique  que  KEPLER (1571-1630) proposera dès 1611 mais qui ne sera réalisée que vers 1650. Galilée décide de poursuivre cette recherche. Le 9 janvier, le ciel est couvert mais le 10, Jupiter est visible à droite de seulement deux étoiles [ * * O ], de même que le 11 janvier et il comprend enfin ses observations : les 3 points brillants proches de Jupiter dans le champ de la lunette ne sont pas des étoiles du fond du ciel mais des objets tournant autour de Jupiter. Le  13  il  en  voit  quatre  et  Galilée  poursuit  ses méticuleuses  observations  pendant  54  jours  avant  de  publier  son  Sidereus  noncius (le  Messager  céleste)  le  12  mars  1610.  Il  honore  son  futur  protecteur,  le  grand-duc  de  Toscane  Cosme  II  de  Médicis,  à  Florence,  en  nommant  « astres médicéens » les  compagnons  de  Jupiter  (on  les  appelle aujourd’hui satellites galiléens). Galilée vient donc de découvrir que des astres tournent autour d’un centre qui n’est pas la Terre ! Or, le modèle géocentrique impose à tout astre de tourner autour de notre planète… Et si COPERNIC (1473-1543) avait raison ?

IV-Les conditions nouvelles pour l’étude des sciences

L’Italie avait des liens scientifiques avec d’autre pays notamment avec des scientifiques Allemand par exemple on sait que Galilée et Kepler, même s’ils ne se sont jamais rencontrés ont correspondu de manière irrégulière par lettre sur une durée de trente ans. Ensuite il a rencontré en 1587, le célèbre professeur du Collège Romain (le plus prestigieux établissement d’enseignement de l’époque) le père jésuite Christopher Clavius qui était un savant jésuite allemand, mathématicien et astronome.

V-Le portrait de Galilée

Galilée a étudié de nombreux projets, il découvre la nature de la Voie lactée, dénombre les étoiles de la constellation d’Orion et constate que certaines étoiles visibles à l’œil nu sont en fait des amas d’étoiles. Il étudie également les taches solaires sur le soleil. Le 7 janvier 1610, Galilée fait une découverte capitale : il remarque trois petites étoiles à côté de Jupiter. Après quelques nuits d’observation, il découvre qu’il y en a une quatrième et qu’elles accompagnent la planète. Ce sont les satellites visibles de Jupiter, qu’il nommera plus tard les étoiles Médicées ou astres médicéens, en l’honneur de ses protecteurs, la Famille des Médicis, Grands Ducs de Toscane. Les satellites de Jupiter (aujourd’hui appelés lunes galiléennes) seront baptisés Callisto, Europe, Ganymède et Io. Pour Galilée ses satellites sont un modèle du système solaire. Grâce à eux, il pense pouvoir démontrer que les « orbes de cristal » d’Aristote n’existent pas et que tous les corps célestes ne tournent pas autour de la Terre. Il corrige aussi certains coperniciens qui prétendent que tous les corps célestes tournent autour du Soleil (sauf la Lune).Galilée prouve aussi l’existence de montagnes sur la Lune et estime même leur hauteur à 7 000 mètres, c’est encore plus grand que les montagnes connues à l’époque, sur Terre.Quand Galilée publie son Sidereus Nuncius (Messager Céleste), il pense que les montagnes lunaires sont plus élevées que celles de la Terre, bien qu’en réalité elles soient équivalentes.

VI-Les outils de Galilée

La lunette astronomique :

L’usage de cet instrument fut d’abord limité aux militaires, mais en 1610 un astronome italien, Galileo Galilei, dit Galilée, construisit sa propre lunette et la tourna vers le ciel. Il fit beaucoup de découvertes en très peu de temps.

L’astrolabe de Galilée :

L’astrolabe vient du nom grec astrolabos qui signifie “Instrument qui sert à prendre la hauteur des astres”. C’est donc un instrument qui donne la latitude exacte où l’on se trouve grâce à l’angle formé par l’horizon et un corps céleste. Il donne également l’heure locale jour et nuit.

L’astrolabe de Galilée est composé de plusieurs parti

  1. La « matrice », un disque creux en laiton dont le limbe est gradué sur les faces avant et arrière.
  2. Le « tympan », un disque fin contenant la matrice et représentant la grille des coordonnées azimutales du ciel correspondant à la latitude du lieu d’observation.
  3. L’« araignée », une représentation mobile ajourée des étoiles les plus brillantes, indiquées par des pointeurs, et de la course du soleil le long du zodiaque, indiquée par un cercle excentrique.
  4. L’« alidade », un bras à pivot central portant à ses extrémités deux pinnules percées de deux orifices, permettant de pointer le soleil ou une étoile afin de déterminer son altitude au-dessus de l’horizon.
  5. L’« aiguille », une règle pivotante indispensable pour la lecture des résultats des calculs.

III-Le contexte culturel, politique et religieux

A la découverte de la Toscan…

Population combien y-a-t-il d’habitants à peu près ? Il y avait 80.000 personnes avant la peste noire de 1348. La peste noire a tué plus de la moitié de la population.

Économie : quels sont les atouts économiques de la Toscane  Entre 1300 et 1500 la culture et l’art était extrêmement présent dans la vie quotidienne du peuple. Des écrits on témoigné, le chef-d’œuvre à cette époque était une sorte de création collective à laquelle tout concourait, le paysage, l’atmosphère, la qualité de la lumière et de l’air, les institutions, et le comportement. Au XVe siècle débute en Italie et en Toscane, le mouvement appelé Renaissance qui couvrira aussi tout le XVIe siècle. C’est une période exceptionnelle se caractérisant par une grande prospérité économique tandis que l’art est à son apogée. Florence ai représenté comme le cœur et la représentation de toute la Toscane. La ville doit ça notamment grâce à la dynastie des Médicis, richissime famille de banquiers, considérée comme les mécènes les plus prestigieux de l’histoire européenne.

Politique : quels sont les grands ducs de la Toscane

Voici les grands ducs de la Toscane rangé par ordre chronologique

  1. Cosme Ier de Toscane (1519-1574), duc de Florence (1537-1569), puis grand-duc de Toscane (1569-1574)
  2. François Ier de Médicis (1541-1587), grand-duc de Toscane (1574-1587)
  3. Ferdinand Ier de Médicis (1549-1609), grand-duc de Toscane (1587-1609)
  4. Cosme II de Médicis (1590-1621), grand-duc de Toscane (1609-1621)
  5. Ferdinand II de Médicis (1610-1670), grand-duc de Toscane (1621-1670)

Quels sont les autres dates importantes de l’histoire du duché de Toscane durant cette période ?

Le grand-duché de Toscane est né en 1569, avec Cosme Ier de Médicis. Il est composé de l’ancien Duché de Florence, lui-même héritier de la République florentine, et de la République de Sienne, qui a été annexée au duché de Florence en 1555, elle a été offerte par Charles Quint à son allié le duc de Florence, Cosme Ier de Médicis. Il disparaît en 1801.

Religion

La religion officielle est le catholicisme, c’est une branche du christianisme qui est en communion avec le pape et les évêques. L’usage du terme « catholicisme » a une histoire qui remonte au XVIe siècle pour marquer la différence avec les confessions protestantes.Dans le catholicisme, la vie chrétienne est marquée par les sacrements : le baptême, la confirmation, l’eucharistie, la réconciliation, le mariage, l’onction des malades, et, pour les prêtres et les évêques, l’ordination.

II-La vision du cosmos par Hipparque

Hipparque, astronome, géographe et mathématicien grec. Il est né probablement né vers -190 à Nicée en Bithynie (actuelle Turquie) et est décédé vers -120 à Rhodes en Grèce Antique (Grèce) probablement né à Nicée et mort à Rhodes.

Quelles sont ses découvertes en Astronomie ? Galilée est connu pour l’astrolabe (Outil aux fonctions multiples, il permet notamment de mesurer la hauteur des astres et de lire l’heure en fonction de la position des étoiles ou du soleil.), il développa des modèles du mouvement de la Lune et du Soleil. Il étudia le mouvement des astres et des éclipses, il émit une théorie des épicycles. Hipparque est considéré comme certain par l’inventeur de la Trigonométrie.

Quelle méthode a-t-il utilisé ?   Il utilise les connaissances et les observations accumulées pendant des siècles par les astronomes chaldéens de Babylone. Avec sa théorie des épicycles, il se base sur les travaux d’Apollonios de Perga, et utilise ses tables astronomiques fondées sur la trigonométrie. Hipparque étant aussi un très bon mathématicien il effectua plusieurs calculs mathématiques (il utilise notamment la trigonométrie) très complexe pour prouver ses théories et hypothèses. Bien sûr, Hipparque utilisa divers instruments d’observation comme le gnomon, bâton de visée ou générateur d’ombre ou le scaphé, sorte de cadran solaire portable, ou encore l’anneau équatorial. Ptolémée indique que, comme Hipparque, il employait un dioptre pour mesurer les diamètres apparents du Soleil et de la Lune (tige, munie d’un trou d’observation à une extrémité et d’un cache qui pouvait être déplacé le long de la tige). Plusieurs de ces instruments existaient certainement avant lui et certains sont d’origine chaldéenne. On lui attribue généralement l’invention de l’astrolabe, qui sera utilisé, sous diverses formes, durant des siècles, jusqu’à l’invention de la boussole et du sextant.

Est-ce que ses découvertes ont été reconnu par la suite ?    Hipparque est considéré comme le plus grand astronome de l’Antiquité. Il fut le premier Grec à développer des modèles quantitatifs et précis du mouvement de la Lune et du Soleil. Il étudia le mouvement des astres et des éclipses, il émit une théorie des épicycles (variations de vitesse et de direction dans les mouvements apparents de la Lune, du Soleil et des planètes.) Ses travaux on permis une avancée considérable dans l’astronomie.