L’optique à la conquête de l’infiniment petit à l’infiniment grand

C’est à la fin du XVIe siècle qu’émerge l’idée d’aligner deux lentilles dans un tube et de les rendre mobiles l’une par rapport à l’autre pour grossir les objets observés. L’outil empiriquement mis au point va être repris au XVIIe siècle par le monde savant - dont les deux pionniers sont Galilée et van Leeuwenhoek. Le premier va les pointer vers le ciel : la lunette va devenir astronomique. Le second s’intéressera au monde infime : la lunette va devenir microscope. L’un et l’autre vont ouvrir à la conquête scientifique deux mondes étranges et inconnus.

La vision parfaite ou le concours des deux axes de la vision en un seul point de l'objet par le Père CHERUBIN D'ORLEANS, 1677, Inv. n° D2002.001.5002 ©Musée de la Lunette - coll. Essilor-Pierre Marly. Photo : Pierre Guénat

C’est à partir de la lunette mise au point par l’opticien hollandais Lippershey qu’en 1609, Galilée met au point son invention. Rapidement, sa lunette permet de grossir 30 fois et il la tourne alors vers le ciel. Il découvre que la Lune présente des irrégularités et, surtout, il voit quatre corps tournant autour de Jupiter. Il les appelle « planètes médicéennes » pour faire allégeance à son protecteur, le grand-Duc de Toscane, Côme II de Médicis.

Ses observations rapides et précoces ont bouleversé les fondements de l'astronomie. Cet homme de sciences, né à Pise en 1564 et mort à près de Florence en 1642, s'est ainsi posé en défenseur de l'approche modélisatrice copernicienne de l'Univers*. Il s'engage alors vivement dans des querelles scientifiques et se mêle imprudemment des questions religieuses. Galilée, qui ne disposait pas de preuves directes du mouvement terrestre, a parfois oublié la prudence qui lui était prônée par ses protecteurs ecclésiastiques.

Les premiers microscopes (composés de plusieurs lentilles) apparaissent eux entre 1591 et 1608, mais leur inventeur reste inconnu. En revanche, Antoni van Leeuwenhoek (1632 –1723), commerçant et savant néerlandais, est connu pour être celui qui, par ses améliorations apportées au microscope, est devenu l'un des précurseurs de ce que l'on appelle aujourd’hui la biologie cellulaire et la microbiologie. Il a développé une technique pour fabriquer des lentilles de microscope d’une qualité et d’une puissance inégalées dans le monde scientifique de son époque. Dès 1674, il en tire des observations aussi nombreuses et étonnantes que visionnaires : découverte des bactéries, des globules sanguins, des spermatozoïdes...

Il fait part immédiatement et régulièrement à la Royal Society de Londres de ses découvertes, mais la nécessaire traduction de ses lettres (écrites en néerlandais) en freine la diffusion. De plus, gardant sa technique de fabrication de lentilles secrète, ses observations ne peuvent être reproduites par ses confrères d’outre-manche. Il leur faudra plus de 3 ans et plus de 4 tentatives pour que la réalité de sa découverte des protozoaires  soit reconnue, amenant leur confiance sur la fiabilité de ses autres observations et son élection en 1680 comme membre de la Royal Society de Londres et en 1699 comme membre de l’Académie des sciences de Paris.

Microscope miniature pliant, Corps en laiton, socle circulaire en fonte peinte, XVIII^e siècle, ©Musée de la Lunette - coll. Essilor-Pierre Marly. Photo : Pierre Guénat

*La révolution copernicienne est le renversement de la représentation du monde et de l'univers du XVI^e au XVIII^e siècle. Elle est défendue par Nicolas Copernic, perfectionné par Johannes Kepler, Galilée, et Newton.