Thien Van Hoc
Vì sao phải nghiên cứu thiên văn học?
Ngày đêm lần lượt trôi đi, bốn mùa thay nhau không nghỉ, con người sinh sống
trong thế giới tự nhiên luôn tiếp xúc với các hiện tượng thiên văn. Mặt trời rực
rỡ, Mặt trăng sáng ngời, các vì sao nhấp nháy, hiện tượng nhật thực tuyệt đẹp,
v.v... hàng ngày đặt ra cho con người muôn vàn câu hỏi: Trái đất chúng ta đang
sống là gì? Trái đất có vị trí như thế nào trong vũ trụ? Mặt trời chiếu sáng vạn vật
có cấu tạo như thế nào? Có bao giờ tắt không? Bầu trời trong xanh phía trên
đầu chúng ta gồm những gì? Phía ngoài bầu trời còn có những gì nữa? Các vì
sao nhấp nháy trên màn trời đêm là những vật thể gì? Ngoài trái đất mà chúng ta
đang sống, trên các hành tinh khác có tồn tại sự sống không? Liệu chúng ta có
dịp gặp gỡ trò chuyện với người ngoài trái đất không? Những câu hỏi đó đòi hỏi
con người phải bỏ ra nhiều công sức tìm tòi nghiên cứu và giải đáp. Quá trình
hình thành và phát triển của ngành Thiên văn học chính là quá trình con người
từng bước tìm hiểu thế giới tự nhiên thông qua các hoạt động lao động sản xuất.
Thiên văn học là một môn khoa học tự nhiên lâu đời nhất. Trong cuốn sách
“Phép biện chứng tự nhiên”, Engels viết: “Trước tiên là thiên văn học ... những
người dân du mục và nông dân làm nông nghiệp rất cần thiên văn học để xác
định thời vụ. ”Loài người thời xa xưa qua thực tiễn sản xuất dần hình thành môn
thiên văn học để xác định quy luật thay đổi giữa ngày và đêm giữa các mùa
trong một năm và xác định phương hướng Đông, Tây, Nam, Bắc. ở châu á
Trung quốc là một trong những nước có ngành Thiên văn học phát triển sớm
nhất.
Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi, nhân dân lao động thời đại
cổ đã biết lợi dụng các hiện tượng thiên văn để xác định thời vụ và không để lỡ
thời vụ gieo trồng. Trong sách cổ của Trung Quốc có ghi: “Chuôi chòm sao Bắc
Đẩu chỉ về phía đông tức là mùa xuân, chuôi chòm sao Bắc Đẩu chỉ về phía nam
tức mùa hạ, chuôi chòm sao Bắc Đẩu chỉ về phía tây tức là mùa thu, chuôi chòm
sao Bắc Đẩu chỉ về phía bắc tức là mùa đông”. Ngư dân và các nhà hàng hải
xưa kia đã biết quan sát các chòm sao trên trời để xác định phương hướng,
quan sát Mặt trăng để nắm bắt thuỷ triều lên xuống, ...
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ngày nay ngành Thiên văn học đã có những bước phát triển mới. Ngành
Thiên văn học ngày nay gồm nhiều bộ môn và lập ra nhiều loại lịch khác nhau.
Những loại lịch này không nhũng phục vụ đời sống hàng ngày của con người mà
cũng rất cần thiết cho các công việc trắc địa, hàng hải, hàng không, nghiên cứu
khoa học v.v...
Thời gian là vấn đề thường gặp trong đời sống thường ngày của con người.
Khoa học cận đại càng đòi hỏi ghi chép thời gian chuẩn xác. Các đài thiên văn
đã gánh vác trách nhiệm này.
Các loại thiên thể đều là những phòng thí nghiệm lí tưởng, ở đó có những điều
kiện vật lý quý báu mà trên Trái đất hiện nay không có. Ví dụ như có thể to gấp
mấy chục lần Mặt trời, nhiệt độ cao tới mấy tỉ độ, áp suất cao tới mấy tỉ atmotphe
và mỗi centimet khối vật chất của thiên thể đó nặng tới mấy tỉ tấn. Qua nghiên
cứu thiên văn, con người thường được thiên nhiên gợi ý để áp dụng vào thực tế
sản xuất trên Trái đất. Giở lại những ghi chép trong lịch sử khoa học, chúng ta
dễ dàng nhận thấy: qua tổng kết quy luật chuyển động của các hành tinh, con
người đã đúc rút được định luật vạn vật hấp dẫn; qua việc nghiên cứu Mặt trăng
quay quanh Trái đất, con người đã chế tạo ra vệ tinh nhân tạo; Sau khi quan trắc
tia quang phổ của lớp khí heli (He) trên Mặt trời, con người đã tìm thấy khí heli
trên trái đất; qua quan trắc năng lượng các vụ nổ trên các vì sao, con người đã
phát hiện ra những nguồn năng lượng mới và đang nghiên cứu tìm cách tận
dụng nguồn năng lượng khổng lồ đó cho nhân loại...
Thiên văn học có quan hệ rất mật thiết với các ngành khoa học khác. Trước
thế kỷ 19, thiên văn học không tách rời toán học và cơ học. Ngày nay khi khoa
học kỹ thuật đã phát triển tới trình độ cao, thiên văn học càng liên quan chặt chẽ
với các ngành khoa học khác. Chúng ta đều biết sau khi Einstein nêu ra thuyết
tương đối. Chính những kết quan trắc thiên văn đã chứng minh hùng hồn
nguyên lý đó của Enstein. Phát hiện quan trọng của ngành thiên văn học trong
những năm 60 về quần thể các vì sao, bức xạ sóng vi ba và các phần tử hữu cơ
trong vũ trụ, ... đã đặt ra những vấn đề mới cần nghiên cứu và giải đáp cho các
ngành khoa học như vật lý cao phân tử, cơ học lượng tử, vũ trụ học, hoá học và
nguồn gốc sự sống.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Thiên văn học giúp con người khám phá ra bộ mặt thật của thiên nhiên. Mấy
nghìn năm qua, loài người đã có lúc nhận thức sai lầm về tính chất của Trái đất,
vị trí của Trái đất trong vũ trụ và cấu tạo của vũ trụ. Nếu như không có ngành
Thiên văn học thì chắc chắn những nhận thức sai lầm đó vẫn còn xảy ra. Nhà
thiên văn học Ba Lan Copernic đã vứt bỏ những trói buộc hàng nghìn năm của
thế lực tôn giáo phản động, đưa ra thuyết Nhật tâm (Mặt trời là trung tâm), giúp
nhân loại tiến một bước khá dài nhận thức về vũ trụ. Ngày nay cả các chú bé
học sinh cấp I cũng biết rõ chân lý “Trái đất hình tròn”.
Thế nhưng ngày nay vẫn còn một số người lợi dụng việc loài người tạm thời
chưa giải thích được một số hiện tượng thiên nhiên để bán rao thuyết vũ trụ duy
tâm đủ màu sắc. Họ tuyên truyền nào là thế giới phi vạn chất, vũ trụ có giới hạn
về không gian và thời gian, con người không thể nhận thức được vũ trụ. Vì vậy
có thể thấy, ngày nay ngành Thiên văn học vẫn đang có cuộc đấu tranh giữa hai
loại quan niệm vũ trụ và nhận thức luận.
Trong thời đại con người đã bước lên tàu vũ trụ, ngành Thiên văn học đang
tập trung tinh hoa trí tuệ của loài người để nghiên cứu nhận thức thiên nhiên.
Nếu như có ai đó không hiểu biết gì những thành quả vĩ đại của ngành Thiên
văn học hiện đại thì chứng tỏ người đó chưa được đào tạo trong nhà trường. Bởi
vậy nhiều nước trên thế giới đã đưa ra môn thiên văn học vào chương trình giáo
dục trung học.
Trên đây chúng ta mới chỉ giới thiệu qua về sự phát triển và ứng dụng của
thiên văn học. Qua đó có thể thấy thiên văn học có tác dụng thúc đẩy khoa học
hiện đại, thiên văn học là một trong những ngành khoa học quan trọng để nhận
thức và cải tạo thế giới tự nhiên.
Sau khi đọc hết cuốn sách này, chắc chắn chúng ta sẽ hiểu biết tương đối toàn
diện về đối tượng nghiên cứu của thiên văn học.
Thiên văn và khí tượng có gì khác nhau và liên quan...
Ngày xưa, khi xét về một người có kiến thức uyên bác, người ta nói: “(ông ta)
trên hiểu thiên văn, dưới tường địa lý”. “Trên hiểu thiên văn” bao gồm hiểu biết
kiến thức về khí tượng. Ngày nay vẫn còn không ít người chịu ảnh hưởng của
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
nhận xét đó, họ lẫn lộn mối quan hệ giữa hai ngành khoa học thiên văn và khoa
học khí tượng. Thời cổ đại, các môn khoa học tự nhiên đều mới ở dạng manh
nha, bởi vậy thường có hiện tượng hai môn học hoặc nhiều môn khoa học lẫn
lộn với nhau. Người xưa cho rằng thiên văn học và khí tượng học đều đều là
nghiên cứu “ông trời” nên đã coi hai môn khoa học đó như nhau. Nhưng ngày
nay khi thiên văn học và khí tượng học đã có những bước phát triển lớn, hai
ngành khoa học này ngày nay càng có nội dung khác nhau.
Thiên văn học là khoa học nghiên cứu các thiên thể, chủ yếu là nghiên cứu sự
chuyển động của thiên thể, tác dụng qua lại lẫn nhau giữa các thiên thể, điều
kiện vật lý và nguồn gốc của các thiên thể đó. Nếu chúng ta coi trái đất là một
hành tinh trong hệ Mặt trời và nghiên cứu nó như một thiên thể, thì Trái đất cũng
là đối tượng nghiên cứu của thiên văn học.
Đối tượng nghiên cứu của khí tượng học là tầng khí quyển của trái đất. Nếu
bạn lần lượt đọc cuốn “Thiên văn” và “Khí tượng” trong bộ sách “Mười vạn câu
hỏi vì sao” thì bạn sẽ phân biệt rất rõ đối tượng nghiên cứu của thiên văn học và
khí tượng học.
Thiên văn học và khí tựơng học là ngành khoa học khác nhau, vậy phải chăng
chúng hoàn toàn không liên quan gì với nhau? Không phải! Thời tiết thay đổi chủ
yếu là do sự chuyển động tầng khí quyển của Trái đất gây ra, nhưng một số
nhân tố thiên văn cũng có thể ảnh hưởng tới sự thay đổi của thời tiết, trong đó
hoạt động của Mặt trời có ảnh hưởng rất quan trọng tới thay đổi thời tiết lâu dài
của Trái đất. Ví dụ trong vòng 70 năm sau Công nguyên từ 1645 - 1715 và trong
vòng 90 năm Công nguyên từ 1460 - 1550 đều là thời kỳ hoạt động cực tiểu của
Mặt trời, trong hai thời kỳ này nhiệt độ của Trái đất đều lạnh, nhiệt độ bình quân
của trái đất giảm 0,5 độ C đến 1 độ C, ngược lại trong thời kỳ Trung thế kỷ, nhiệt
độ của Trái đất có tăng lên đúng vào thời kỳ hoạt động cực đại của Mặt trời.
Ngoài Mặt trời còn có một số thiên thể cúng tác động tới thời tiét trên Trái đất.
Có người cho rằng, sức hút của Mặt trăng và Mặt trời ngoài việc gây ra thuỷ
Triều lên xuống của các đại dương còn gây ra sự thay đổi tầng khí quyển của
trái đất, ảnh hưởng tới các luồng không khí tuần hoàn trong khí quyển. Những
mảnh sao băng mà chúng ta nhìn thấy vào ban đêm cũng ảnh hưởng thời tiết
thay đổi. Ví dụ trời mưa phải có đủ hai điều kiện: một là trong không trung phải
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
có đủ hơi nước; hai là phải có một lượng bụi nhất định hoặc những hạt tích điện
để ngưng đọng hơi nước thành hạt mưa. Những mảnh sao băng bị cháy vụn tan
thành vô số hạt bụi nhỏ hút hơi nước và ngưng đọng thành những hạt mưa.
Nếu chúng ta hiểu rõ được ảnh hưởng của thiên văn đối với thay đổi thời tiết,
chúng ta sẽ có thể áp dụng những thành quả nghiên cứu thiên văn vào việc dự
báo thời tiết chính xác hơn. Qua đời sống và lao động sản xuất, ông cha ta xưa
kia đã tích luỹ được nhiều kinh nghiệm dự báo thời tiết rất phong phú, trong đó
nhiều câu tục ngữ dự báo thời tiết đã căn cứ vào những yếu tố thiên văn.
Việc quan trắc thiên văn cũng đòi hỏi có điều kiện thời tiết nhất định. Ví dụ gặp
buổi trời mưa, trời râm, thì kính viễn vọng quang học sẽ không sử dụng được.
Bởi vậy dự báo thời tiết chính xác sẽ giúp ích nhiều cho công việc nghiên cứu
thiên văn.
Thiên văn và động đất có liên quan gì với nhau?
Thiên văn và động đất với nhau không? Câu hỏi này được nhiều nhà khoa học
thiên văn cổ kim chú ý nghiên cứu. Căn cứ vào tài liệu ghi chép về động đất
nhiều năm qua, các nhà khoa học thiên văn đã tìm ra một số quy luật tự nhiên về
động đất. Qua phân tích cho thấy hiện tượng động đất có liên quan đến một số
yếu tố thiên văn.
Sử sách Trung Quốc cho biết, động đất thường xảy vào mồng một và ngày
rằm âm lịch hoặc các ngày trước hoặc sau ngày đó. Ví dụ năm 1966 trận động
đất lớn ở huyện Hình Đài tỉnh Hà Bắc Trung Quốc xảy ra đúng vào ngày mồng
một tháng ba âm lịch, trước đó đã xảy ra trận động đất vào ngày mười bảy tháng
hai âm lịch. Trận động đất ở Lật Dương tỉnh Giang Tô Trung Quốc ngày 9 tháng
7 năm 1979 cũng đúng vào ngày 16 tháng 6 âm lịch. Mặt trời, Mặt trăng đều hút
Trái đất, nhất là Mặt trăng. Sức hút của Mặt trăng không những khiến các đại
dương trên Trái đất sinh ra thuỷ triều lên xuống mà còn khiến vỏ Trái đất cúng
giãn theo nhịp thuỷ triều. Ngày mồng một và ngày rằm âm lịch hàng tháng, Mặt
trăng và Trái đất cùng ở vị trí đường trục thẳng hàng, vào thời điểm này sức hút
của Mặt trời và Mặt trăng đối với Trái đất đạt tới độ mạnh nhất, có thể làm rạn
nứt vỏ Trái đất và sinh ra hiện tượng động đất. Nhưng vấn đề then chốt là chỗ
nào của vỏ trái đất rễ rạn nứt nhất để sức hút của Mặt trời và Mặt trăng tác động
thêm vào mới sinh ra động đất. Bởi vậy không phải cứ đến ngày mồng một và
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com