Galileo Galilei Biographie, contributions et travaux

Galileo Galilei (1564-1642) était un astronome, physicien, mathématicien et professeur italien qui a fait des observations pionnières supposant la base de l'astronomie et de la physique moderne. Il a également construit un télescope, ce qui lui a permis de confirmer le modèle héliocentrique de Nicolaus Copernicus.

Non seulement ses découvertes étaient importantes, mais aussi ses méthodes, en particulier les mathématiques. Il a insisté sur le fait que la nature devait être décrite dans le langage des mathématiques, ce qui a influencé le passage d'une description verbale et qualitative à une description quantitative. En raison de tout cela et de son grand rôle dans le développement de la révolution scientifique et de la méthode scientifique, il est considéré comme le père de la science moderne.

D'autre part, sa formulation de la loi des corps en chute, de l'inertie et des trajectoires paraboliques a été le début d'une nouvelle voie dans l'étude du mouvement.

Quelque chose qui n'est pas très connu de Galilée, c'est qu'il était catholique. Malgré cela, il a défendu la théorie héliocentrique copernicienne et désobéi à certains ordres que l'Église catholique a tenté de lui imposer. C'est peut-être pour cette raison qu'il est le meilleur représentant d'un scientifique qui, avec les données, confronte les connaissances acceptées à une époque défiant l'autorité.

Index

• 1 Biographie
  • 1.1 Formation
  • 1.2 Intérêt pour les mathématiques
  • 1.3 Premières expériences
  • 1.4 Expérience d'enseignement
  • 1,5 voyage à Padoue
  • 1.6 Décès du père
  • 1.7 Vie ensemble
  • 1.8 Découvertes
  • 1.9 Télescope
  • 1.10 Tour de Florence
  • 1.11 Attaques
  • 1.12 Condamnation
  • 1.13 Arrestation à la maison
  • 1,14 décès
• 2 contributions principales
  • 2.1 Première loi du mouvement
  • 2.2 Amélioration du télescope
  • 2.3 Découverte des satellites de Saturne
  • 2.4 Défense de l'héliocentrisme
  • 2.5 Divorce entre science et église
  • 2.6 Méthodologie scientifique
  • 2.7 loi de chute
  • 2.8 Vos idées mathématiques
  • 2.9 Le thermoscope
  • 2.10 Le compas militaire
• 3 œuvres
• 4 références

Biographie

Galileo Galilei est né le 15 février 1564 dans la région de Toscane, plus précisément dans la ville de Pise.

La famille de Galilée était noble mais pas trop riche et elle était soutenue par le commerce. C'était une grande image de famille, car il y avait six frères au total.

Galilée était le plus grand de tous ses frères. Ses parents étaient le mathématicien et musicien Vincenzo Galilei, originaire de Florence; et Giulia Ammannati di Pescia, issus d'une famille d'artisans.

En raison de la situation économique défavorable de la famille, Vincenzo a dû se consacrer au commerce, car ce qui le remplissait vraiment, c’était la musique. En fait, il était compositeur et a étudié la théorie musicale; les œuvres écrites par lui avaient un certain prestige dans la société de l'époque.

La formation

L'enseignement le plus primaire de Galilée était chez lui. Ses parents étaient chargés de l’éduquer jusqu’à l’âge de 10 ans.

En 1574, les parents de Galilée s'installèrent à Florence, laissant ce dernier à la tête d'un voisin de la famille appelé Jacobo Borhini, caractérisé comme un homme très religieux.

C'est précisément Borhini qui a fait le nécessaire pour que Galilée puisse entrer au couvent de Santa Maria Vallombrosa, situé à Florence.

La formation qu'il y avait reçue était axée sur la sphère religieuse et, même à un moment donné de sa vie, Galilée envisageait de s'ordonner comme prêtre. Son père n'approuvait pas cet intérêt puisqu'il était un homme non croyant.

Galilée avait alors développé une infection dans un œil, et c'était justement ce malaise que son père avait utilisé comme excuse pour l'éloigner du couvent, arguant qu'il avait été mal soigné.

Une fois à l'extérieur du couvent, le père de Galilée l'a inscrit à l'Université de Pise. Cela s'est passé en 1581 et aujourd'hui encore, cette maison d'études reste l'une des plus importantes d'Italie. Galilée y a étudié les mathématiques, la philosophie et la médecine.

Intérêt pour les mathématiques

Le projet de Vincenzo Galilei était que son fils se consacre à la médecine. Cependant, la discipline qui a vraiment attiré l'attention de Galilée était les mathématiques, et Ostilio Ricci y était pour beaucoup.

Ricci était un ami de la famille Galilei et un étudiant du mathématicien Niccolò Tartaglia. Il considérait toujours les mathématiques comme un simple outil pratique permettant de résoudre des problèmes d'ingénierie ou de mécanique.

Ricci a eu des séances avec Galileo, parallèlement à ses études universitaires. C’est l’approche pratique qui a attiré le plus l’attention de Galilée, puisque Ricci se caractérisait par la transmission de ses connaissances à travers des pratiques expérimentales, une dynamique peu habituelle à cette époque.

Ces expériences avec Ricci ont joué un rôle fondamental dans la décision que Galilée a prise à cette époque: cesser de se concentrer sur la médecine et se consacrer aux mathématiques.

Il est à noter que même pendant ses années universitaires, Galilée a fait l'une des premières découvertes liées à la mécanique, une science sur laquelle il a largement théorisé.Elle traite de la théorie de l'isochronisme, qui établit que les périodes d'oscillation associées aux pendules ne dépendent pas de l'amplitude.

Auteurs influents

Les textes du géomètre grec et du mathématicien Euclid ont également eu une grande influence sur Galilée. En se concentrant sur les mathématiques, il commença à lire différents auteurs, parmi lesquels se distinguaient Archimède, Platon et Pythagore.

Galilée s’est identifié aux déclarations faites par ces personnages de l’histoire et, au contraire, a été considéré comme contraire à celles proposées par Aristote, une philosophie pour laquelle il n’a montré aucun intérêt.

En 1585, Galilée retourna à Florence sans avoir terminé ses études universitaires et avec beaucoup d'intérêt pour l'apprentissage des mathématiques. Au cours de cette étape, il a acquis beaucoup de connaissances, ce qui a constitué une base solide pour son prochain processus de formation.

Premières expériences

À partir de 1585, Galilée entreprend diverses expériences. L'un des éléments sur lesquels il se concentrait était le centre de gravité des solides; dans le cadre de cet intérêt, il a effectué plusieurs vérifications de théorèmes liés à ce domaine.

À cette époque, Galileo a inventé le cardiofréquencemètre, un outil permettant de mesurer le pouls et de le cadrer sur une échelle de temps. De même, il a continué à développer des recherches liées aux pendules, à la chute des corps et à la balance hydrostatique proposée par Archimède.

Expérience d'enseignement

Trois ans après son arrivée à Florence en 1588, l'Académie Platonicienne Florentine l'invita à donner quelques leçons. À partir de ce moment-là, Galileo a commencé à chercher un poste de professeur d'université et, au milieu du processus de recherche, il a coïncidé avec des universitaires renommés tels que Guidobaldo del Monte, astronome italien, philosophe et mathématicien.

Ce dernier présenta Galilée à Ferdinand Ier de Médicis, qui agissait comme grand-duc de Toscane. Ferdinand I a offert à Galileo un poste de professeur de mathématiques à l'Université de Pise. Le 12 novembre 1589, il commence son travail d'enseignant.

En 1590 et 1591, alors qu’il travaillait comme professeur d’université, Galileo a trouvé le concept de cycloïde, qui correspond à une courbe qui est dessinée par un point sur un cercle tout en se déplaçant sur une ligne. Cette conception lui a permis de dessiner des arches de ponts.

Voyage à Padoue

Certaines sources indiquent que Galileo a eu des désaccords avec l'un des fils de Fernando I, ce qui l'a peut-être motivé à quitter Pise et à chercher d'autres horizons.

Puis, en 1592, Galilée se rend à Padoue et enseigne l’astronomie, la mécanique et la géométrie à l’Université de Padoue, qui figure parmi les plus anciennes maisons d’études au monde. Il y a été professeur pendant 18 ans, jusqu'en 1610.

Plus précisément, Galileo a enseigné des cours sur l'architecture militaire, les mathématiques, la mécanique appliquée et l'astronomie.

À cette époque, l'Inquisition était en vigueur dans le contexte européen, mais la ville de Padoue est restée quelque peu éloignée des conflits, car elle faisait partie de la République de Venise, un État indépendant situé au nord de l'Italie et extrêmement puissant à cette époque.

De ce fait, Galilée se sentait libre de mener ses expériences en toute sérénité, sans être menacé par cette institution oppressive.

La mort du père

En 1591, Vincenzo Galilei mourut, le père de Galilée. A cette époque, la famille était dans une situation économique grave.

À partir de ce moment-là, Galilée fut obligé de contribuer à l'économie familiale et, pour produire plus de revenus, il commença à offrir des cours privés chez lui, destinés aux enfants de familles riches.

Galileo avait l'intention de collaborer avec sa famille, mais apparemment, il n'a pas géré l'argent de la manière la plus efficace, sa contribution n'a donc pas vraiment fait de différence.

Parmi les obligations auxquelles il devait répondre, Galilée souligna les dons de ses soeurs Virginia et Livia. Ce n'est que grâce à l'aide de ses amis et à certains prêts demandés par Galilée que l'économie de sa famille s'est stabilisée.

La vie ensemble

En 1599, l'année où Galilée faisait partie du comité fondateur de l'Accademia dei Ricovrati, il rencontra une jeune femme nommée Marina Gamba, qui devint plus tard la mère de ses enfants. Ils ont vécu ensemble même s'ils ne se sont jamais mariés.

Ses trois enfants sont nés pratiquement les uns après les autres: en 1600, Virginie est née, en 1601 Livia et en 1606 Vincenzo.

Le couple resta uni jusqu'en 1610, date à laquelle ils se séparèrent et Galilée prit en charge son fils. Quant aux filles, Vincenzo Galilei a déterminé qu'elles ne pourraient pas se marier parce qu'elles étaient illégitimes, raison pour laquelle elles étaient enregistrées dans un couvent. Contrairement à Virginia et à Livia, le fils de Galilée a finalement été officialisé en tant que fils légitime.

Les découvertes

Les années 1604 et 1609 furent très positives pour Galilée, qui fit plusieurs découvertes.

Parmi les plus importants sont la conception de la loi du mouvement uniformément accéléré, vérifier le fonctionnement de la pompe à eau et des commentaires sur une nouvelle étoile observée dans le ciel.

En 1606, Galileo a créé le thermoscope, un outil innovant capable de mesurer objectivement la quantité de chaleur et de froid dans un espace. Parallèlement, il se consacre également à l'étude de la conformation des aimants.

Télescope

En 1609, une des inventions les plus emblématiques de Galilée a eu lieu: le télescope. Ce scientifique a appris que Hans Lippershey, un fabricant de lentilles d'origine néerlandaise, avait construit un outil à travers lequel il est possible de distinguer les étoiles invisibles à l'œil humain.

Immédiatement, Galilée a commencé à structurer son propre télescope. Il a réussi à avoir une plage d’agrandissement d’environ six fois, trois fois plus que le télescope présenté par Lippershey. De plus, l’image n’a pas été déformée et a semblé correcte, grâce à l’utilisation d’une lentille divergente.

Galileo a continué d'affiner son invention et a construit un autre télescope, qui a pu agrandir l'image environ neuf fois. Une fois terminé, cet exemplaire a été présenté au Sénat de Venise, où il a organisé une démonstration et a surpris tout le monde.

Les droits du télescope ont été cédés par Galilée à la République de Venise. En retour, il a conservé son poste à l’Université de Padoue et a perçu des revenus mensuels plus élevés.

1610 fut également fructueux pour Galilée, car il se consacra aux observations astronomiques avec ses télescopes en constante amélioration. Ces observations lui ont permis de vérifier que les corps célestes ne tournent pas autour de la Terre et que toutes les planètes ne tournent pas autour du Soleil.

Retour à Florence

En 1610, Galilée retourne à Florence, où il est nommé premier mathématicien de l'Université de Pise. De même, le duc de Toscane le nomma premier philosophe et premier mathématicien.

En plus de ces prix, en 1611 Mars, il a assisté au Collège pontifical à Rome et à l'Accademia dei Lincei invité par le cardinal Barberini Maffeo.

La raison de cette invitation était d'offrir un espace à Galileo pour présenter ses découvertes. Dans ce contexte, l’Académie des Lynx l’a accueilli comme son numéro six.

Les attaques

Le concept proposé par Galileo a été très populaire et en même temps très dommageable pour un secteur qui a identifié la théorie géocentrique de l'univers. Cela a généré des réactions contraires et, peu à peu, plus violentes envers Galilée.

La première confrontation a eu lieu par le biais de traités et de brochures publiés par Galilée et ses partisans, ainsi que par leurs détracteurs.

Très vite, les attaques sur Galilée ont changé leur approche et la prétendue intention du scientifique d'interpréter la Bible d'une manière favorable à ses théories a été soulevée. Suite à ces arguments, le cardinal Robert Belarmino ordonna en 1611 à l'Inquisition d'enquêter sur Galileo.

Foyer religieux

Après construit son télescope Galilée en 1604, il a commencé à recueillir de l'information qui a soutenu la théorie copernicienne que la Terre et les planètes tournent autour du soleil. Cependant, cette théorie en question la doctrine d'Aristote et l'ordre établi par l'Eglise catholique.

En 1612, le prêtre dominicain, Niccolo Lorini, prononça un discours dans lequel il critiquait Galilée du point de vue de la religion; Ceci est considéré comme le point de départ des attaques à connotation religieuse.

En 1613, Galilée écrit une lettre à un étudiant dans laquelle il explique que la théorie corrigée ne contredit pas les passages bibliques. La lettre a été rendue publique et l'Inquisition de l'Église a déclaré la théorie hérétique copernicienne.

Dans les années qui ont suivi, des discussions ont eu lieu au cours desquelles Galilée a toujours présenté ses vérifications. Pour se défendre contre la calomnie, il se rend en 1615 à Rome et continue de défendre la théorie héliocentrique de Copernic.

En février 1616, il fut convoqué par le Saint-Office avec l'intention d'évaluer la censure de cette théorie copernicienne; En effet, cette théorie a été censurée. Galilée a reçu l'ordre de ne pas "soutenir, enseigner ou défendre de quelque manière que ce soit la théorie copernicienne".

C'était dévastateur pour Galileo, qui est tombé gravement malade. À partir de ce moment et jusqu'en 1632, il continua à défendre ses notions sur différentes plateformes et continua à développer des études, tout en publiant plusieurs de ses œuvres les plus pertinentes.

Condamner

Durant les premières années des années 1630, Galilée publia un ouvrage dans lequel il manifesta à nouveau son soutien à la théorie copernicienne. La censure de 1616 l'a forcé à parler de cette théorie comme une hypothèse et non comme quelque chose de prouvé, et Galilée l'a ignoré.

En 1623, un ami de Galilée, le cardinal Maffeo Barberini, est élu pape sous le nom de Urbain VIII. Il a permis à Galilée de poursuivre ses travaux en astronomie et même l'a encouragé à publier, à condition qu'elle soit objective et ne préconise pas la théorie copernicienne. Cela a conduit Galileo à publier Dialogues sur les deux systèmes les plus élevés du monde en 1632, qui prônait la théorie.

La réaction de l'Église fut rapide et Galilée fut appelé à aller à Rome. L'enquête de l'Inquisition a duré de septembre 1632 à juillet 1633. Pendant la majeure partie de cette période, Galilée a été traité avec respect et n'a jamais été emprisonné.

Arrestation à la maison

Le 9 avril 1633, le processus commença et Galilée fut obligé d'avouer ses fautes au décret de 1616, avec la menace de torture s'il ne le faisait pas. Galilée a accepté et a été emmené devant un tribunal. Le 21 juin, il a été condamné à la prison à vie et contraint de renoncer à ses idées.

Après cela, la peine a été changée par assignation à domicile. Là, il a été emprisonné de 1633 à 1638 et à ce moment-là, il a pu publier d'autres ouvrages, puisqu'il a pu recevoir des visites de collègues.

La mort

En janvier 1638, Galilée était aveugle et autorisé à emménager chez lui à San Giorgio, très proche de la mer. Pendant ce temps, il a continué à travailler avec plusieurs de ses disciples, tels que Evangelista Torricelli et Vincenzo Viviani.

Le 8 janvier 1642, Galileo Galilei mourut à l'âge de 77 ans. Le 9 janvier, son corps a été enterré à Florence et plusieurs années plus tard, en 1733, un mausolée lui a été consacré dans l'église de la Sainte-Croix de Florence.

Principales contributions

Première loi du mouvement

Galilée était le précurseur de la loi du mouvement proposée par Newton. Il a conclu que tous les corps accélèrent au même rythme malgré leur taille ou leur masse.

Il a développé le concept de mouvement en termes de vitesse (vitesse et direction) grâce à l'utilisation de plans inclinés.

En outre, il a développé l'idée de la force comme cause du mouvement et a déterminé que l'état naturel d'un objet est le repos ou le mouvement uniforme. Par exemple, les objets ont toujours une vitesse et parfois cette vitesse a une magnitude de cer, ou est égale à repos.

Il a également postulé que les objets résistent aux changements de mouvement, ce qui s'appelle l'inertie.

Amélioration du télescope

Galilée n’a pas inventé le télescope, mais les améliorations apportées par le scientifique à la version néerlandaise de l’instrument ont permis le développement de ses découvertes empiriques.

Les télescopes précédents ont augmenté les objets trois fois plus grands que la taille originale, mais Galilei a appris à focaliser les lentilles et à créer un télescope avec un grossissement de 30x.

Découverte des satellites de Saturne

Avec le nouveau télescope, Galileo Galilei a été le premier à observer les quatre plus gros satellites de Jupiter, les cratères à la surface de la Lune, ainsi que les taches solaires et les phases de Vénus.

Le télescope a également révélé que l'univers contenait beaucoup plus d'étoiles qui n'étaient pas visibles à la vue de l'homme. Galileo Galilei, à travers la surveillance des taches solaires, a déduit que la Terre pouvait tourner sur son propre axe.

La découverte des phases de Vénus fut la première preuve à l’appui de la théorie copernicienne selon laquelle les planètes orbitaient autour du Soleil.

Défense d'héliocentrisme

Les observations de Galilée ont confirmé le modèle héliocentrique de Copernic.

La présence de lunes dans l'orbite autour de Jupiter suggère que la Terre n'était pas le centre de mouvement absolu dans le cosmos, comme l'avait proposé Aristote.

De plus, la découverte de la surface de la Lune a nié le point de vue aristotélicien, qui exposait un univers immuable et parfait. Galileo Galilei a également postulé la théorie de la rotation solaire.

Divorce entre science et Eglise

Après avoir contredit la théorie d'Aristote, approuvée par l'Église catholique à cette époque, Galileo Galilei a été reconnu coupable d'hérésie et condamné à son domicile.

Cela a provoqué une séparation entre les dogmes ecclésiastiques et l'investigation scientifique, qui ont généré une révolution scientifique, en plus d'un changement dans la société qui a marqué les futures enquêtes.

Méthodologie scientifique

Galileo Galilei a introduit une nouvelle méthode d’investigation à travers la méthode scientifique.

Il a utilisé cette méthode dans ses découvertes les plus importantes et est actuellement considéré comme indispensable pour toute expérience scientifique.

Loi de chute

Avant l’époque de Galilée, les scientifiques pensaient que la force entraînait de la vitesse, comme l’a dit Aristote. Galileo a montré que la force provoque une accélération.

Galilée est arrivé à la conclusion que les corps tombent à la surface de la Terre avec une accélération constante et que la force de gravité est une force constante.

Vos idées mathématiques

Discours et démonstrations autour de deux nouvelles sciences liées à la mécanique C'était l'une des plus grandes œuvres de Galileo Galilei. Son nom d'origine estDiscorsi et dimostrazioni matematiche intorno a nuove scienze attineti la mécanique.

Galilée expose dans ce travail une de ses idées mathématiques les plus célèbres et les plus durables, telles que le mouvement des objets sur un plan incliné, l’accélération des corps en chute libre et le mouvement des pendules.

Il a été publié à Leyde, en Hollande, en 1634, après avoir présenté des problèmes lors de sa présentation à l'Église catholique en Italie.

Le thermoscope

L'une des inventions les plus remarquables de Galilée était le thermoscope, une version qui deviendra plus tard le thermomètre aujourd'hui.

En 1593, Galileo thermoscope construit en utilisant un petit verre d'eau et un tuyau allongé joint à une bille de verre à l'extrémité vide. Ce thermoscope dépend de la température et de la pression pour produire un résultat.

Le compas militaire

Galileo a amélioré un compas géométrique et militaire multifonctionnel entre 1595 et 1598.

L'armée a utilisé pour mesurer le canon de la tige d'élévation, comme les commerçants utilisés pour calculer les taux de change des devises.

Travaille

Galileo a publié plusieurs ouvrages au cours de sa vie, notamment:

-Les opérations du compas géométrique et militaire (1604), qui révélait les compétences de Galilée avec des expériences et des applications pratiques de la technologie.

Le messager sidéral (1610), révélant un petit livret conclusions de Galilée que la Lune était pas plane et lisse, mais une sphère avec des montagnes et des cratères.

-Discut des choses qui flottent sur l'eau (1612), qui a réfuté l'explication des raisons pour lesquelles Aristote objets flottants dans l'eau, en disant qu'il est à cause de sa forme plate, mais par le poids de l'objet par rapport à l'eau qu'il déplace.

-Lettre à Mme Cristina de Lorraine, Grande Duchesse de Toscane (1615), dans lequel il traite du problème de la religion et de la science.

-L'assayer (1623), écrit dans le but de ridiculiser Orazio Grassi.

-Dialogues sur les deux systèmes les plus élevés du monde (1632), une discussion entre trois personnes: un soutien théorie héliocentrique de l'univers de Copernic, qui s'y oppose et qui est impartial.

-Deux nouvelles sciences (1638), un résumé du travail de Galilée sur la science du mouvement et la force des matériaux.

Références

1. Galilei G. Dialogue sur les deux principaux systèmes mondiaux. London: Modern Library Science, 2001.
2. The Columbia Electronic Encyclopedia, 6ème édition, 2012.
3. Sharrat, Michael. Galileo: Innovateur décisif. Oxford et Cambridge, MA: Blackwell, 1994.
4. SparkNotes: La révolution scientifique (1550 - 1700) - La reconstitution des cieux.
5. Galileo et méthode scientifique, W Fisher Jr ... Rasch Measurement Transactions, 1993, 6: 4 p. 256-7.
6. Loi de Galilée de l'automne. Extrait de l'Encyclopedia Muse. muse.tau.ac.il.
7. Drake, Stillman. Galileo: une très courte introduction. New York: Oxford University Press, 1980.