La naissance de la science moderne

Galil´ee ´ecrira un deuxi`eme livre : Discours sur deux sciences nouvelles (1638) sur les lois du mouvement et la r´esistance des mat´eriaux. Le livre est en latin et contient des maths.

L’apport le plus important de Galil´ee fut son inauguration de la science exp´erimentale. C’est une rupture avec l’ancienne science. Avant, on se contentait de d´eduire (le mouvement des astres est noble, donc circulaire).

Galil´ee ´etudie la chute des corps, sans chrononom`etre. Il va cr´eer un “laboratoire” : un plan inclin´e soigneusement pr´epar´e. Il met en place un dispositif exp´erimental. Il ne se contente pas simplement de faire rouler la bille ; il va varier les param`etres : changer l’inclinaison du plan... L’exp´erimentation pose selectedment des questions `a la Nature, on cr´ee un dispositif artificiel afin de prendre des mesures. Galil´ee emploie le language des math´ematiques pour d´ecrire ses observations. Il dit que l’exp´erience n’a jamais tort, seul le raisonnement pour l’expliquer peut ˆetre erron´e.

Il voudra ´egalement mesurer le temps que prend la bille pour descendre la plan. Il va utiliser un seau d’eau avec un petit trou, et peser l’eau. Il peut alors d´egager un rapport : l1

. Avec ses exp´erimentation, Galil´ee d´emolit la physique aristotilicienne.

D’autres savants du XVIIe si`ecle correspondent avec Galil´ee. Le grand successur de Galil´ee, son continuateur, est Isaac Newton (1642-1727).

En 1666, Newton part de Cambridge `a cause de la peste, et retourne `a la campagne, o`u il fera des d´ecouvertes incroyables.

1. Prisme et d´ecomposition de la lumi`ere : bases de l’optique.

2. Gravitation : Newton va exp´erimentalement d´eterminer que la force de gravit´e est en 1 r2 . Ceci va lui faire red´ecouvrir les lois de Kepler, ce qui est essentiel. Dans son verger il voit non seulement tomber la pomme, mais ´egalement la lune ! Il sait, par intertie de Galil´ee, qu’elle veut continuer tout droit, mais elle “tombe” sans cesse vers la terre. Il r´ealise l’unification de la m´ecanique, et donne le coup de grˆace `a Aristote.

3. Calcul diff´erentiel et int´egral.

Notons que Newton d´ecouvre FG / 1 r2 . Notons ´egalement que l’inertie de Galil´ee brise le concept de force `a exercer constamment d’Aristote. Galil´ee va ´egalement jeter le concept de relativit´e : le repos n’est pas fondamentalement diff´erent du mouvement, ¸ca d´epend juste de l’observateur. Les savants vont voir dans la Nature des relations math´ematiques simples, comme en 1 r2 (Gravit´e, puis plus tard la loi de Coulomb).

Newton va aussi construire le premier t´el´escope.

Newton : “Hypotheses non fingo” - Je n’imagine point d’hypoth`eses (sous-entendu “m´etaphysique” : au-del`a de la Nature, de ce qu’on peut observer).

Newton publie Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principes Math´ematiques de la Philosophie Naturelle) en 1687, sous pression de concurrence : Hooke est sur la piste de 1 r2 , et Leibniz du calcul diff´erentiel et int´egral. Pourquoi pas plus tˆot ? Newton ne souhaite argumenter en public car tr`es complex´e. De plus, il a certains probl`eme au niveau de la constante de gravitation. Newton consacre le reste de sa vie `a faire de l’achimie et de la num´erologie, on suspecte qu’il faisait en fait partie d’une secte. La gravit´e ´etait “quelque chose de simple” : apr`es avoir d´ecouvert la loi de gravitation, il pouvait se concentrer sur ces autres disciplines plus importantes `a ses yeux.