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A few good reasons to celebrate Galileo’s jubilee

Selon un physicien théoricien, Lee Smolin, certains de ses collègues pensent que la période de physique moderne initiée par Galilée est révolue et que nous vivons à «l'âge de la science postmoderne, dans lequel la cohérence mathématique suffit à démontrer la justesse de nos théories, et l'expérience n'est ni possible ni nécessaire ». Si tel est le cas, le 450e anniversaire de la naissance de Galilée l’année dernière serait quelque peu attristé. Mais si nous attendons toujours que les théoriciens postmodernes découvrent le premier vrai secret du multivers superstring, il existe de bonnes raisons de parcourir le seul univers que nous possédons et de méditer sur la multitude de secrets de la Nature découverts par les adeptes de Galilée.

 

1. Le premier physicien moderne de l'univers
La nouvelle physique est née au 17ème siècle, lorsque son développement a été multiplié par cent. Einstein voyait dans Galileo «le père de la physique moderne» et expliquait la principale nouveauté: la liberté d'inventer des notions fondamentales qui pourraient sembler «illogiques», mais la nouvelle théorie fondée sur ces notions est vérifiée empiriquement.

Pour vérifier de manière convaincante une théorie, celle-ci doit être exprimée dans un langage exact et les données empiriques doivent être mesurables. C'est pourquoi les deux outils de la physique, l'expérience et les mathématiques, sont indispensables. Deux millénaires avant Galilée, ces outils ont été utilisés par le premier véritable physicien, Archimède, qui était également un grand mathématicien et un ingénieur inventeur. Quatre siècles avant Galilée, Roger Bacon a clairement déclaré que «sans expérience, il est impossible de tout savoir de manière approfondie» et «aucune science ne peut être connue sans les mathématiques».

Cependant, pour créer une nouvelle théorie fondamentale primordiale, un autre outil, décrit par Einstein comme «la spéculation la plus audacieuse [destinée à] combler les lacunes entre les données empiriques». Cet outil a rendu la physique moderne, et Galilée a été le premier à l'utiliser lorsqu'il a inventé un nouveau concept fondamental de «mouvement dans le vide».

Dans la physique archimédienne, toutes les notions décrivent quelque chose de visible ou de tangible comme le poids, la densité, la forme géométrique, alors que le vide ou le vide est invisible et intangible. De plus, il a été proclamé illogique par Aristote, fondateur des logiques et plus grande autorité philosophique pendant de nombreux siècles, qui aurait logiquement prouvé la non-existence du néant ou du vide. Galilée n'a jamais expérimenté le vide avec ses sens, mais réfléchissant à ses données empiriques, il a inventé le "vide" en tant que notion physique plutôt que philosophique. Alors qu'en philosophie le critère de vérité est la raison pure, en physique le juge suprême est l'expérience. La notion de vide «invisible» a été justifiée par des expériences et s'est révélée extrêmement fructueuse en permettant de découvrir la loi de l'inertie, le principe de relativité et la loi de chute libre. C'était le début de la physique moderne.

Ainsi, Galilée a découvert que les notions fondamentales ne devaient pas nécessairement être évidentes et que leur validation résultait de toute une entreprise scientifique associant théorie et expérience. Comme Einstein l'a souligné, «les concepts ne peuvent jamais être dérivés logiquement de l'expérience et être au-dessus de la critique. … Si l'on ne pèche pas contre la logique, on n'obtient généralement rien ». La logique de la théorie précédente ou du sens commun est supposée ici, mais lorsqu'une notion est inventée, il n'y a pas d'autre logique.

Le «vide» de Galilée a été suivi par d'autres notions fondamentales «invisibles» inventées de la même manière: la «gravité» de Newton, le «champ» de Faraday-Maxwell, le «quanta» de Planck, les «photons» et «l'espace-temps» d'Einstein. sur. C'est ce type d'inventivité qui est devenu le principal moteur de la science moderne.

L’inventivité de Galilée a été encouragée par la spéculation la plus audacieuse de Copernicus d’examiner de près les mouvements planétaires du point de vue solaire, comme par un observateur situé au soleil. Copernicus a recalculé le ciel astronomique d'un observateur terrestre en un ciel solaire et a abouti à des résultats à la fois surprenants et convaincants pour un astronome. Cependant, pour un physicien, il était très difficile d’expliquer pourquoi une vitesse aussi importante de la Terre, telle que 30 km / s, n’est pas ressentie par les terriens. Galilée pensait que l'explication physique des phénomènes célestes devait se baser sur des preuves empiriques terrestres. Il y est parvenu grâce au concept de «mouvement dans le vide».

L’exploit astro-physique de Galilée a été récompensé par l’opportunité de voir dans le ciel des choses que personne n’avait vues auparavant. Les découvertes astronomiques les plus étonnantes ont été faites par le premier astrophysicien de l'univers.

En 1609, Galileo, ayant entendu parler de l'invention néerlandaise du télescope, perfectionna le nouveau dispositif et le dirigea vers le ciel étoilé qui le fascinait le physicien. Ses observations diligentes et perspicaces ont été récompensées par une série de révélations remarquables.

Tout d'abord, il a révélé - à l'aide de son télescope - que la Lune ressemblait "à une autre Terre" avec des montagnes et des vallées, plutôt qu'une sphère idéalement lisse postulée par Aristote pour tout objet céleste. Cette découverte a permis à Galileo de