Période observationnelle et expérimentale

La période du moyen âge eut pour effet de ralentir l’essor de nouveaux concepts de notre vision du Cosmos. Le système géocentrique était très bien accepté par la majorité car il était celui qui s’accordait le mieux avec les écrits de l’évangile. L’effondrement de l’empire romain eut pour effet de disperser les philosophes et scientifiques greco-latin vers les bibliothèques musulmanes. Peu de progrès suivirent dans l’occident, car l’imposante structure mentale qu’est le Christianisme eut pour effet d’imposer une conviction irréfutable. Quiconque ayant des idées divergentes était condamné à périr au diable.

La civilisation musulmane pour sa part, se concentra en premier lieu sur la traduction des nombreux ouvrages greco-latin. Ensuite, elle innovera dans le domaine des mathématiques en introduisant les chiffres arabes, les nombres négatifs et le signe zéro. Ainsi, les mathématiques devinrent beaucoup plus facile à manipuler et cela eut pour effet de les développer considérablement. Ceux-ci acquérèrent de plus en plus d’applications et leur pouvoir de décrire et calculer les phénomènes naturels ne put que s’accroître. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

La civilisation occidentale fut envahie par un désir de conquérir et d’explorer de nouveaux territoires. Ainsi, la curiosité de l’homme devant la face cachée et mystérieuse que dissimule notre monde au loin fut le moteur des expéditions qu’il entreprit. Un seul peuple, 500 ans plus tôt avait eu le même motif pour s’élancer vers les mers lointaines. Le développement technologique naval permit aux vikings de rejoindre le Groenland et la côte Est de l’Amérique du Nord dans les environs de l’an 1000. Ces voyages étaient relatés dans des récits épiques racontés en vers, les sagas, qui restèrent bien cachées et inconnues du monde occidental dans le monde froid de la Scandinavie.

C’est ainsi, que de nombreuses expéditions furent envoyées vers les confins des océans. L’homme acquit une meilleure connaissance de son propre environnement. Ces grands voyages ont amené les humains à prendre conscience que leur savoir face à leur propre monde ne savait guère contenir ce qui était en train de se découvrir la-bas aux frontières des flots.

Cette période de renouveau amena la création de nouveaux outils afin d’observer l’environnement de façon plus précise. De cette manière, les scientifiques observèrent des phénomènes jusqu’aujourd’hui inconnus faute d’instrumentations absentes. Les observations devinrent de plus en plus précises et les conclusions qu’on put en tirer n’ont pu faire autrement que de se rapprocher de la réalité. Mais ce renouveau amena de nombreuses controverses et plusieurs y perdront la vie pour ainsi avoir tenté d’expliquer le monde par une explication venant contredire les écrits bibliques.

La science commence à prendre forme et contrairement à l’époque grecque de la pensée philosophique, où une multitude de nouvelles idées souvent issues sans la prise en considération des idées des prédécesseurs, la période observationnelle et expérimentale est caractérisée majoritairement par un perfectionnement des idées amenées par ses précurseurs. Cette approche amène un approfondissement accru des concepts, mais néglige la possibilité de notions divergentes. Font exception le géocentrisme et l’héliocentrisme et quelques autres idées qui seront rapidement résolues avec Newton.Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Nicolas Copernic (1473-1543)

Nicolas Copernic naquit à Thorn, qui était alors la capitale de la Prusse polonaise, le 12 février 1473. Encore enfant, il apprit les langues anciennes dans la petite école Saint-Jean à Thorn. À dix-huit ans, son oncle l’envoya à l’université de Cracovie. Il s’y livra d’abord avec une ardeur extrême à l’étude de la philosophie et de la médecine; mais le hasard le conduisit aux leçons d’Albert Brudzewski, professeur d’astronomie, et lui révéla sa véritable vocation.

À vingt-trois ans, il se rendit à Padoue et à Bologne pour étudier la philosophie, la médecine et l’astronomie. De retour à Cracovie, en 1502, il se fit prêtre; il avait alors trente ans. Il fut par la suite nommé en 1510 chanoines à Frauenbourg. C’est à ce moment qu’il a partagé son temps entre les devoirs de sa nouvelle profession et ses méditations sur les questions astronomiques.

L’ouvrage « De Revolutionibus orbium coelestium », qui portera le nom de Copernic jusqu’à la postérité la plus reculée, fut le fruit de trente ans de méditations. Copernic ne voulu guère publier ces résultats, car ils étaient trop contraires aux opinions. Vaincu enfin par les sollicitations de son ami l’évêque de Culm, Copernic se décida à livrer son livre à l’impression.

La Sacrée Congrégation se sentit attaquée par cet ouvrage et déclara : « Attendu que Copernic ne se contente pas de poser hypothétiquement des principes sur la situation et le mouvement du globe terrestre, entièrement contraires à la Sainte Écriture et à son interprétation véritable et catholique (ce qu’on ne peut tolérer dans un homme chrétien), mais qu’il ose les présenter comme très-vrais, etc. »

Copernic mourut à Fraunburg le 23 mai 1543, et eut la satisfaction de tenir dans ses mains défaillantes le premier exemplaire de son ouvrage que Rhéticus venait de lui envoyer.Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Le contenu de son ouvrage peut se résumer ainsi.

Le cercle de la sphère céleste, le zodiaque par exemple, avait été régulièrement partagé en douze parties de 30 degrés chacune. Il était donc possible de fixer sur ces cercles des points diamétralement opposés. Or Copernic remarquant que lorsqu’un de ces points était à l’horizon oriental, l’autre occupait à l’occident le point diamétralement opposé, et en conclut que la ligne joignant les deux points à 180 degrés de distance, était un diamètre de la sphère céleste et non une corde.

Copernic cita le passage de Cicéron dans lequel il est dit que Nicetas de Syracuse, expliquait le mouvement diurne du ciel, dirigé en apparence de l’orient en occident, par un mouvement de la Terre tournant autour d’un certain axe de rotation de l’occident à l’orient.

Copernic s’interrogea aussi sur la place du Soleil par rapport à la Terre. Il fit un examen comparatif des phénomènes de détails envisagés dans les deux hypothèses. Soit que le Soleil est au centre et que la Terre tourne autour, soit que la Terre est au centre et que le Soleil tourne autour. Si la Terre est une planète, elle se transporte, dans l’intervalle de six mois, d’un point de l’orbite au point diamétralement opposé. On a ainsi une base propre à déterminer les distances des diverses planètes à la Terre. C’est de cette manière qu’il obtient par la mesure des angles situés aux deux extrémités de cette base, les distances des diverses planètes au Soleil, exprimées en parties des distances de la Terre à ce même astre.

Connaissant les rayons comparatifs de l’orbite de la Terre, de l’orbite de Mars, de l’orbite de Jupiter et de l’orbite de Saturne; connaissant de plus le temps que ces différentes planètes emploient à faire une révolution complète autour du Soleil, Copernic put calculer la vitesse en lieues, ou en mesures itinéraires équivalentes, avec laquelle ces planètes se meuvent.

Le résultat de ce calcul fut que la Terre parcourt dans un temps donné plus d’espace que Mars; Mars plus d’espace que Jupiter et Jupiter plus d’espace que Saturne. De là se déduisait la conséquence que si les espaces parcourus par la Terre et par Mars sont parallèles comme aux époques des oppositions, Mars doit paraître rétrograder, ou se mouvoir sur la sphère des étoiles, en sens contraire du déplacement réel de la Terre; qu’il en est de même à plus forte raison de Jupiter et de Saturne. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

L’étendue de la rétrogradation et les moments des stations avant et après l’opposition se liaient à cette explication d’une manière admirable, et le phénomène qui avait, non sans raison, fort embarrassé l’antiquité, se trouvait ainsi rangé parmi les simples apparences, résulta inévitable du mouvement de translation de la Terre. C’est probablement de cette démonstration que réside la découverte de Copernic.

Copernic croyait également à une liaison entre les mouvements de circulation et de rotation. Il assimilait le mouvement de translation de la Terre autour du Soleil à celui qui s’opérerait si la Terre était invariablement attachée à l’extrémité d’un rayon solide joignant le centre du Soleil et celui de notre globe. De là la conséquence qu’en vertu du mouvement annuel ou de translation, la Terre aurait toujours présenté la même face au Soleil, et que les divers diamètres de la Terre auraient été successivement dirigés vers différents points de l’espace. Cependant on ne se rend compte du mouvement de révolution apparent du ciel, qu’en supposant que cet axe est toujours parallèle à lui-même, ou que prolongé, il passe toujours par les mêmes étoiles. Copernic donna alors un troisième mouvement à la Terre en vertu duquel l’axe de rotation était ramené au parallélisme dont le mouvement de translation l’avait écarté; mais la dépendance que le grand astronome de Thorn établissait entre le mouvement de rotation et le mouvement de translation d’un corps était purement imaginaire comme Képler et Galilée le montreront plus tard.

Ainsi, la Terre pouvait donc circuler autour du Soleil en restant toujours parallèle à elle-même, et le troisième mouvement inventé par Copernic, supposition qui compliquait considérablement son système, est devenu entièrement inutile.

Copernic fut le premier astronome de son siècle pour la profondeur des conceptions qu’il établit. Il n’a cependant pas été le meilleur observateur, mais cela tient du fait qu’il ne disposait pas de moyens performants. Copernic révolutionna le monde en introduisant une idée qui allait à l’encontre de toute la conception aristotélicienne. Seul le monde sublunaire est objet de la physique, caractérisé par ses mouvements naturels et violents. Au-delà de la lune, le ciel est régi par des lois parfaites et la physique n’y a rien à voir. Copernic, bouleverse cet Univers en considérant que les lois qui régissent notre monde pourraient s’appliquer au-delà de la Lune, car en plaçant la Terre tournant autour du Soleil, elle obéit aux même lois que les autres planètes.

Tycho Brahe (1546-1601)

Vers la fin du seizième siècle, le ciel envoya de nombreux signes de changements qui allaient relancer un questionnement sur la nature de ceux-ci. Ainsi, le plus spectaculaire fut l’apparition soudaine d’une nouvelle étoile dans la constellation de Cassiopée en 1572. Et l’arrivée d’une comète dans le ciel le 13 novembre 1577, n’a fait que raviver la curiosité des hommes. Plusieurs évoquèrent un prodige de Dieu, mais le doute persista et un danois y consacra sa vie. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Tycho Brahe, considéré comme étant le plus exact des observateurs dont les travaux précédèrent l’invention des lunettes, naquit le 13 décembre 1546 dans la terre de Knudstorp, en Scanie, province alors soumise au Danemark. Le père de Tycho, refusait de lui faire enseigner le latin comme il en était coutume à cette époque. C’est par les soins d’un oncle maternel et à l’insu de sa famille que le jeune homme fut placé dans une école où il y développa son intelligence.

Se serait une éclipse solaire, celle de 1560, dont les principales phases s’accordèrent presque exactement avec les annonces contenues dans les éphémérides, qui excita l’enthousiasme et contribua à dédier la vocation de Brahe. Plus tard, Tycho se livra à l’étude des mathématiques et de l’astronomie à Leipzig. Il rencontra plusieurs astronomes célèbres en Allemagne dont landgrave de Hesse-Cassel et Guillaume IV.

Il retourna à Copenhague et ses observations de la nouvelle étoile de 1572 fut admiré par le chancelier Oxe, qui inspira alors le roi Frédéric II. Ce dernier, peu de temps après, lui fit don de la petite île d’Hween. Le roi ajouta une pension de 500 écus, un fief en Norvège et un bénéfice de chanoine dont les revenus, évalués à 2000 écus, devaient servir à l’entretient d’un observatoire construit au frais du roi. Grâce au roi, on vit s’élever l’observatoire d’Uraniborg (villa du ciel), aujourd’hui détruit.

Tycho le meubla graduellement d’instruments construits par ses soins, et qui ne lui coûtait pas moins de 100 000 thalers, pris de sa propre fortune. Tous ces nouveaux instruments avaient des limbes de cuivre et étaient divisés avec le plus grand soin. Tycho croyait pouvoir arriver par tous les moyens qu’il rassemblait à la précision de 1/3, ¼ et même 1/6 de minute. Pour mesurer le temps, Tycho utilisa des clepsydres et des horloges.

Uraniborg avait été achevé en 1580. Il y travailla pendant dix-sept années consécutives. Cependant, à la mort du roi Frédéric II, les nobles, irrités contre Tycho, le firent priver des pensions et des bénéfices sans lesquels un simple particulier ne pouvait évidemment pourvoir aux frais du vaste établissement qu’il avait créé.

Tycho, à l’égard de certaines questions, ne sut pas s’élever au-dessus des préjugés de son siècle, et il crut à l’alchimie et même à l’astrologie. L’argument principal sur lequel Tycho se fondait pour donner quelques vraisemblances aux horoscopes est très-singulier. « Le Soleil, la Lune et les étoiles, dit-il, suffisaient pour nos usages; il était fort inutile d’y joindre les planètes d’une marche si majestueuse et assujetties à de si belles lois, si ces planètes n’avaient une utilité propre et directe, qui est l’objet de l’astrologie. » Il soutient également que les comètes doivent avoir quelque vertu, quelque influence, car la nature ne fait rien en vain. Les scientifiques de notre époque sont affligés aujourd’hui d’avoir à signaler, parmi les pensées de Tycho, cette idée bizarre que les étoiles aient la vertu de stimuler les forces des planètes. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Parmi les travaux de Tycho, on doit mettre en première ligne la discussion à laquelle il se livra des observations du Soleil, et les tables qu’il en déduisit. C’est dans cette discussion que nous apercevons pour la première fois des considérations sur des réfractions atmosphériques et dont il trouva les valeurs par ses propres observations. Tycho avec Rohtmann, auront toujours la gloire incontestée d’avoir été les premiers à introduirent la réfraction dans la discussion des observations astronomiques.

En observant la Lune, Tycho constata que la théorie de Ptolémée ne représentait pas les observations. Il observa dans le mouvement de cet astre autour de la Terre, une inégalité très sensible surtout dans les octants, car elle s’élevait alors à environs 36’ ; elle était additive dans le premier et le quatrième octant et soustractive dans les deux autres. On a appelé cette inégalité; la variation, l’une des plus grandes découvertes de l’astronomie moderne.

Une place prééminente doit être réservée au travail de Tycho sur la détermination des ascensions droites et des déclinaisons des étoiles, en d’autres termes, aux efforts qui amenèrent la construction de son célèbre catalogue. Sept années furent nécessaires à la réalisation de ce catalogue qui contient plus de 777 étoiles.

Dominé par des scrupules religieux résultant de fausses interprétations de la Bible, ou par le désir d’attacher son nom à un système de l’univers différent de celui de Copernic, Tycho supposa la Terre immobile au centre du monde : toutes les planètes auraient eu le Soleil pour centre de leur mouvement, et le Soleil, suivi de ce cortège de planètes, aurait circulé autour de la Terre. Tycho pensait que les étoiles se situaient très près de l’orbe de Saturne, car il serait absurde de croire à des espaces vides d’étoiles et de planètes. Il considérait alors une certaine égalité dans la répartition de la matière comme une loi primordiale de l’Univers. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Aristote supposait que les comètes étaient des météores engendrés dans notre atmosphère. Tycho prouva par les nombreuses observations qu’il fit de la comète de 1577, qu’elle n’avait pas de parallaxe diurne appréciable, et que dès lors cet astre était bien plus loin de la Terre que la Lune. C’est ainsi que l’on doit à Tycho d’avoir brisé à jamais les fameuses sphères de cristal des anciens.

Galilée (1564-1642)

Galilée est né le 15 février 1564 dans la ville de Pise. Son père Vincenzio était un homme d’une vaste culture et combinait le commerce du drap avec la musique. Son père fit tout se qu’il put pour éveiller chez son fils le goût des arts. Plus tard, Galilée avouera que si les circonstances lui avaient permis de choisir lui-même sa profession, il serait devenu peintre. À dix ans, Galilée fait ses premières classes chez les moines de Vallembrosa. De retour à Pise en 1581, il fut inscrit à l’université de cette ville. Si Vincenzio avait tout entrepris pour faire de son fils Galilée un humaniste accompli, il négligea cependant les mathématiques, car il destinait son fils aux études de médecine qui n’avaient alors rien de commun avec les mathématiques.

Cependant, Galilée, ayant entendu vanter les mérites des mathématiques, demanda à un proche de lui résumer les propositions d’Euclide. Son père lui interdit de continuer, mais Galilée entreprit seul de comprendre les théorèmes et arriva sans difficulté au sixième livre. Son père surpris, céda et lui permis d’abandonner la médecine pour les mathématiques. À 25 ans, Galilée enseignait déjà. Même s’il s’en tenait encore fidèlement à Aristote et enseignait la cosmologie ptoléméenne, il préférait déjà Archimède.

Plus tard, du haut de la tour de Pise, il lâche des balles de plomb, de bois, de papier et découvre que, quelle que soit leur masse, tous les corps sont animés du même mouvement. Il est également le premier à énoncer le principe de relativité. Il prend l’exemple suivant pour décrire son idée. Lorsqu’on est à bord d’un navire qui vogue en ligne droite et à vitesse constante, on ne ressent aucun mouvement. On est immobile par rapport au navire, mais le navire se meut par rapport à la Terre. En fait, rien n’est absolument immobile et tout dépend du référentiel dans lequel nous nous situons.

En mai 1609, Galilée entreprend la construction d’une lunette afin de mener ses propres expériences. Cet instrument lui permettra aussi de gagner de l’argent. Il fabrique lui-même ses lentilles et réussi à obtenir un grossissement de 6 fois sans déformation de l’image. Il en fait la démonstration aux sénateurs de la République de Venise, et ces derniers, intéressés y voient des applications militaires. Cependant, le mérite de Galilée, sera de braquer sa lunette vers le ciel, plutôt que la terre. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

En 1610, Galilée, pointant sa lunette vers Jupiter, y découvre quatre étoiles qui tournent autours de celle-ci. Il en déduit que ce sont des satellites. Il expose ensuite ses observations de la Lune, qui n’est pas une sphère parfaite, mais se révèle montagneuse et accidentée. Ce qui vient à l’encontre du monde supra-lunaire dit parfait. Il y donne également une explication de la lumière cendrée, qui n’est autre que le clair de Terre reflété par la Lune. Il reçoit les appuis d’astronomes de renommées tels que Kepler et Clavius, chef des astronomes du Pape. Par la suite, en pointant sa lunette vers Vénus, il y remarque des phases, comme celle de la Lune, et des variations de sa taille apparente. Pour lui, il n’y a pas de doute, la planète tourne autour du Soleil et se déplace par rapport à la Terre. Il découvre aussi que la Voie Lactée et que les nébuleuses ne sont qu’amas d’étoiles invisibles à l’œil humain.

Galilée est nommé premier mathématicien de l’université de Pise, sans obligation d’y résider, et premier mathématicien et philosophe de Toscane. Pendant plus de 20 ans, à Florence, il fut davantage philosophe que mathématicien; il se préparait maintenant à apparaître sur le « théâtre du monde » pour défendre la cause de Copernic, et c’était là, plus l’œuvre d’un philosophe que d’un mathématicien.

C’est en 1632 que Galilée écrivit son livre qui portait sur le système de Copernic. Cependant, 6 mois après la parution de son livre, sa diffusion fut interdite et tous les exemplaires saisis. Deux mois plus tard, l’église catholique ordonne à Galilée de se présenter à Rome pour être juger devant le jury. Mais Galilée apparaît également comme une victime de la raison d’état. En effet, Urbain VIII se trouve à cette époque dans une situation difficile. Il est soupçonné de favoriser les idées novatrices au détriment des valeurs traditionnelles et sa politique pro-française, alors que la France soutient les protestants, lui attirent les foudres de nombres de catholiques. C’est pour calmer ses adversaires qu’il leur « offre » le procès de Galilée. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Ainsi, le génie de Galilée fut d’observer le ciel et de faire des déductions logiques par ce qu’il voyait. Ainsi, il a brisé l’idée d’un ciel parfait et d’une Terre corrompue, par les traits montagneux de la Lune, les tâches solaires, les phases de Vénus et les satellites de Jupiter. Ainsi, la Terre devient une planète comme les autres, car d’autres corps semblent graviter autour de Jupiter et du Soleil. L’idée que la Terre n’occuperait pas le centre de l’Univers, mais plutôt, révolutionnerait autour de Soleil devient de plus en plus évidente.

Kepler (1571 - 1630)

Kepler est né le 27 décembre 1571, à Württemburg d’une famille pauvre. On s’aperçut qu’il était un enfant faible, et que sa santé était fragile. Cependant, son intelligence lui donnera droit à une bourse lui permettant d’étudier à l’université de Tübingen. Il fut introduit aux concepts de Copernic et il fut admiré devant ces nouvelles idées.

Kepler devint rapidement un excellent mathématicien et astronome. On lui offra un poste de mathématicien des États de Styries en Autriche et celui de professeur dans une école de protestant en 1594. L’enseignement l’ennuya et il s’occupa en préparant des calendriers et des pronostics pour l’année à venir.

Sa réputation d’astrologue devint excellente lorsqu’il prédit avec succès un hiver très froid, des révoltes paysannes et la guerre contre les Turcs. Il consacra tout de même beaucoup de temps à ces réflexions astronomiques. Fervent partisan du pythagorisme, il était convaincu que notre monde se dévoilait dans les nombres. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Pour Kepler, l’astronomie, l’astrologie et la religion peuvent très bien s’entendre. Le Soleil est associé au Père, les sphères fixes aux fils, et l’entre-deux, espace rempli d’aura céleste, au Saint-Esprit. Kepler, à l’âge de 25 ans, croit détenir le mystère de notre Cosmos. Pour lui, l’Univers est composé de seulement si planètes, car sa structure est composé de cinq polyèdres réguliers de Platon emboîtés, entre lesquels circulent les planètes. Conscient que les distances calculées à l’aide du modèle de Copernic ne se conforme pas avec celles obtenues de ces solides compris les uns dans les autres, il est confiant que le progrès de l’astronomie confirmera son schéma.

Pour le mouvement des planètes, ils invoque deux hypothèses. L’une consiste en des âmes mouvantes qui sont d’autant plus faible qu’elles sont plus éloignées du Soleil. L’autre, qu’il favorise, consiste en une seule âme centrale, qui serait en fait notre Soleil, et qui meut plus fortement les corps plus rapprochés et moins fortement ceux qui en sont éloignés, en raison de la grande distance qui les sépare et de l’affaiblissement de la force qui y est liée.

L’hypothèse de Kepler n’est cependant pas encore une force physique, mais plutôt une force animiste (âme animale). Il commença par déduire que ces mouvements étaient contenu dans un seul plan et par la suite il conclut que les périodes de rotations étaient proportionnelles aux distances au Soleil. C’est la vertu motrice du Soleil qui fait évoluer les orbes, vertu qui décroît avec la distance.

L’ouvrage de Kepler fut imprimé et Tycho de Brahe fut impressionné par le génie mathématique de son auteur. Tycho apprécia le travail de Kepler, sans pour autant être d’accord avec les spéculations auxquelles ils préféraient les mesures précises. Il ne croyait d’ailleurs aucunement à l’existence des orbes célestes. Tycho invita Kepler à lui rendre visite afin d’y interpréter ses données patiemment accumulées au fil des ans.

Kepler se concentra sur l’orbite de Mars et fini par abandonné son idée d’orbe et chercha plutôt vers une cause plus physique au mouvement des planètes. Il tenta d’appliquer le cercle au données de Tycho, mais ce fut vainc. Il appliqua l’ovale pour ensuite appliquer l’ellipse qui s’harmonisa étrangement aux données. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Il considère dorénavant les orbites des planètes comme étant de forme elliptique et dont le Soleil occupe un des foyer. Il explique le problème de changement de vitesse des planètes en énonçant sa deuxième loi. Les aires balayées par le rayon de la planète pendant une même durée sont égales; la planète se déplace plus vite lorsqu’elle est plus près du Soleil. Il introduit également le principe d’inertie pour rendre compte des vitesses des planètes. Proportionnelle à la grosseur de la planète, elle tend vers le repos. Parallèlement au raisonnement d’Aristote, il considère qu’une seule force meut les objets et lorsque celle-ci s’estompe, l’objet s’immobilise aussitôt. La dissimilitude entre Kepler et Aristote, vient du fait que les planètes sont des corps se mouvant au delà du domaine sublunaire.

René Descartes (1596 - 1650)

Né en 1596 en France, Descartes fut formé par les jésuites au collège de La Flèche entre 1607 et 1615. Il obtint son baccalauréat à l’université de Poitiers de même qu’une licence en droit. Profitablement pour lui, il demeura la majeure partie de sa vie en Hollande, où la tolérance religieuse était plus flexible.

La vision de l’évolution de notre Univers selon Descartes évoque une matière première qui a existé sous forme de cubes en mouvements. Leurs mouvements entraînèrent un effritement des angles dû au fait des nombreuses collisions qui s’y produisirent. Ces collisions donnèrent naissances à des sphères, et les débris, plus fins, constituèrent la matière plus fluide qu’est l’éther. L’éther rempli tout l’espace séparant les billes et ne laissa aucune place pour le vide. C’est en s’agglutinant les uns contre les autres que les morceaux de matières finirent par engendrer des agrégats pour ensuite former des planètes. Le système de Descartes fait intervenir trois états de sa matière, mais dérivant d’une seule substance fondamentale, le cube primordial.

Pour expliquer le mouvement des planètes, Descartes fait appelle à des tourbillons. Les planètes sont ainsi entraînées dans un mouvement en rotation ayant le Soleil pour centre. Son mouvement tourbillonnaire explique de ce fait même, la raison pour laquelle les objets sur Terre, retombent au sol. Descartes resta confiné à son explication qualitative et ne tenu aucunement compte des travaux de Kepler. Il rejeta également la chute des corps énoncée par Galilée, car selon lui, le mouvement dans le vide n’était guère concevable. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Nous pouvons conclure que Descartes laissa la mathématisation de côté au profit d’une explication mécanique causale, tandis que Galilée arrêta sa recherche des causes mécaniques pour en faciliter la mathématisation du mouvement.

Isaac Newton (1642- 1727)

Newton est né en Angleterre en 1642 d’une simple famille de fermiers qui étaient pour la plupart presque analphabètes. À 19 ans, il entre au Trinity College de Cambridge mais la peste qui sévit en Angleterre en 1665 et 1666, le contraint à quitter l’université.

C’est en 1666, lors de ses méditations solitaires, qu’il réussit à établir les assises de la spectroscopie et à amorcer les réflexions qui le mèneront à ses découvertes ultérieures. Newton retourne à Cambridge en 1667 et deux ans plus tard, il est nommé titulaire d’une chaire de mathématiques, poste qu’il occupera pendant trente ans. C’est en 1687 que fut publié son grand ouvrage, Les principes de mathématiques de la philosophie naturelle, dans laquelle il introduit l’idée de gravitation universelle.

Newton s’intéressa également à l’alchimie et la théologie. On a trouvé des milliers de pages sur des questions bibliques. Il cherchait la confirmation littérale dans la Bible de datations astronomiques et pensait que le monde avait été créé récemment, probablement pas avant l’an 4004 av. J.C., date qu’avait fixé l’Archevêque Usher d’après l’ancien Testament. Ce James Usher établit en une vie de labeur que la Terre avait été engendrée le 26 octobre 4004 av. J.C.

Autre son immense ouvrage sur les principes de mathématiques et ses écrits sur la théologie et l’alchimie, on doit à Newton la découverte du calcul infinitésimal. Or à la même époque, Leibniz découvre lui aussi une méthode de calcul infinitésimal appelé le calcul différentiel et intégral. Newton se battra toute sa vie afin de prouver qu’il est l’inventeur de cette nouvelle technique. Il mourut en 1727 et enterré en grandes pompes à l’Abbaye de Westminster.

Un jour du mois de juin 1682, comme il était arrivé l’un des premiers au local de la Société royale, il entendit parler des résultats obtenus par Picard dans la mesure d’un degré du méridien. Il en prit note, et de retour chez lui, il se hâta de refaire, sur ces nouvelles données, ses calculs de 1666. Cette fois, la longueur du rayon terrestre était exacte, et la loi qu’il avait découverte seize ans auparavant, mais qu’il n’avait pu considérer jusque-là faute de l’avoir pu vérifier, que comme une hypothèse, se trouva à l’instant, et de façon la plus inattendue, de tous points, confirmée.

Par la suite, il s’assura que la démonstration qu’il n’avait faite que pour la Terre et la Lune s’appliquait également aux autres mondes planétaires. En d’autres mots, il voulait prouver que sa loi était universelle. Il y travailla pendant plus de quatre ans, à en chercher et en discuter toutes les conséquences. Ce n’est qu’en 1686 qu’il dévoila ses résultats dans l’immortel ouvrage : Philosophiae naturalis principia mathematica. Texte écrit par Eric Suchet Demers 2002

Newton a révélé, et en même temps il a démontré de façon éclatante, la loi de la gravitation universelle, la plus haute conception et la généralisation la plus vaste à laquelle la science soit encore parvenue. Il a ainsi créé la physique mathématique et l’astronomie physique. Son ouvrage dans lequel il recèle tant de vérités nouvelles, se divise en trois volumes.

Il débute avec une préface dans laquelle il annonce qu’il va rompre avec les subtilités de la scolastique et appliquer à l’étude des phénomènes naturels le calcul mathématique. Son calcul mathématique sera composé de formules, une série de définitions et d’axiomes touchant la matière et le mouvement.

Le premier livre se concentre sur la trajectoire que décrit un mobile attiré vers un centre fixe en raison inverse du carré de la distance. Son second livre se concentre surtout sur les mouvements dans les milieux résistants. Et son troisième livre est le couronnement de son œuvre et a pour titre « De mundi systemate. Newton débute en y posant d’abord quatre règles, les regulae philosophandi, qui doivent guider, selon lui, toute investigation dans le domaine des sciences physiques. Ensuite, il applique au système du monde les principes énoncés dans le premier livre, et établit la loi de la gravitation universelle.

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