Thiên văn học: 10 khám phá vĩ đại về vũ trụ

Trong quá trình đào tạo để trở thành một giáo viên Vật lý, các sinh viên sư phạm Lý đều được học môn Thiên Văn học. Với tôi cũng không ngoại lệ, hơn nữa, bản thân tôi còn bị môn học này mê hoặc vì những tấm chân dung lộng lẫy của những vì sao, của vũ trụ. Được bất ngờ nhìn chân dung thật của chị Hằng (mặt trăng) và hiểu biết về chị với bản chất là một địa tinh sần sùi, lạnh lẽo mà không đẹp như thời bé thơ vẫn thường mơ mộng. Rồi tôi cũng thật bất ngờ khi được chiêm ngưỡng các bức ảnh của các ngôi sao khác trong Hệ mặt trời: Kim, Mộc, Thủy, Hỏa, Thổ; mỗi sao mỗi vẻ nhưng đẹp kiêu sa, vừa xa lạ nhưng gần gũi. Rồi hành tinh của chúng ta cũng thế; một hành tinh xanh và sinh động biết bao mà chỉ nơi đó trong Hệ Mặt trời mới có sự sống. Thiên Văn học với những bài giảng trong đó tôi nghiệm ra sự vô cùng của vũ trụ và sự tồn tại nhỏ bé của bản thân.

Nếu kể về Thiên Văn học có lẽ phải đọc một cuốn sách dài mới thấy hết bề dày lịch sử của nó cùng với sự hiện diện của nhiều nhà khoa học mà chính những nhà khoa học này đã trả giá bằng rất nhiều thứ, trong đó có cả sinh mạng để đeo đuổi những phát minh và lưu truyền cho mai sau. Tuy nhiên, phần nội dung dưới đây là mười phát minh vĩ đại của Thiên văn học được đánh dấu như những cột mốc đẩy ngành học này sang một bước ngoặc mới. Hy vọng rằng các em học sinh có thể dựa trên những cột mốc này để mở rộng thêm tầm hiểu biết của mình.

1. Sự vận động của các hành tinh (năm 2000 trước CN – năm 500 trước CN)

Qua hàng ngàn năm quan sát, người ta đã thấy rằng các ngôi sao di chuyển trên bầu trời theo những quỹ đạo, trong đó Trái đất là một thành viên của Hệ mặt trời và được tin rằng đứng cố định tại tâm hệ.

2. Sự vận động của Trái đất (1543)

Nicolaus Copernicus đã đưa Mặt trời vào tâm của hệ và cho ra đời Hệ Nhật tâm thay thế cho Hệ Địa tâm đã tồn tại trước đó.

3. Quỹ đạo của các hành tinh là elip (1605 – 1609)

Johannes Kepler đã sử dụng các định luật toán học một cách thành công và dự đoán chính xác rằng các hành tinh chuyển động theo quỹ đạo elip.

4. Phát hiện Sao Mộc có vệ tinh (1609 – 1612)

Galileo Galilei khám phá ra rằng Sao Mộc có các vệ tinh giống như Trái đất và chứng minh khám phá của Copernicus (Hệ Nhật tâm) là đúng còn Ptolemy (Hệ Địa tâm) là sai. Copernicus tin rằng Trái Đất không phải là hành tinh duy nhất xoay quanh mặt trời.

5. Tính toán ra quỹ đạo của Sao chổi Halley (1705 – 1758)

Edmund Halley tìm ra được quỹ đạo của sao chổi giống quỹ đạo của các hành tinh quanh mặt trời và dự đoán thành công “ngày trở về” của một sao chổi, sau này được đặt tên là sao chổi Halley. Ông ta chứng minh được sao chổi xuất hiện vào năm 1531 và 1607 là một và có chu kỳ quay là 76 năm. Dự đoán của Halley đã được chứng minh vào năm 1758 khi sao chổi này quay trở lại Trái đất. Thật không may là Halley đã qua đời vào năm 1742 và ông đã bỏ mất một sự kiện quan trọng trong đời.

6. Dải Ngân hà là một cái đĩa khổng lồ bao bọc các vì sao (1780 – 1834)

Nhà chế tạo kinh thiên văn William Herschel và chị ông Carolyn đã vẽ bản đồ toàn bộ bầu trời và chứng minh rằng Hệ mặt trời của chúng ta là nơi cư trú của nhiều ngôi sao hình thành một đĩa khổng lồ phồng lên ở giữa gọi là Dải Ngân hà (Milky Way). Kỹ thuật của Herschel đếm được số lượng ngôi sao trong vùng quan sát của kính thiên văn. Ông đã đếm được hơn 90.000 ngôi sao trong 2.400 vùng quan sát. Những nghiên cứu sau này đã xác nhận rằng thiên hà của chúng ta có hình cái đĩa; Mặt trời không nằm gần tâm và Thiên Hà to lớn hơn sự ước lượng của Herschel nhiều lần.

7. Thuyết tương đối rộng (1915 – 1919)

Albert Einstein tuyên bố thuyết tương đối rộng rằng khối lượng làm cong không gian và thời gian, do đó khối lượng lớn có thể uốn cong ánh sáng. Thuyết tương đối rộng được chứng minh vào năm 1919 bởi các nhà Thiên văn học.

8. Vũ trụ vẫn đang mở rộng (1924 – 1929)

Edwin Hubble chứng minh các vật thể trong vũ trụ càng ở cách xa chúng ta thì những vật thể này chuyển động càng nhanh ra xa chúng ta. Tính toán của ông cho thấy vũ trụ vẫn đang phình lên.

9. Tâm của Dải Ngân hà phát ra sóng vô tuyến (1932)

Karl Jansky khám phá ra sóng vô tuyến vũ trụ và phát hiện ra một vật thể lạ phát ra sóng vô tuyến nằm tại tâm Dải Ngân hà. Jansky làm thí nghiệm trên sóng vô tuyến và nhận thấy có tín hiệu phát ra từ nguồn không xác định tại tâm Dải Ngân hà.

10. Bức xạ sóng cực ngắn từ vũ trụ (1964)

Arno Penzias và Robert Wilson khám phá ra bức xạ sóng cực ngắn từ vũ trụ mà các nhà khoa học tin rằng có nguồn gốc từ vụ nổ Big bang. Phát hiện này cùng với phát hiện của Edwin Hubble đã nhanh chóng làm rõ hơn thuyết Big bang rằng vũ trụ khai sinh từ một vụ nổ lớn.

Nguồn: T.N. – http://www.giaovien.net