Avec sa lunette astronomique, Galilée observe le ciel : il découvre la voie lactée et des astres aux environs de Jupiter. Il déclare alors qu'il a découvert de nouvelles planètes, ce avec quoi Kepler ne sera pas d'accord.
Ses observations répétées lui montrent que des astres tournent de Jupiter, comme le fait la Lune avec la Terre. Celle-ci n'est donc pas la seule à fonctionner ainsi dans l'Univers, contrairement à ce que l'on croyait à l'époque.
En 1609, l'astronome italien Galilée est le premier à tourner une lunette vers le ciel pour voir les étoiles, ce qui annonce l'arrivée du télescope.
La lunette astronomique de Galilée, démontée par Kepler, comporte deux lentilles. La première est convexe, elle aide à mieux voir de près. La deuxième est concave, elle aide à mieux voir de loin. La distance entre les deux permet d'agrandir les images.
Bien que contemporains et tous deux passionnés d'astronomie, Galilée s'est toujours méfié de Kepler et n'a jamais voulu lui envoyer sa lunette astrnomique. Ce dernier réussit tout de même à se la procurer et l'a démontée pour en étudier la composition.
Avec sa lunette astronomique, qui agrandit la taille des objets dans le ciel, Galilée se concentre d'abord sur la Lune, ses mers et ses cratères. Il observe aussi de grosses planètes, comme Jupiter et ses lunes, ainsi que Saturne et ses anneaux.
Pour expliquer comment fonctionne l'Univers, les hommes du XVIe siècle utilisent un objet qui représente la « mécanique céleste » : cette sphère évidée montre le mouvement des étoiles et celui du Soleil. Celui-ci tourne autour de la Terre, objet fixe au milieu de l'objet.
Copernic avait proposé une théorie contraire à celle reconnue par la société : il prônait l'héliocentrisme (le Soleil au centre de l'Univers) et c'est cette idée que Galilée appuie et développe encore. Elle était donc loin d'être majoritaire.
La rotation de la Terre sur elle-même et autour du Soleil était connue depuis l'Antiquité mais éclipsée par les thèses de l'Eglise. Copernic et Galilée rétablirent la vérité non sans soulever de vives oppositions.
Pour Copernic et Galilée, les planètes ont un mouvement circulaire uniforme, c'est-à-dire un mouvement circulaire dont la vitesse ne varie jamais. Bien qu'ils se soient trompés, ce sont eux qui sont à l'origine de l'abandon de la thèse géocentriste qui disait que la Terre était au centre de l'univers et que le Soleil tournait autour d'elle.
Accusé de défendre des idées scientifiques révolutionnaires, Galilée est obligé de déclarer que ses théories sont fausses, sous peine d'être torturé et condamné à mort. Bien que n'y croyant pas du tout, il sauve sa vie en déclarant que tout ce qu'il a pu écrire est faux.
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Galilée, opticien et astronome
Astronome et physicien italien, Galilée (1564-1642) fera de nombreuses découvertes. Après avoir étudié la chute des corps, il s'intéresse à l'optique et tourne son regard vers le ciel. Ses observations confirment les théories de l'astronome Nicolas Copernic sur le mouvement de la Terre par rapport au Soleil.