Galilée et la chute des corps

La révolution scientifique des XVI^e et XVII^e siècles a transformé notre compréhension du monde naturel en libérant la science de l'autorité divine. Au cœur de cette révolution se trouve l'étude de la chute des corps, théorisée par Galilée.  

Niccolo Tartaglia et l'héritage d'Aristote  

En 1537, le mathématicien Niccolo Tartaglia doit répondre à une demande des artilleurs : définir la trajectoire d'un boulet de canon. Pour résoudre cette question importante, Tartaglia utilise comme tous les savants de l’époque, un livre d'Aristote, La Physique, hérité du IV^e siècle avant J.C. Le problème de ce livre, c'est qu'il attribue des explications causales (chercher la cause, plutôt que le pourquoi) aux phénomènes naturels. Peu à peu en Europe, des savants d’un genre nouveau bouleversent le paysage et remettent en question les raisonnements hérités de l’antiquité, car pour leurs travaux, ils ont besoin de comprendre comment la nature fonctionne. Leur point de départ n'est plus du tout Aristote. Pour étudier la nature, ils partent de la nature. Et en faisant ça, ils révolutionnent la science.  

L’Univers est écrit en langue mathématique et ses caractères sont des triangles, des cercles, et d'autres figures géométriques, sans l'intermédiaire desquels il est humainement impossible d'en comprendre un seul mot. 

Galilée

Galilée et sa conception de la nature  

Né à Pise en 1564, Galilée était un savant italien, qui en adoptant une nouvelle approche a révolutionné la science. Pour lui, la nature s’exprime en langage mathématique et il est possible de trouver des relations mathématiques dans tous les phénomènes. Cette déclaration d’optimisme est inédite au XVII^e siècle, car si la nature peut s’écrire en langue mathématique, il est possible de la comprendre. Pour la chute des corps et contrairement au « pourquoi » d’Aristote, Galilée se demandait : « Comment est cette chute ? Quelle relation il y a entre la hauteur de la chute et la vitesse acquise ? ».

Pour lui, il ne faut pas regarder passivement le réel, mais en extraire ce qu'il a de mathématiques et concevoir des expériences : 

• qu’on peut décrire,  
• qu’on peut reproduire, 
• qui donnent des résultats mesurables.  

L'Eglise contre la science ?

Au XVII^e siècle, Galilée est un pionnier, car il appelle à libérer la science de toute autorité religieuse. Cette position était audacieuse, car à l'époque, l'Eglise exerçait une grande influence. Par exemple, elle n'acceptait pas l'héliocentrisme (le fait que la Terre tourne autour du Soleil).  En 1600, l'astronome Giordano Bruno a été brûlé vif pour avoir soutenu cette idée. En 1633, Galilée est jugé lui aussi, pour avoir défendu l’héliocentrisme. Il évite la mort en reniant son livre Dialogue entre 2 systèmes du monde, mais il est contraint de rester sous surveillance à domicile, jusqu'à la fin de sa vie.  

La loi de la chute des corps de Galilée  

Galilée a abordé le problème de la chute des corps en concevant une expérience avec des clochettes sur un plan incliné. Il a observé que la distance parcourue était proportionnelle au carré du temps. Ce concept, exprimé parla formule d(t) = at², a révolutionné la compréhension des mouvements et ouvert la voie à la physique moderne.

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