3. La physique ou la nature « modélisée »
Galilée a notamment énoncé le principe de relativité avec l’exemple du bateau : toutes
les expériences de mécanique sont identiques dans un bateau qu’il soit au repos ou
en translation uniforme, autrement dit aucune expérience réalisée à bord d’un navire
ne permet de distinguer lorsque le navire est immobile ou en mouvement rectiligne
uniforme. Ainsi Galilée, contre les adversaires de Copernic qui affirmaient que « si
la Terre bouge, on devrait s’en apercevoir », définit des observateurs équivalents en
mouvement rectiligne uniforme les uns par rapport aux autres. Einstein les appellera « observateurs galiléens ». Il appellera « transformation de Galilée » la formule
permettant de passer d’un référentiel ou observateur galiléen à un autre.
Galilée a donc adopté les idées de Copernic et a construit une nouvelle physique
cohérente à partir de ces idées. Il a notamment montré que, contrairement au dogme
d’Aristote, le Ciel comme la Terre (les deux lieux d’origine de tous les éléments selon
Aristote) est altérable. De nombreuses observations réalisées au cours de la vie de
Galilée ont permis de confirmer ce concept : le passage de comètes, l’apparition d’étoiles
nouvelles, les phases de Venus, les taches solaires, etc., sont autant de manifestations de
l’altération des lieux supposés stables par Aristote.
Galilée a profondément bouleversé les idées communément admises à son époque,
sur la nature et les phénomènes naturels, sur la place de notre planète dans l’Univers,
sur l’usage des mathématiques pour décrire le monde. Il a été un précurseur de génie en
démontrant que l’expérience doit être à la base de toute explication des lois de la nature.
On dit aussi que sans Galilée, il n’y aurait probablement pas eu Newton (à voir dans le
paragraphe suivant). À noter aussi que Galilée, en plus de sa réflexion très poussée, a
été aussi un très grand expérimentateur, concevant, réalisant des expériences originales
et souvent capitales dans des domaines très variés (mécanique, magnétisme, optique,
chaleur...).
3 LA PHYSIQUE OU LA NATURE « MODÉLISÉE »
À partir de Galilée, les savants, profondément marqués par ses théories et ses méthodes,
développent les instruments et réalisent des expériences de plus en plus fiables et précises
qui permettent des avancées majeures dans notre connaissance du monde. Ils ont alors
élaboré des théories pour décrire les phénomènes observés : ces modèles fondamentaux
sont toujours enseignés de nos jours en physique.
L’astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630), contemporain de Galilée,
énonce en 1609 ses lois sur le mouvement des planètes. Le mathématicien et philosophe
français René Descartes (1596-1650) propose en 1629 sa loi de la réfraction applicable
à un arc-en-ciel : résolument copernicien, il introduira la notion moderne de travail et
de quantité de mouvement. On lui doit aussi la découverte de la géométrie analytique,
et la simplification considérable des notations (quantités connues représentées par les
lettres de l’alphabet, quantités inconnues représentées par x, y ou z). Christian Huygens
(1629-1695), savant hollandais dont l’œuvre considérable a été un peu occultée par
celles de Galilée et de Newton. On lui doit cependant la découverte de la conservation
de la quantité de mouvement à travers l’étude des collisions élastiques. Il est aussi
à l’origine de l’horloge à pendule, qui le conduira à établir l’existence de la force
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“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 7 — #17
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Galilée a notamment énoncé le principe de relativité avec l’exemple du bateau : toutes
les expériences de mécanique sont identiques dans un bateau qu’il soit au repos ou
en translation uniforme, autrement dit aucune expérience réalisée à bord d’un navire
ne permet de distinguer lorsque le navire est immobile ou en mouvement rectiligne
uniforme. Ainsi Galilée, contre les adversaires de Copernic qui affirmaient que « si
la Terre bouge, on devrait s’en apercevoir », définit des observateurs équivalents en
mouvement rectiligne uniforme les uns par rapport aux autres. Einstein les appellera « observateurs galiléens ». Il appellera « transformation de Galilée » la formule
permettant de passer d’un référentiel ou observateur galiléen à un autre.
Galilée a donc adopté les idées de Copernic et a construit une nouvelle physique
cohérente à partir de ces idées. Il a notamment montré que, contrairement au dogme
d’Aristote, le Ciel comme la Terre (les deux lieux d’origine de tous les éléments selon
Aristote) est altérable. De nombreuses observations réalisées au cours de la vie de
Galilée ont permis de confirmer ce concept : le passage de comètes, l’apparition d’étoiles
nouvelles, les phases de Venus, les taches solaires, etc., sont autant de manifestations de
l’altération des lieux supposés stables par Aristote.
Galilée a profondément bouleversé les idées communément admises à son époque,
sur la nature et les phénomènes naturels, sur la place de notre planète dans l’Univers,
sur l’usage des mathématiques pour décrire le monde. Il a été un précurseur de génie en
démontrant que l’expérience doit être à la base de toute explication des lois de la nature.
On dit aussi que sans Galilée, il n’y aurait probablement pas eu Newton (à voir dans le
paragraphe suivant). À noter aussi que Galilée, en plus de sa réflexion très poussée, a
été aussi un très grand expérimentateur, concevant, réalisant des expériences originales
et souvent capitales dans des domaines très variés (mécanique, magnétisme, optique,
chaleur...).
3 LA PHYSIQUE OU LA NATURE « MODÉLISÉE »
À partir de Galilée, les savants, profondément marqués par ses théories et ses méthodes,
développent les instruments et réalisent des expériences de plus en plus fiables et précises
qui permettent des avancées majeures dans notre connaissance du monde. Ils ont alors
élaboré des théories pour décrire les phénomènes observés : ces modèles fondamentaux
sont toujours enseignés de nos jours en physique.
L’astronome allemand Johannes Kepler (1571-1630), contemporain de Galilée,
énonce en 1609 ses lois sur le mouvement des planètes. Le mathématicien et philosophe
français René Descartes (1596-1650) propose en 1629 sa loi de la réfraction applicable
à un arc-en-ciel : résolument copernicien, il introduira la notion moderne de travail et
de quantité de mouvement. On lui doit aussi la découverte de la géométrie analytique,
et la simplification considérable des notations (quantités connues représentées par les
lettres de l’alphabet, quantités inconnues représentées par x, y ou z). Christian Huygens
(1629-1695), savant hollandais dont l’œuvre considérable a été un peu occultée par
celles de Galilée et de Newton. On lui doit cependant la découverte de la conservation
de la quantité de mouvement à travers l’étude des collisions élastiques. Il est aussi
à l’origine de l’horloge à pendule, qui le conduira à établir l’existence de la force
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