Francesco Maria Grimaldi (1618-1663)
Francesco Grimaldi (1618-1663) est né à Bologne dans une famille enrichie par le commerce de la soie. Il fait ses études chez les jésuites et entre dans cet ordre pour devenir professeur. Il enseignera la philosophie, la rhétorique, la théologie, l’astronomie et l’optique à l’université de Bologne, après avoir effectué ses propres études à Parme et à Ferrare. Il a collaboré étroitement avec son confrère Riccioli, à l’établissement d’une cartographie de la Lune publiée en 1651. Grimaldi attribue aux différents reliefs qu’il identifie, plaines, monts et cratères, trois catégories de noms, respectivement, mers, montagnes et personnages célèbres. Pendant un temps, les cartographes ne s’accordent pas sur les appellations. Plusieurs noms peuvent désigner des reliefs identiques; se pose alors la question de la normalisation. S’inspirant des cartes dressées par Hevelius, Grimaldi et Riccioli, avaient baptisé les vastes mers sombres de la Lune de noms évocateurs, comme la sérénité ou la tranquillité, en effet, ils croyaient fermement que l’influence sélène s’exerçait sur l’atmosphère terrestre. S’inspirant de la carte de Van Langren pour baptiser les cratères, ils ne conservent que trois des noms que ce dernier avait utilisés: Pythagoras, Endymon et son propre non, Langrenus. Grimaldi choisit ensuite de grouper les noms par origine, date et disciplines. Il nomma « Maria » (mer, en latin), les régions lunaires qu’il prit pour des mers asséchées. On Notera que si la nomenclature d’Hevelius est utilisée dans les pays protestants, la nomenclature de Riccioli et Grimaldi se généralisa dans le reste du monde, au point d’être encore utilisée de nos jours. L’œuvre astronomique de Grimaldi n’est peut être pas capitale. En tant que physicien, en revanche, il va faire une découverte remarquable, sur la lumière.
Les physiciens pensent alors que la lumière se propage de trois manières: La voie directe, selon laquelle la lumière nous parvient en ligne droite depuis la source. La réflexion, où la lumière nous arrive après avoir été réfléchie (c’est le cas du miroir ou de la surface de l’eau). La réfraction, due au changement de milieu dans lequel la lumière se propage (voir schéma de droite).
Grimaldi va découvrir une nouvelle propriété de la lumière qu’il nomme «diffraction». Il effectue une expérience qui consiste à laisser entrer de la lumière à l’intérieur d’une chambre noire, par un trou rond percé dans une des parois de cette chambre, puis à observer la lumière projetée sur la paroi opposée, à l’intérieur de cette chambre. Grimaldi souhaite vérifier que la largeur du faisceau projeté correspond bien à celui que montre un tracé géométrique du rayon lumineux .
Il constate que l’image que projette la lumière sur la paroi est plus large que prévue (en rouge sur le schéma ci-contre à gauche), il s’aperçoit également que la lumière à l’origine blanche, est bordée de deux ou trois raies de couleurs différentes.
Il n’a alors pas conscience qu’il vient de faire apparaitre les différentes composantes de la lumière. Bien que n’expliquant pas ce phénomène, il en déduit le caractère immatériel de la lumière et la possibilité de sa nature ondulatoire. Les observations de Grimaldi feront par la suite l’objet d’études poussées, par de nombreux savants dont Hooke, Newton, Fresnel, Arago ou Einstein.