ố ị
ữ
ử
ấ
ầ
: Đ ng Vũ Tu n S n
Tác gi
Thiên văn h c và nh ng m c l ch s đáng chú ý ọ nh t - ph n 2 ơ
ả
ặ
ấ
10/09/2007
i thi u cùng đ c gi ph n còn l i c a tài li u gi i thi u các m c l ch Xin ti p t c gi ế ụ ớ ệ ộ ả ầ ạ ủ ệ ớ ố ị ệ s đáng chú ý c a thiên văn h c bao g m ử ủ ọ ồ Thiên văn h c c n đ i ạ ậ ọ Thiên văn h c hi n đ i ạ ọ ệ Thiên văn h c t đ u th k 20 đ n nay ọ ừ ầ ế ỉ ế
3- Thiên văn h c c n đ i ọ ậ ạ Thiên văn h c th i kì c n đ i đánh d u nh ng b ậ ữ ạ ấ ọ ờ ướ ậ c ti n quan tr ng nh t trong nh n ế ấ ọ th c c a con ng i v Trái Đ t và H M t Tr i. ứ ủ ườ ề ệ ặ ấ ờ
-Năm 1543, m t nhà thiên văn h c ng i Ba Lan là Nicolais Copernics cho xu t b n tác ph m V s quay c a thiên ộ ọ ườ ấ ả ề ự ủ ẩ c đây c a Ptolemy. Trong c u, trong đó ông mô t ầ l ả ạ i toàn b c u t o c a H M t Tr i hoàn toàn khác v i mô hình tr ờ ộ ấ ạ ệ ặ ủ ớ ướ ủ mô hình c a Copernics, M t Tr i n m trung tâm vũ tr , các hành tinh quay xung quanh M t Tr i trên các quĩ đ o tròn ờ ằ ở ủ ặ ụ ặ ạ ờ theo th t t trong ra ngoài là Sao Thu , Sao Kim, Trái Đ t, Sao Ho , Sao M c và Sao Th ; ngoài ra Trái D t còn t ứ ự ừ ấ ả ấ ộ ổ ỷ ự quay quanh tr c c a nó sinh ra ngày và đêm, còn M t Trăng là m t v tinh chuy n đ ng tròn quanh Trái Đ t. Năm 1543 ộ ệ ụ ủ ể ặ ấ ộ cũng là năm cu i cùng c a Copernics, mô hình c a ông sau này đ c g i là mô hình nh t tâm Copernics ủ ủ ố ượ ậ ọ Năm 1572, Tycho Brahe phát hi n và quan sát s xu t hi n c a m t sao siêu m i trong chòm sao Cassiopeia. Năm ệ ự ủ ệ ấ ộ ớ 1576, Brahe thành l p đài thiên văn Uraniborg ậ ờ -Năm 1600, Jordano Bruno b thiêu s ng vì đ ng ra b o v mô hình nh t tâm Copernics. Mô hình nh t tâm sau khi ra đ i ứ ệ ả ậ ậ ố ị phía nhà th do nó đ i l p l v n b ph n đ i d d i t ẫ ố ữ ộ ừ ả ị ố ậ ạ ớ ế ữ i v i mô hình Ptolemy đã đ ng v ng h n 1000 năm, h n th n a ữ ứ ờ ơ ơ nó l i s s p đ t c a Chúa tr i”. Bruno là ng i đ u tiên dũng c m b o v đ n cùng mô hình nh t tâm. Ông ạ i “ch ng l ố ạ ự ắ ặ ủ ờ ườ ầ ệ ế ả ả ậ còn cho r ng m i sao là m t M t Tr i và quanh các sao cũng có th có các hành tinh, và nh v y s s ng không ch có ư ậ ự ố ể ằ ặ ỗ ộ ờ ỉ ng này a Bruno làm nhà th thiên chúa n i gi n và Bruno b đ a lên giàn thiêu vào năm trên Trái Đ t. Nh ng t ấ ữ t ư ưở ị ư ủ ậ ờ ổ 1600. -Năm 1603, Johanne Kepler xác l p danh m c sao c a mình, hoàn ch nh h n các danh m c đã có, năm 1604 ông quan ủ ụ ụ ậ ơ ỉ sát và phát hi n m t sao siêu m i trong chòm sao Ophiuchus ệ ộ ớ -Năm 1608, Lippershey, m t th kính ng ộ ợ ườ ạ i Hà Lan khám phá ra cách ghép 2 th u kính v i nhau đ tăng đ phóng đ i, ấ ể ớ ộ chi c kính thiên văn đ u tiên ra đ i. ế ầ ờ -Năm 1609, áp d ng công trình c a Lippershey, Galileo Galilei đã tr thành ng i đ u tiên s d ng kính thiên văn đ ụ ủ ở ườ ầ ử ụ ể ấ quan sát b u tr i. Các quan sát c a Galilei b ng chi c kính có đ phóng đ i 30 l n đã giúp ông tìm ra 4 v tinh l n nh t ủ ế ệ ạ ầ ầ ằ ờ ộ ớ c a sao M c (ngày nay g i là 4 v tinh Galilei – Galilean Satellites), các l ủ ệ ọ ộ ỗ thiên th ch trên M t Trăng và s t n t ặ ự ồ ạ ủ i c a ạ d i Ngân Hà v i r t r t nhi u sao. ớ ấ ấ ề ả Cũng trong năm 1609, Kepler tìm ra 2 đ nh lu t đ u tiên c a mình v quĩ đ o và v n t c chuy n đ ng c a các hành tinh ậ ầ ậ ố ủ ủ ề ể ạ ộ ị quanh M t Tr i ặ ờ
-Năm 1919, Kepler khám phá ra đ nh lu t cu i cùng (đ nh lu t 3 Kepler) v chuy n đ ng hành tinh, trong đó liên h bán ậ ề ể ệ ậ ố ộ ị ị tr c l n quĩ đ o v i chu kì quĩ đ o c a hành tinh. ụ ớ ủ ạ ạ ớ Năm 1632, Galilei cho xu t b n cu n sách Đ i tho i gi a 2 h th ng th gi i trong đó s d ng các cu c đ i tho i gi a 2 ấ ả ệ ố ế ớ ữ ạ ố ố ử ụ ữ ạ ộ ố mô hình Ptolemy và Copernics đ h ng minh s đúng đ n c a mô hình nh t tâm. Tác ph m này c a Galilei sau này đã ủ ể ứ ự ủ ắ ậ ẩ khi n nhà th n i gi n và ông ph i ch u khá nhi u hình ph t v vi c này. Ngoài thiên văn ra, Galilei còn có nhi u khám ạ ề ệ ờ ổ ề ề ế ậ ả ị phá và quan đi m v v t lí, đ c bi t ông đ c coi là ng ề ậ ể ặ ệ ượ ườ i đã sáng l p ra v t lí th c nghi m. ậ ự ệ ậ ấ ủ Năm 1656, Huygens khám phá ra các tính ch t c a vành đai sang c a Sao Th (Saturn’s Ring) và v tinh l n nh t c a ấ ủ ủ ệ ổ ớ nó – Titan. Năm 1668, Newton ch t o ra chi c kính thiên văn ph n x đ u tiên. Khác v i kính thiên văn khúc x nh c a Galilei, ạ ầ ư ủ ế ạ ế ả ạ ớ ng c u lõm làm v t kính, cho đ phân gi i cao h n kính khúc x r t nhi u. kính thiên văn ph n x s d ng g ả ạ ử ụ ươ ậ ầ ộ ả ạ ấ ề ơ
4- Thiên văn h c hi n đ i ọ ệ ạ c đánh d u b ng s ra đ i c a c h c c đi n (hay còn g i là c h c Newton – Newtonian Thiên văn h c hi n đ i đ ọ ạ ượ ệ ổ ể ờ ủ ơ ọ ơ ọ ự ấ ằ ọ ẫ mechanics) qua vi c Newton (1642 – 1727) đ a ra 3 đ nh lu t c b n c a đ ng l c h c và đ nh lu t v n v t h p d n. ậ ơ ả ậ ấ ậ ạ ư ủ ự ệ ộ ọ ị ị C h c c đi n v i n n t ng là các đ nh lu t c a Newton có nh ng nh h ị ớ ề ả ậ ủ ổ ể ơ ọ ữ ả ưở ế ng và đóng góp quan tr ng nh t cho h u h t ấ ầ ọ các thành t u v t lí và thiên văn trong su t các th k 17,18 và 19, th m chí ngày nay (th k 21) thì các đ nh lu t Newton ế ỉ ế ỉ ự ậ ậ ậ ố ị v n có nh ng đóng góp không th thi u trong nhi u công trình v t lí hi n đ i. ế ẫ ữ ề ệ ể ậ ạ
-Năm 1687, Newton cho ra đ i tác ph m Các nguyên lí toán h c c a tri nhiên, trong đó ông nêu ra các nghiên ọ ủ ẩ ờ t h c t ế ọ ự ng tác gi a chúng. Các khám phá c a Newton đ c th hi n trong c u c a mình v chuy n đ ng c a các v t th và t ứ ủ ủ ể ề ể ậ ộ ươ ữ ủ ượ ể ệ 3 đ nh lu t chuy n đ ng mang tên ông và thuy t h p d n vũ tr (đ nh lu t v n v t h p d n). Các lí thuy t này đã đánh ế ấ ậ ấ ậ ạ ụ ị ế ể ẫ ẫ ậ ộ ị d u s ra đ i c a c h c c đi n và làm n n t ng cho các khám phá trong h n 2 th k ti p theo v v t lí và thiên văn. ế ỉ ế ề ả ổ ể ờ ủ ơ ọ ề ậ ự ấ ơ -Năm 1705, Halley d đoán chính xác chu kì c a m t sao ch i và tiên đoán s quay l ự ự ủ ộ ổ ạ ủ ổ i c a nó vào năm 1758. Sao ch i đó sau này đ c g i là sao ch i Halley. ượ ọ ổ ề -Năm 1725, Flamsteed đ a danh m c sao c a mình trong đó ông đánh s các sao theo t ng chòm sao và theo chi u ừ ư ụ ủ ố tăng c a to đ RA (Right Ascension - kho ng cách góc tích t đi m xuân phân đ n hình chi u c a ngôi sao lên xích ạ ộ ủ ả ừ ể ủ ế ề đ o tr i) ạ ờ Năm 1728, Halley khám phá ra s chuy n đ ng c a các ngôi sao trên thiên c u. ể ủ ự ầ ộ James Bradley đ xu t ý ki n v lí thuy t quang sai c a các sao c đ nh. ố ị ủ ề ế ề ế ấ
c phát hi n -Năm 1744, sao ch i 6 đuôi Cheseaux đ ổ ượ ệ -Năm 1750, Thomas Wright nghiên c u và đ xu t ý t ứ ề ấ ưở ng v s ra đ i c a H M t Tr i ờ ủ ệ ặ ề ự ờ -Năm 1755, Immanuel Kant đ xu t gi thuy t hình thành các hành tinh và các thiên th khác trong vũ tr . ề ấ ả ụ ể ế -Năm 1781, Charles Messier quan sát và thành l p danh m c 103 tinh vân, đánh s t M1 – M103, g i là danh m c tinh ố ừ ụ ậ ụ ọ vân Messier (ngày nay nhi u tinh vân trong s đó đ c bi ề ố ượ ế ế ụ t đ n là các thiên hà ho c c m thiên hà, tuy nhiên danh m c ụ ặ Messier ngày nay v n còn đ c s d ng) ẫ ượ ử ụ Cũng trong năm 1781, Herschel tìm ra Sao Thiên V ng. ươ
-Năm 1784, Goodricke tìm ra chu kì c a sao bi n quang Delta Cephei. ủ ế -Năm 1789, Herschel s d ng chi c kính thiên văn ph n x v i g ng c u 1,2m và tiêu c 12,2 m đ quan sát các ngôi ạ ớ ươ ử ụ ế ả ự ể ầ sao trong nhi u tinh vân khác. ề -Năm 1796, Laplace đ xu t gi thuy t tinh vân, theo đó H M t Tr i đa hình thành t m t đám tinh vân ti n hành tinh, ề ấ ả ệ ặ ế ờ ừ ộ ề sau đó các vành v t ch t tách ra t o thành các hành tinh có quĩ đ o chuy n đ ng quanh M t Tr i. ể ạ ặ ậ ấ ạ ộ ờ Năm 1839 – 1840, b c nh thiên văn đ u tiên đ ứ ả ầ ượ c ch p b i Draper, đó là m t b c nh ch p b m t M t Trăng. ộ ứ ả ề ặ ụ ụ ặ ở Năm 1842, Doppler khám phá ra hi n t ệ ượ ng d ch b ị ướ ồ c sóng c a các ngu n phát chuy n đ ng. C th là n u ngu n ụ ể ủ ể ế ồ ộ i quan sát thì b i. Hi n t ng này đ chuy n đ ng ra xa ng ộ ể ườ ướ c sóng c a nó s dài thêm ra và ng ẽ ủ c l ượ ạ ệ ượ ượ ệ c g i là hi u ọ ng Doppler. ứ -Năm 1846, Galle phát hi n ra hành tinh th 8 c a H M t Tr i là Sao H i V ng nh áp d ng các k t qu tính toán v ả ươ ệ ặ ủ ụ ứ ế ệ ả ờ ờ ề s l ch quĩ đ o Sao Thiên V ng c a Leverrier. ự ệ ươ ủ ạ quay c a Trái Đ t. Foucault s d ng m t con l c v i dây Năm 1851, l n đ u tiên có m t thí nghi m ch ng minh s t ộ ự ự ứ ệ ầ ầ ử ụ ủ ấ ắ ộ ớ treo r t dài treo lên tr n nhà đi n Pantheon (Paris), m t ph ng dao đ ng c a con l c xoay đi theo đúng chu kì t quay ủ ệ ặ ẳ ắ ấ ầ ộ ự c a Trái Đ t đã tính đ ấ ủ ượ c, đi u này đã ch ng minh cho s t ứ ự ự ề quay c a Trái Đ t ấ ủ
5- Thiên văn h c t đ u th k 20 đ n nay ọ ừ ầ ế ỉ ế c ngo t h t s c quan tr ng cùng v i v t lí ho c vào ngay vài năm đ u tiên c a th k Thiên văn h c hi n đ i có m t b ệ ộ ướ ạ ọ ạ ế ứ ớ ậ ế ỉ ủ ạ ầ ọ 20. Đ u th k 20, v t lí th gi i b ế ỉ ế ớ ướ ầ ậ ế c sang m t trang m i, thay đ i m t ph n l n nh n th c c a nhân lo i nh 2 lí thuy t ầ ớ ứ ủ ậ ạ ộ ớ ổ ộ ờ ng t do Planck đ x v t lí mà đ n ngày nay v n là 2 mũi nh n c a v t lí hi n đ i: thuy t l ậ ế ượ ủ ệ ế ậ ạ ẫ ọ ử ề ướ ế ng năm 1900 và thuy t ng đ i đ a ra b i Einstein (thuy t t ng đ i h p năm 1905 và thuy t t ng đ i r ng năm 1915). 2 lí thuy t này đã t ươ ố ư ế ươ ở ố ẹ ế ươ ố ộ ế góp ph n quan tr ng nh t vào t t c các khám phá c a nhân lo i v vũ tr , không gian và th i gian trong th k 20 và c ầ ấ ọ ấ ả ạ ề ế ỉ ủ ụ ờ ả nh ng năm đ u tiên c a th k 21. ế ỉ ữ ủ ầ
-Năm 1900, Chaberlin và Moulton đ xu t gi thuy t va ch m v s hình thành h M t Tr i, theo đó các hành tinh đ ề ấ ả ệ ặ ề ự ế ạ ờ ượ c
hình thành do s va ch m c a M t Tr i s khai v i m t ngôi sao khác. ờ ơ ự ủ ạ ặ ớ ộ Cũng năm này, Max Planck nêu ra lí thuy t v s l ng t hoá năng l ng. ế ề ự ượ ử ượ
-Năm 1905, Albert Einstein nêu ra thuy t t ng đ i h p v i 2 n i dung chính là m i đ nh lu t v t lí là nh nhau v i ng ế ươ ậ ậ ố ẹ ọ ị ư ớ ộ ớ ườ i quan sát ở ệ ố các h qui chi u quán tính có v n t c b t kì và v n t c ánh sáng là v n t c l n nh t và là v n t c tuy t đ i ậ ố ớ ậ ố ậ ố ậ ố ệ ế ấ ấ có giá tr nh nhau đ i v i m i h qui chi u có v n t c b t kì. ọ ệ ậ ố ố ớ ư ế ấ ị -Năm 1911 – 1914, Hertzsprung và Russel cùng khám phá ra m i liên quan gi a các v ch quang ph c a các ngôi sao ổ ủ ữ ạ ố và c p sao c a chúng, m i liên quan này đ c bi u di n trên bi u đ Hertzsprung – Russel (bi u đ H-R) ủ ấ ố ượ ể ễ ể ể ồ ồ Năm 1915, Adams phát hi n ra sao lùn tr ng đ u tiên, sao Sirius B. ệ ầ ắ Einstein hoàn thi n và công b thuy t t ng đ i r ng v tr ng h p d n c a mình, năm 1916, ph ng trình tr ế ươ ệ ố ố ộ ề ườ ủ ấ ẫ ươ ườ ủ ng c a thuy t này ra đ i. ế ờ
-Năm 1919, Eddington ch ng minh thành công thuy t t ế ươ ứ ng đ i r ng Einstein b ng vi c quan sát hi n t ằ ố ộ ệ ượ ệ ự ng nh t th c ậ toàn ph n trên đ o Principe, qua đó xác minh đ ng đi tia sáng qua M t Tr i có ầ ả ượ c tính chính xác c a hi u ng l ch đ ủ ệ ứ ệ ườ ặ ờ th quan sát đ ể ượ c khí có nh t th c toàn ph n. ự ậ ầ -Năm 1929, Hubble phát hi n ra hi n t ng t t c các thiên hà ệ ượ ệ ấ ả ở ấ r t xa có v ch quang ph d ch m nh v phía đ , áp ổ ị ề ạ ạ ỏ d ng hi u ng Doppler cho hi n t ng này, Hubble k t lu n r ng t ệ ứ ệ ượ ụ ậ ằ ế ấ ả ọ t c các thiên hà đ u đang r i xa nhau theo m i ề ờ h ng, và nh v y là vũ tr đang giãn n . S r i xa c a các thiên hà đ ướ ở ự ờ ư ậ ủ ụ ượ c bi u di n qua đ nh lu t Hubble. ị ể ễ ậ Năm 1930, nhà thiên văn nghi p d Tombaugh phát hi n ra hành tinh th 9 c a H M t Tr i – Sao Diêm V ng. ệ ặ ươ ứ ủ ư ệ ệ ờ Năm 1937 – 1940, Gamov đ a ra lí thuy t v s ti n hoá c a các ngôi sao. ế ề ự ế ủ ư t vũ tr đã hình -Năm 1948, Gamov đ xu t lí thuy t Big Bang (v n l n) v s hình thành vũ tr . Lí thuy t này cho bi ụ ổ ớ ề ự ụ ế ề ế ấ ế ụ thành t m t vũ n l n cách đây kho ng 15 t năm sinh ra v t ch t, không gian và th i gian. ừ ộ ổ ớ ậ ấ ả ờ ỉ -Năm 1957, v tinh nhân t o đ u tiên đ c phóng lên vũ tr . V tinh này mang tên Sputnik1, đ c Liên Xô (cũ) phóng ệ ạ ầ ượ ụ ệ ượ lên ngày 4 tháng 10. Năm 1961, l n đ u tiên con ng i đ t chân lên vũ tr . Ng i đ u tiên bay lên vũ tr là Gagarin, bay lên vào ngày 12 ầ ầ ườ ặ ụ ườ ầ ụ tháng 4 trên tàu Vostok1. -Năm 1965, Penzias và Wilson khám phá ra s t n t i c a b c x phông vũ tr nhi ự ồ ạ ủ ụ ở ứ ạ ệ ộ ộ t đ 2,7K. Khám phá này là m t b ng ch ng quan tr ng ch ng minh cho thuy t Big Bang. Lo i b c x phông này (còn g i là b c x tàn d ) đã đ c Big ạ ứ ứ ư ứ ứ ế ạ ạ ằ ọ ọ ượ Bang tiên đoán t c đó, theo đó đây chính là lo i b c x còn sót l Big Bang đ n nay. tr ừ ướ ạ ứ ạ ạ i và gi m nhi ả t đ t ệ ộ ừ ế Năm 1967, Pulsar đ u tiên đ c phát hi n, đó là các thiên th nh nh ng có t c đ quay r t l n (có nghĩa là kh i l ầ ượ ấ ớ ố ượ ng ư ể ệ ỏ ố ộ t pulsar là các ngôi sao n ng sao khi ch t đi co l i thành các kh i neutron có m t đ c a nó là r t l n), ngày nay đã bi ủ ấ ớ ế ế ặ ạ ậ ộ ố r t l n, g i là sao neutron. ấ ớ ọ -Năm 1969, con ng i l n đ u tiên đ t chân lên M t Trăng. Hai ng i đ u tiên đ t chân lên b m t c a M t Trăng là ườ ầ ặ ầ ặ ườ ầ ề ặ ủ ặ ặ Neils Armstrong và Edwin Aldrin, h đã bay lên M t Trăng trên tàu Apollo11. ặ ọ -Năm 1977 – 1986, các tàu Voyager 1 và 2 đ c phóng lên và l n l ượ ầ ượ ệ ặ t ch p nh các hành tinh nhóm ngoài c a H M t ụ ả ủ Tr i, chúng cũng là 2 tàu du hành đ u tiên đã ra kh i biên gi ầ ờ ỏ ớ ủ i c a H M t Tr i. ệ ặ ờ -Năm 1981, Alan Guth nêu ra lí thuy t l m phát đ mô t và gi i thích s giãn n gia t c c a vũ tr . ế ạ ể ả ả ố ủ ự ụ ở -Năm 1998, nhóm d án vũ tr h c sao siêu m i (Supernova Cosmology Project) do Saul Perlmutter đ ng đ u khi quan ụ ọ ứ ự ầ ớ sát các sao siêu m i phát hi n r ng vũ tr đang giãn n v i gia t c ngày càng tăng và nh th thì vũ tr s giãn n mãi ệ ằ ư ế ụ ẽ ở ớ ụ ớ ố ở mãi.
ủ Hi n nay thiên văn h c t p trung vào 2 mũi nh n c b n. Th nh t là vũ tr h c, nghiên c u c u trúc và s ti n hoá c a ứ ọ ậ ụ ọ ơ ả ự ế ứ ệ ấ ấ ọ vũ tr trên n n t ng là các lí thuy t v t lí hi n đ i (mà ch y u là c h c l ơ ọ ượ ề ả ế ậ ủ ế ụ ệ ạ ng t ). H ng mũi nh n th 2 là hàng không ọ ướ ử ứ vũ tr , ng d ng các công ngh hàng không đ nghiên c u các thiên th trong H M t Tr i. ể ệ ặ ụ ứ ứ ụ ể ệ ờ
c s đánh giá Thiên văn h c t ng là m t trong nh ng môn khoa h c ra đ i s m nh t, cũng là môn khoa h c ít nh n đ ọ ọ ừ ờ ớ ữ ấ ậ ộ ọ ượ ự đây, h n lúc nào h t, thiên văn h c đang là m t trong nh ng môn khoa h c v n xa nh t và đúg m c nh t. Nh ng gi ấ ứ ư ờ ữ ế ơ ọ ộ ọ ươ ấ ạ đóng góp nh ng thành t u không th thay th cho nhân lo i ữ ự ể ế
