Galilée et la vitesse de la lumière
Les "dialogues" de Galilée
 les 3 personnages au théatre |
 Galilée en 1636 |
On sait que Galilée fut condamné, en 1633, à cause des idées exposées, dans le Dialogue sur les deux grands systèmes du monde, publié en 1632. Dans cet ouvrage, Galilée mettait en scène trois personnages: Sagrédo, qui représentait l'honnète homme, ouvert aux idées nouvelles, Salviati, qui représente Galilée lui même, et Simplicio, qui expose les idées traditionnelles.
Sagrédo et Salviati ont réellement existé: c'était deux amis de Galilée, alors décédés. Quant à Simplicio, son nom seul est éloquent: C'est un sot qui a cru comme parole d'évangile tout ce qui se disait alors. Il représente l'ignorance populaire.
Après sa condamnation, Galilée dut se résigner à ne plus parler de cosmologie, mais il rédigea en 1638, DISCORSI E DIMOSTRAZIONI MATEMATICHE intorno a due nuove Scienze
un nouveau "dialogue", consacré à la mécanique. Il réutilise les trois mêmes personnages, qu'il fait dialoguer pendant quatre journées
Lors de la première journée, ils en viennent à parler de la vitesse du son. Sagrédo dévie alors le sujet vers la vitesse de la lumière, et c'est ainsi que nous connaissons les expériences de Galilée
Le texte des Discorsi
Sagr. Ma quale e quanta doviamo noi stimare che sia questa velocità del lume ? forse instantanea, momentanea, o pur, comne gli altri movimenti, temporanea ? ne potremo con esperienza assicurarci qual ella sia ?
Sagrédo: Mais lequel et combien devons nous estimer que soit cette vitesse de la lumière ? peut-être instantanée, momentanée, ou aussi, comme les autres mouvements, temporaire ? Pourrons-nous avec une expérience nous en assurer?
Simp. Mostra l' esperienza quotidiana, l' espansion del lume esser instantanea; mentre che vedendo in gran lontananza sparar un'artiglieria, lo splendor della flamma senza interposizion di tempo si conduce a gli occhi nostri, ma non già il suono all' orecchie, se non dopo notabile intervallo di tempo.
Simplicio: L' espérience quotidienne le montre, la propagation de la lumière est instantanée ; pendant qu'en voyant à une grande distance tirer un canon, l'éclat de la flamme s'offre à nos yeux sans intervalle de temps, mais pas encore le son à l'oreille, sinon après un notable intervalle de temps.
Sagr. Eh, Sig. Simplicio, da cotesta notissima esperienza non si raccoglie altro se non che il suono si conduce al nostro udito in tempo men breve di quello che si conduca il lume; ma non mi assicura, se la venuta del lume sia per ciò instantanea, più che temporanea ma velocissima. Nè simile osservazione conclude più che l'altra di chi dice: « Subito giunto il Sole all' orizonte, arriva il suo splendore a gli occhi nostri »; imperò che chi mi assicura che prima non giugnessero i suoi raggi al detto termine, che alla nostra vista ?
Sagrédo: Eh, Mr. Simplicio, cette expérience tres connue n'apporte pas autre chose que le son arrive à notre ouïe en un temps moins bref que la lumière n'y arrive; mais il ne m'assure pas, que l'arrivée de la lumière soit instantanée, plutôt que temporaire mais tres rapide. Semblable observation ne conclut pas plus que l'autre de celui qui a dit : « Sitôt apparu le Soleil à l'horizon, sa splendeur arrive à nos yeux » ; je demande qui m'assure que d'abord ses rayons ne naitraient pas à la site limite, plutôt qu'à notre vue ?
Salv. La poca concludenza di queste e di altre simili osservazioni mi fece una volta pensare a qualche modo di poterci senza errore accertar, se l' illuminazione, cioè se l' espansion del lume, fusse veramente instantanea poichè il moto assai veloce del suono ci assicura, quella della luce non poter esser se non velocissima: e l' esperienza che mi sovvenne, fu tale. Voglio che due piglino un lume per uno, il quale, tenendolo dentro lanterna o altro ricetto, possino andar coprendo e scoprendo, con l' interposizion della mano, alla vista del compagno, e che, ponendosi l' uno incontro all' altro in distanza di poche braccia, vadano addestrandosi nello scoprire ed occultare il lor lume alla vista del compagno, si che quando l' uno vede il lune dell' altro, immediatamente scuopra il suo; la qual corrispondenza, dopo alcune risposte fattesi scambievolmonte, verrà loro talmente aggiustata, che, senza sensibile svario, alla scoperta dell' uno risponderà immediatamente la scoperta dell' altro, si che quando l' uno scuopre il suo lume, vedrà nell' istesso tempo comparire alla sua vista il lume dell' altro. Aggiustata cotal pratica in questa piccolissima distanza, pongausi i due medesimi compagni con due simili lumi in lontananza di due o tre miglia, e tornando di notte a far l' istessa esperienza, vadano osservando attentamente se le risposte delle loro scoperte ed occultazioni seguono secondo l' istesso tenore che facevano da vicino; che seguendo, si potrà assai sicuramente concludere, l' espansion del lume essere instantanea: che quando ella ricercasse tempo, in una lontananza di tre miglia, che importano sei per l' andata d' un lume e venuta dell' altro, la dimora dovrebbe esser assai osservabile. E quando si volesse far tal osservazione in distanze maggiori, cioè di otto o dieci miglia, potremmo servirei del telescopio, aggiustandone un per uno gli osservatori al luogo dove la notte si hanno a mettere in pratica i lumi; li quali, ancor che non molto grandi, e per ciò invisibili in tanta lontananza all' occhio libero, ma ben facili a coprirsi e scoprirsi, con l' aiuto de i telescopii già aggiustati e fermati potranno esser commodamente veduti.
Salviati: Le peu qu'on peut conclure de ces observations, et d'autres semblables me fit autrefois penser à quelque moyen de pouvoir nous assurer sans erreur , si l' éclairage, c'est-à-dire si la propagation de la lumière, fusse vraiment instantanée puisque le mouvement très rapide du son assure que celle de la lumière ne pourrait ètre moins rapide : et l' expérience qui me subvint, fut celle ci: Je prends deux aides, avec chacun une chandelle qu'ils placent dans une lanterne ou autre abri, de façon à pouvoir la masquer et la découvrir à la vue de l’autre par interposition de la main ; se tenant face à face, à quelques coudées de distance, chacun s’exerce à dévoiler et à dissimuler sa lumière à la vue de son compagnon, découvrant la sienne propre dès qu’il aperçoit celle de l’autre ; la quelle correspondance, après quelques réponses qui se sont faites mutuellement, en deviendra tellement automatique, que, insensiblement, au démasquage de l'un répondra immédiatement le démasquage de l'autre , que lorsque l'un découvre sa lumière, il verra en même temps paraître à sa vue la lumière de l'autre. L’habitude étant ainsi acquise sur une courte distance, nos deux compagnons s’éloigneront de deux ou trois milles avec deux lanternes semblables, et, accomplissant de nuit la même expérience, observeront attentivement si les ouvertures et les occultations ont lieu de la même manière que plus près ; auquel cas, on pourra conclure avec certitude que la propagation de la lumière est instantanée : car si elle exigeait un certain temps, à une distance de trois milles, qui en font en réalité six si l’on considère le trajet de la lumière, le délai devrait être tout à fait observable.
Et lorsqu'on voudrait faire cette observation sur de plus grandes distances, c'est-à-dire de huit ou dix milles, nous pourrions utiliser le télescope, en installant un observatoire pour chacun, au lieu où la nuit on doit utiliser les lanternes; lesquelles, non seulement grandies, alors qu'elles seraient invisibles à l'oeil nu à une telle distance, mais plus faciles à cacher et à découvrir, à l'aide des telescopes déjà installés et apprétés, pourront commodément être vues.
Sagr. L' esperienza mi pare d' invenzione non men sicura che ingegnosa. Ma diteci quello che nel praticarla avete concluso.
Sagrédo: L' expérience me semble d' invention non moins sûre qu'ingénieuse. Mais dites-nous ce que dans la pratique vous avez conclu.
Salv. Veramente non l' ho sperimentata, salvo che in lontananza piccola, cioè manco d' un miglio, dal che non ho potuto assicurarmi se veramente la comparsa del lume opposto sia instantanea ma ben, se non instantanea, velocissima, e direi niomentanea...
Salviati: A vrai dire, je ne l'ai expérimenté que sur de petites distances, c'est-à-dire moins d'un mille, de quoi je n'ai pas pu m'assurer si vraiment l'apparition de la lumière opposé soit instantanée mais bien, si pas instantanée, très rapide, et disons quasi-instantanée...