Historique du télescope (1)
par Gaétan Herbinaux
publié le 22 février 2003

L'instrument scientifique qu'est le télescope a incontestablement influencé l'histoire de la culture. On lui doit la preuve expérimentale de la primauté du système héliocentrique de Copernic sur le système géocentrique de Ptolémée, avec toutes les conséquences scientifiques, philosophiques et religieuses que ce bouleversement a impliquées.On doit aussi aux lentilles et aux miroirs des grands télescopes la découverte de l'univers dans lequel nous vivons et la prise de conscience de la fuite des galaxies depuis le Big Bang. Et pourtant les instruments optiques ont bien peu attiré l'attention des scientifiques au moment de leur apparition.

Les premières lentilles remontent aux maîtres verriers du XIIIème siècle. Il en est fait mention pour la première fois dans les constitutions du métier des verriers vénitiens, datant de 1284 : on y parle de lapides ad legendum e roidi da ogli, c'est-à-dire de " lentilles grossissantes et lentilles pour lunettes ". L'idée d'assembler des lentilles différentes pour mieux voir des objets lointains était dans l'air dès la seconde moitié du XVIème siècle, mais il s'agissait plutôt de tentatives empiriques, sans théorie d'optique géométrique correcte à l'appui. Le Napolitain Giovan Battista Porta (1538 ?-1615), mi-scientifique, mi-charlatan, publia en 1558 un traité s'intitulant Magie naturelle, qui devint un best-seller : 23 éditions latines, 10 traductions italiennes, 8 françaises, ainsi que d'autres en néerlandais, en espagnol et même en arabe. Dans l'édition de 1589 apparut une première description de la lunette. Cette description fut faite plus explicitement dans le De Refractione (de la réfraction) de 1593. Kepler fut certainement un lecteur attentif de ce livre et en tira motif pour construire son propre télescope, le réfracteur képlérien, prototype de tous les réfracteurs modernes, qui utilise une lentille appelée " objectif " pour concentrer la lumière avant que l'image soit grossie par une autre lentille, appelée " oculaire ". Il est moins sûr que Galilée ait lu les œuvres de Porta. Ce dernier, en tous cas, se sentit dépossédé de cette invention, comme il l'écrivit avec dépit en août 1609 dans une lettre à Federico Cesi, où il s'attribuait la découverte de la lunette en faisant référence au De Refractione. Il est vrai que, suivant une lettre de Leonardo Conosciuto au cardinal d'Este, Porta s'apprêtait à " faire un instrument pour voir loin ". Ce même Porta annonça en 1586 au cardinal d'Este qu'il avait construit des " lunettes qui permettent de distinguer un homme éloigné de quelques milles ". Des inventions analogues sont revendiquées par Gualtierotti en 1598 et par Nicola Zucchi en 1600.

Bien vite, la technique se répandit. Des modèles de lunettes du type de celle qui sera appelée plus tard " galiléenne " (à objectif biconvexe et oculaire convexe, et redressant les images) furent construits en 1604 par des lunetiers hollandais, parmi lesquels Zacharias Janssen et Hans Lippershey. Isaac Beeckman, un savant qui fréquentait l'atelier du premier, écrivit dans son journal une note très révélatrice : " Hans Janssen dit que son père construisit le premier télescope de ce pays en l'an 1604, en imitant un modèle qui provenait d'Italie sur lequel était écrit : anno 1590 ". Une piste qui nous reconduit vraisemblablement à l'édition de la Magie naturelle de Porta imprimée en 1589. Le fait est qu'il devait déjà circuler quelques lunettes hollandaises dans la république sérénissime de Venise quand Galilée parla pour la première fois de son instrument, dans sa fameuse lettre du 24 août 1609 au doge Leonardo Donato.

Il convient de signaler que Galilée ne s'est jamais attribué la paternité de la lunette, mais plutôt sa redécouverte, son perfectionnement et son application à des études d'astronomie, trois faits qui ne peuvent lui être contestés. Le document le plus éloquent est la lettre que le savant pisan adressa le 29 août 1609 à son beau-frère Benedetto Landucci :

"Vous devez savoir qu'il y a deux mois s'est répandue ici la nouvelle qu'en Flandres a été présentée au prince Maurice une lunette fabriquée par un procédé tel que des choses très lointaines nous apparaissent très proches, de sorte qu'un homme distant de deux milles peut être vu distinctement. Cela me parut être un effet si merveilleux que je me suis mis à y réfléchir ; et, comme il me sembla que cela devait trouver son fondement dans la science de la perspective, je me mis à penser à sa fabrication ; je finis par retrouver le procédé, et de façon si parfaite qu'une de celles que j'ai réalisées dépasse de beaucoup ce que l'on sait de celle des Flandres. Comme la nouvelle que j'en avais fabriqué une atteint Venise, j'ai été appelé il y a six jours par Son Altesse Sérénissime à laquelle je la montrai, aussi qu'à tout le Sénat, provoquant la stupeur infinie de tous."

Le terme " télescope " fut très probablement créé par l'un des membres de l'Académie des Lincei, Demisiani, et employé pour la première fois en public au cours d'un banquet en l'honneur de Galilée, le 14 avril 1611, par Federico Cesi, le mécène qui fonda l'Académie des Lincei. Quant à Galilée, il améliora sans cesse la qualité et la puissance de ses lunettes. La meilleure grossissait trente fois. Celle qui est conservée au musée de l'Histoire des sciences de Florence est formée d'un tube en bois de 92 cm de long, recouvert de cuir et décoré de dorures ; elle a un objectif biconvexe, avec une ouverture utile de 16 mm, une distance focale de 96 cm et un oculaire biconcave (qui n'est pas un original) ; elle grossit 20 fois. Il y a quelques années, à l'observatoire d'Arcetri, près de Florence, deux lunettes utilisées par Galilée furent placées à des fins didactiques sur la monture de la lunette équatoriale réalisée par Giovanni Battista Amici (opticien renommé et éminent botaniste) ; les observations décrites dans le Sidereus nuncius (le messager céleste) furent répétées : elles concernaient la Lune, Vénus (et ses phases), les satellites de Jupiter, Saturne, les taches solaires. Giorgio Abetti, directeur de l'observatoire d'Arcetri de 1921 à 1952, écrivit à cette occasion : " Il apparut que le meilleur objectif est celui qui possède une ouverture plus grande que les autres ; bien qu'il soit maintenant en plusieurs morceaux, il présente la meilleure qualité optique et un pouvoir de résolution d'environ 10 secondes d'arc ; avec cette séparation angulaire, Galilée pouvait donc tout à fait distinguer les satellites de Jupiter. "

Cependant, les observations ne devaient être ni commodes, ni faciles, car on n'a jamais retrouvé ni chevalet, ni système d'appui qui aurait permis à Galilée de rendre sa lunette stable et de faciliter le suivi du mouvement apparent des astres. Ceci ne l'empêcha pas d'effectuer des mesures très précises : selon l'astronome américain Kowal, Galilée aurait même observé sans le savoir la planète Neptune, le 28 décembre 1612 à 3h45 du matin, 234 ans avant sa découverte officielle à partir des calculs de Le Verrier.