Sách » Khoa Học » Lịch sử các phát minh

Lịch sử ngành Thiên Văn

Platon Hubble Halley   Herschel    La Place  
Ptolémée Kepler Kant

Copernic

Galilée

Newton

Năm 1800 trước Công nguyên:

Người Babylone  thành lập một cuốn lịch dựa trên sự di chuyển của mặt Trời và những tuần Trăng. Những bảng chữ hình góc (cunéiforme) chứng tỏ rằng họ biết tiên đoán những hiện tượng như những nhật, nguyệt thực với sai số chừng  vài phút!

Năm 400 trước Công nguyên:

Dưới ảnh hưởng của Platon, người Hy Lạp được sự giải thích về vũ trụ: trái Ðất ở trung tâm và  những hành tinh quay chung quanh theo đường tròn.

EUDOXE DE CNIDE (khoảng -406/-355):

Là học trò của Platon, thuyết của ông dựa trên các quả cầu đồng tâm: tất cả các vật trong bầu trời (sao, hành tinh, Mặt Trời, Mặt Trăng) được đặt trên những quả cầu bằng pha lê trong suốt và chuyển động quay đều quanh trục để giải nghĩa sự chuyển động không thẳng của các hành tinh.  Có tất cả hai chục quả cầu quay quanh Trái Đất và mang tất cả các thiên thể.

Các vòng tròn bên đây tượng trưng cho các quả cầu trong không gian 3 chiều. Trong hệ thống của EUDOXE có một quả cầu mang Mặt Trời, một mang Mặt Trăng và ít nhất mỗi quả cầu mang  mỗi hành tinh và ngay cả các ngôi sao cũng được quả cầu mang nữa. Ông chỉ dựa trên trực giác, hệ thống của ông không dựa trên  một luật vật lý nào cả: nếu các tinh tú ở đó, có nghĩa là chúng  phải đứng trên cái gì đó, thí dụ ở đây chúng đứng trên các quả cầu pha lê 

ARISTOTE (khoảng -384/-322):

Aristote, nhà triết học Hy lạp cho rằng trong vũ trụ có 4 chất: đất, nước, lửa và không khí.

Ông cũng là tác giả của thuyết chuyển động thẳng: vật càng nặng, càng rơi nhanh.

Ông cũng tưởng tượng Vũ trụ hình cầu và giới hạn và Trái Đất nằm ở trung tâm vũ trụ. Theo ông  không có chân không, và các hành tinh ở trong  một nơi gọi là Ether

ARISTARQUE DE SAMOS (khoảng -310/-320):

Ông phát biểu giả thuyết trái đất tròn và chứng minh bằng những nghiên cứu thiên văn (đáng kể nhất là cái bóng hình nón trên mặt trăng trong kỳ nguyệt thực)

Aristarque có ý định tính đường kính của Mặt Trời và Mặt Trăng đối với Trái Đất. Đặc biệt là ông nghĩ rằng Trái Đất là một hành tinh như những hành tinh khác, quay quanh Mặt Trời.  Đối với thời đại chúng ta thì ông là một thiên tài. Nhưng ở thời đại ông thì lý thuyết của ông trái ngược với những gì người ta thấy thường ngày. Và không dựa trên căn bản toán học nên lý thuyết của ông  không có kết quả ở thời đại ông.

 Archimède có kể lại trong bài chuyên luận  Arenaria, rằng "Aristarque cho rằng Mặt Trời và các ngôi sao đứng yên và Trái Đất quay vòng tròn xung quanh Mặt Trời"

ERATOSTHENE DE CYRENE (khoảng -284/-192) :

Nhà thiên văn và nhà địa lý học. Nghiên cứu bóng của nhiều vật ở nhiều nơi khác nhau trên mặt đất và suy ra bằng toán  chu vi quả địa cầu, thí dụ ông  lấy những tọa độ của cái giếng ở Assouan và thành phố  Alexandrie..

Ératosthène de Cyrene điều khiển thư viện Alexandrie năm 236 TCN, nên ông đọc được  tất cả kiến thức của thời ông.

 Năm 205 TCN, trong khi quan sát bóng của hai cây cắm thẳng đứng cùng một thời điểm nhưng ở hai thành phố khác nhau ông hiểu rằng quả đất tròn. Từ một cuộc thí nghiệm khác, ông đã có thể tính được chu vi Trái Ðất với độ chính xác không ngờ! Ông đề nghị một phương pháp thuần túy hình học để tính chu vi trái đất

 HIPPARQUE (khoảng -150) :  

Ông tiếp tục theo lý thuyết của  Eudoxe de Cnide. Ông thêm vô nhiều vòng tròn để giải thích những hiện tượng trông thấy được (điểm phân, équinoxes...). Tổng kết ông có tất cả là 90 hình cầu. Là một trong những người sáng lập môn toán lượng giác (trigonométrie). Ông xác định khoảng cách Trái Đất- Mặt Trăng, ông đo chu kỳ quay vòng của Mặt Trăng, giải thích hiện tượng nhật thực, sáng chế astrolabe, một dụng cụ đo thiên thể thời xưa.

CLAUDE PTOLEMEE (khoảng 90/168)

Claude Ptolémée, nhà Thiên văn, Ðịa lý và Toán đã viết một chuyên luận (traité) về Thiên văn tên Almageste. Ðó là một tập gom nhặt những kiến thức xưa và đã dùng cho đến thời kỳ Phục Hưng (nguyên thế kỷ XV đến đầu thế kỷ XVII). Nhưng trái Ðất vẫn còn đứng yên một chỗ và ở trung tâm vũ trụ.

Trong mẫu của Ptolémée, vẫn luôn có các khối cầu quay quanh Trái Đất, nhưng các hành tinh thì ở trên những vòng nhỏ (những vòng nhỏ này nằm trên các khối cầu). Ông dùng hệ thống hơi phức tạp này để giữ nguyên tắc chung là bầu trời  hoàn hảo nên chỉ có những chuyển động theo đường tròn (không có nhật nguyệt thực hay chuyển động phức tạp).

Cho dù không dựa trên căn bản vật lý, nhưng hệ thống của ông cũng chính xác trên phương diện hình học. Nhờ ông mà lúc bấy giờ cho dù không có một diển tả vật lý nào, nhưng  người ta cũng biết trước được vị trí của các hành tinh, Mặt Trời, Mặt Trăng và lập ra những  lịch sao (éphémérides) gần giống y như lịch sao mà chúng ta có ngày nay. Tác phẩm của ông  tên  Almageste.

Bản vẽ nguyên tắc hệ thống Ptolémée giống y như hệ thống của Eudoxe de Cnide, trừ các hành tinh chuyển động trên vòng nhỏ và chính vòng này cũng quay quanh quả cầu thủy tinh trong suốt

Hệ thống Ptolémée được nổi tiếng bởi đã sống trong một thời gian lâu dài, cho tới cuối thế kỷ thứ 16.

Người Hy lạp vào thời đó rất tiến bộ về hình học: Họ có khả năng biết trước một cách khá chính xác phần lớn các hiện tưọng xảy ra trên  bầu trời: vị trí các hành tinh, nhật nguyệt thực, mùa màng...

Vào thời đại đó, ngành chiêm tinh phát triển quan trọng và  ngành này liên quan tới ngành thiên văn

Hồng Y  NICOLO CUSANO và Giám mục NICOLAS D'ORESME (16ème siècle):

  là những người đầu tiên nghi ngờ  tư tưởng của Ptolémée và là những người đầu tiên không hài lòng kiểu hệ thống vũ trụ địa tâm

Schéma de Copernic

Năm 1543 

Nicolas Copernic (1473-1543)

cho là mặt Trời ở trung tâm vũ trụ Ông in ra thuyết mình trong tác phẩm "De Revolutionibus Orbium Coelestium" en 1543, cũng  là năm ông  mất.

Hệ thống Copernic dựa trên sự quả quyết rằng trái đất quay quanh chính nó  1 vòng trong một ngày và quay quanh mặt trời một vòng trong  một năm.

 Ngoài ra, những hành tinh khác cũng ở xung  quanh mặt trời. Như vậy, trái đất có sự tiến động trên trục của nó khi nó quay (cũng giống như một con vụ vừa quay xung quanh nó, vừa  quay vòng)

Hệ thống Copernic còn giữ lại một số lý thuyết xưa như  những khối cầu thật chắc mang những hành tinh và  mang những ngôi sao đứng yên.

Thuyết của Copernic có ưu điểm hơn của Ptolémée là giải thích được sự chuyển động hàng ngày của mặt trời và sao (do chuyển động của trái đất xung quanh chính nó) và chuyển động của mặt trời hàng năm (do sự chuyển động của trái đất quanh mặt trời). Ông giải thích được chuyển động bề ngoài có vẻ ngược  của Mars, Jupiter và Saturne  và   Mercure và  Vénus  giữ  nguyên độ xa đối với mặt trời

Ngoài ra thuyết Copernic cho một bảng thứ tự mới của các hành tinh tùy chu kỳ quay vòng của chúng

Hệ thống Copernic khác của Ptolémée là bán kính quỹ đạo của hành tinh càng lớn thì càng cần nhiều thời gian hơn để hành tinh đó quay một vòng quanh mặt trời

Cũng nhờ thuyết này mà Copernic có thể suy ra rằng các ngôi sao ở rất xa so với khoảng cách giữa Mặt Trời và các hành tinh

Lúc đầu, hệ thống Copernic không được  kết quả cho lắm, tuy nhiên ông cũng đã bổ túc cho cách suy nghĩ của các nhà khoa học thời bấy giờ. Copernic không  tìm cách bắt người ta phải nhận thuyết mình bởi vì ảnh hưởng  của áp lực nhà thờ thời đó

GIORDANO BRUNO (1548-1600):

 Ngược với  Copernic, Giordano Bruno không do dự  khi nói trái ngược với nhà thờ: ông đã bảo vệ tư tưởng của Copernic và bảo vệ Vũ trụ vô tận.  Nhà thờ đã thiêu sống ông.

TYCHO BRAHE (1546-1601):

Ông theo ý của Copernic nhưng không nhận là Trái Đất chuyển động. Hệ thống do ông nghĩ ra hơi phức  tạp, là trái đất không quay mà chính Mặt Trời quay quanh Trái Đất nhưng  các  hành tinh khác lại quay quanh Mặt Trời.

Ông  không  chấp nhận Trái Đất là trung  âm Vũ trụ.

Ông đã tìm ra và in một quyển viết về 777 ngôi sao

Tư tưởng của Copernic chỉ được công nhận vào đầu thế kỷ thứ 17 bởi Képler và Galilée

 KEPLER (1571-1630):

Képler chịu ảnh hưởng tín ngưỡng, nhưng  cũng là một nhà toán học lớn. Ông cũng công nhận cho dù một cách miễn cưỡng những  kết quả do ông tính vì trái với tín ngưỡng.  Ông  rất nổi tiếng nhờ ba định luật danh tiếng của ông đã mang tên ông: Định luật Képler 1, 2 và định luật Képler 3.

Năm 1596 

Johannes Kepler bảo vệ hệ  thống của Copernic. Vì những công trình của ông và vì ông theo Tin Lành (protestant), ông nghi ngờ nhà Thờ và trốn tránh, ở bên cạnh nhà thiên văn Ðan Mạch Tycho Brahe (1546-1601).  Nhờ  những quan sát của Tycho Brahé mà Kepler chứng minh được rằng quỹ đạo những hành tinh có hình bầu dục chớ không hình tròn. Mặt Trời  có mặt ở tâm của  một trong những quỹ đạo này

Năm 1619 

Kepler  phát biểu định luật cuối cùng trong ba định luật nổi tiếng dưới tên của ông: Ðịnh luật Kepler 1 và 2, định luật Kepler 3

 

Võ Thị Diệu Hằng

PDFHero.com - Chuyển đổi PDF sang Word miễn phí