XÂY DỰNG TỪ ĐIỂN THIÊN VĂN HỌC BẰNG PHP LIÊN KẾT THEO THƯ MỤC

Thiên văn học ra đời rất sớm tại các nền văn minh cổ đại như Babylon, Trung Quốc, Ai Cập, Hy Lạp …và đã sớm thể hiện vai trò của mình trong việc dự đoán và giải thích các hiện tượng thiê



CÔNG TẰNG TÔN NỮ THỊ DIỆU LINH

XÂY DỰNG TỪ ĐIỂN THIÊN VĂN HỌC BẰNG PHP LIÊN KẾT THEO THƯ MỤC

LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÝ KỸ THUẬT

Tôi xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Đảng ủy, Ban giám hiệu trường Đại học Đà Lạt, lãnh đạo Khoa Sau đại học và các phòng ban trong trường đã hết sức quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi trong suốt thời gian tham gia học tập tại trường

Tôi xin cảm ơn quý thầy cô khoa Vật Lý trường Đại học Đà Lạt, quý thầy cô thuộc Viện Nghiên cứu hạt nhân Đà Lạt đã nhiệt tình giảng dạy chúng tôi trong suốt thời gian qua

Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ Phù Chí Hòa đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tôi cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến Tiến sĩ Lê Cao Phan đã góp ý cho bản đề cương, giúp tôi hoàn thành luận văn này tốt hơn

Tôi chân thành cảm ơn Sở Giáo dục- Đào tạo Lâm Đồng, Ban giám hiệu trường THPT Xuân Trường- Đà Lạt và quý thầy cô, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin gởi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình và bạn bè đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tham gia học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn!

Xin chân thành cảm ơn!

Đà Lạt, tháng 11 năm 2009

Tác giả Công Tằng Tôn Nữ Thị Diệu Linh

IV Đối tượng và phạm vi khảo sát: trang 4

V Đóng góp của luận văn: trang 4

Chương 1: Lược sử thiên văn học: trang 6

1.1 Thiên văn học qua các thời kỳ trang 6

1.1.1 Thiên văn học cổ đại: trang 6

1.1.2 Thiên văn học trung đại: trang 7

1.1.3 Thiên văn học cận đại: trang 8

1.1 4 Thiên văn học hiện đại: trang 10

1.1.5 Thiên văn học thế kỷ XX: trang 12

1.1.6 Thiên văn học thế kỷ XXI: trang 17

1.1.7 Năm Thiên Văn Quốc Tế 2009 trang 17

1.1.8 Thiên văn học ở Việt Nam trang 19

1.2 Hệ địa tâm và hệ nhật tâm trang 20

1.2.1 Quan niệm của Aristotle về vũ trụ trang 20

1.2.2 Hệ địa tâm của Ptolemy trang 21

1.2.3 Hệ nhật tâm của Copernicus trang 22

1.2.4 Kepler và sự hoàn thiện hệ nhật tâm trang 23

1.2.5 Galileo và kỷ nguyên mới trong thiên văn trang 24

1.2.6 Newton và các định luật cơ bản của cơ học cổ điển trang 26 1.3 THIÊN HÀ trang 26 1.3.1 Vài nét về thiên hà trang 26 1.3.2 Thiên hà của chúng ta_ Ngân Hà trang 27 1.3.3 Các thiên hà khác trang 28 1.4 NGUỒN GỐC VŨ TRỤ trang 28 1.4.1 Mẫu vũ trụ của Friedmann trang 28 1.4.2 Các quan niệm về nguồn gốc vũ trụ trang 29 1.4.3 Một số hiệu ứng thiên văn trang 29 Tiểu kết trang 31

Chương 2: Ngôn ngữ PHP và hệ quản trị CSDL MySQL trang 32

2.1 Giới thiệu và sử dụng PHP trang 32

2.1.1 Giới thiệu trang 32

2.1.2 Sử dụng PHP trang 34

2.2 Giới thiệu MySQL trang 46

2.2.1 MySQL là gì? trang 46

2.2.2 Nơi cung cấp MySQL trang 47

2.2.3 Các kiểu dữ liệu trong CSDL MySQL trang 47

2.2.4 Phát biểu SQL trang 50

2.2.5 Một số hàm thông dụng trong MySQL trang 52

2.2.6 Một số đoạn mã minh họa của PHPLD trang 53

2.3 Giới thiệu VertrigoServ trang 57

Tiểu kết trang 60

Chương 3 Xây dựng từ điển thiên văn học bằng PHP liên kết theo

thư mục trang 62

3.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu trang 62

3.2 Xây dựng website “Từ điển thiên văn học” trang 65

3.2.1 Nội dung trang chủ trang 65

3.2.2 Nội dung của từ điển Anh-Việt, Việt-Việt trang 67

3.2.3 Chức năng tìm kiếm của trang web trang 68

3.2.4 Chức năng liên kết của trang web trang 69

3.2.5 Chức năng liên kết với trang web khác trang 71

DANH MỤC BẢNG BIỂU- HÌNH ẢNH

SỐ

THỨ

TỤ

ngữ khác nhau

33

MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thời đại của công nghệ thông tin, thời đại mà thông tin được chia sẻ một cách nhanh chóng và thuận lợi Các thiết bị công nghệ thông tin đang ngày càng hiện diện nhiều hơn trong các hoạt động của đời sống xã hội và ngày càng thể hiện vai trò và tính ưu việt của mình Đặc biệt là đối với ngành giáo dục Qua mạng internet, chúng ta có thể tìm kiếm được rất nhiều thông tin bổ ích một cách nhanh chóng và đơn giản, có thể trao đổi ý kiến với nhau mà không cần quan tâm đến khoảng cách địa lý Từ đó, thời gian của người học ở trường được

sử dụng hiệu quả hơn, người học có thời gian nhiều hơn cho việc trao đổi và trình bày ý kiến cá nhân Ngoài ra, với sự hỗ trợ của mạng internet và các thiết bị công nghệ, người dạy cũng có điều kiện hơn để truyền tải nội dung bài giảng của mình một cách hiệu quả Trong thời gian gần đây thì số lượng người đăng ký học qua mạng internet đang ngày càng tăng lên Điều đó đã cho thấy tính thuận tiện, khả năng hấp dẫn của mạng internet đối với việc học tập Và đưa thông tin lên mạng internet là hình thức chia sẻ nhanh nhất và đến được với nhiều người nhất

Thiên văn học được coi là một trong những môn khoa học ra đời sớm nhất của nhân loại, cùng với những môn khoa học đầu tiên như toán học, triết học Thiên văn học ra đời rất sớm tại các nền văn minh cổ đại như Babylon, Trung Quốc, Ai Cập, Hy Lạp …và đã sớm thể hiện vai trò của mình trong việc dự đoán và giải thích các hiện tượng thiên nhiên cơ bản, đặt ra các cơ sở đầu tiên cho tri thức con người

về vũ trụ, không gian và thời gian Thiên văn học có mối liên quan mật thiết với các ngành khoa học khác như vật lý, hoá học, toán học, sinh học,… Ngày nay, con người đã có thể đặt chân lên Mặt trăng, có thể dự đoán chính xác các hiện tượng thời tiết, các chuyển động của các thiên thể và những ảnh hưởng của chúng tới Trái đất Những hệ thống thông tin liên lạc vững chắc qua những vệ tinh nhân tạo vẫn

đóng góp đó đã đưa thiên văn học trở thành ngành khoa học quan trọng được nghiên cứu mũi nhọn tại nhiều nước trên thế giới Khác với suy nghĩ quán tính của nhiều người, thiên văn học ngày nay không chỉ là những hiện tượng trên bầu trời, sự xuất hiện và biến mất của các ngôi sao, mà là một ngành khoa học nghiên cứu về toàn bộ

vũ trụ trên quy mô từ vi mô đến vĩ mô với cơ sở chính là vật lý học Lượng thông tin và kiến thức khổng lồ ngày nay loài người đã có được về thiên văn học là kết quả quan sát và nghiên cứu của suốt 6000 năm qua, tính từ những quan sát đầu tiên vào khoảng 4000 năm trước Công Nguyên (TCN)

Mặc dù ra đời từ rất sớm và đã đạt được những thành tựu quan trọng cho nhân loại nhưng thiên văn học là một ngành còn chưa được phổ biến rộng rãi, không chỉ ở Việt Nam Việc Liên Hiệp Quốc chọn năm 2009 là Năm Thiên văn quốc tế (International year of Astronomy 2009- IA 2009) đã cho thấy được ý nghĩa

và tầm quan trọng của thiên văn học đối với khoa học và đời sống Hàng loạt các hội thảo, các “Ngày hội thiên văn”, các chương trình hành động hưởng ứng Năm Thiên văn quốc tế đã diễn ra sôi nổi ở nhiều nước và thu hút rất nhiều người trên khắp thế giới tham gia

Ở Việt Nam, thiên văn học là một giáo trình đã được chọn để giảng dạy trong một số trường đại học và cao đẳng Năm 2008- 2009, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã quyết định đưa một phần kiến thức thiên văn vào trong chương trình giáo dục phổ thông đại trà Bên cạnh đó, sự gia tăng liên tục số lượng thành viên của các câu lạc bộ thiên văn cũng như số lượng đông đảo người tham gia tìm hiểu thiên văn đã phản ánh nhu cầu muốn khám phá về bầu trời, muốn tìm hiểu về vũ trụ, về thiên văn của người Việt Nam nói chung và của giới trẻ Việt Nam nói riêng là rất lớn Tuy nhiên, do sự hạn chế về tài liệu tham khảo nên việc tìm hiểu về kiến thức thiên văn

của mọi người vẫn còn gặp khó khăn Từ đó, tôi đã chọn đề tài “Xây dựng từ điển

thiên văn học bằng PHP liên kết theo thư mục” nhằm góp phần đáp ứng nhu cầu

tra cứu thông tin về thiên văn và tìm hiểu ngữ nghĩa thiên văn mang tính hệ thống,

dựa trên ưu điểm thuận lợi và nhanh chóng của mạng internet

II Mục đích của đề tài

Đề tài hướng đến việc xây dựng một từ điển thiên văn học trên mạng internet bằng cách sử dụng PHP Link Directory (PHPLD) và có sự hỗ trợ của phần mềm VertrigoServ Không dừng lại ở việc giải thích nghĩa của từ, chúng tôi cố gắng chọn lọc và cung cấp nhiều thông tin thiên văn khác có liên quan đến từ cần tra cứu Ngoài ra, các hình ảnh minh họa cho từ sẽ mang lại tính trực quan sinh động cho người sử dụng Nhờ thế mạnh nổi bật của PHPLD, các từ trong từ điển được liên kết với nhau một cách thống nhất trong một logic đa dạng Hy vọng rằng website tudienthienvan.com sẽ góp phần nhỏ để đáp ứng nhu cầu nâng cao hiểu biết về thiên văn của mọi người được thuận lợi và nhanh chóng hơn, đồng thời cũng sẽ hữu ích đối với việc học tập, giảng dạy và nghiên cứu môn thiên văn học ở trong các nhà trường

III Phương pháp nghiên cứu

1 Xây dựng cơ sở dữ liệu: mang đặc thù của một từ điển, website bao gồm

cơ sở dữ liệu lớn với số lượng từ tra cứu, hình ảnh và các đoạn phim trước khi đưa vào PHPLD và thực hiện liên kết Cơ sở dữ liệu này được tạo thành từ các bước:

 Tổng hợp tư liệu về thiên văn

 Dịch nghĩa các từ thiên văn từ các từ điển thiên văn của nước ngoài

 Chọn lọc, sắp xếp và liệt kê các từ theo thư mục

 Tra cứu về từ ngữ và ngữ nghĩa của các từ có trong thư mục

 Lựa chọn hình ảnh minh họa

2 Nghiên cứu sử dụng mã nguồn PHPLD và phần mềm hỗ trợ là VertrigoServ để cập nhật cơ sở dữ liệu

3 Thiết kế website tudienthienvan.com với giao diện tiếng Việt, thực hiện các liên kết bên trong trang web và liên kết với các trang web khác để đưa từ điển này lên mạng internet.

IV Đối tượng, phạm vi khảo sát

Trong quá trình xây dựng từ điển này, tôi khảo sát tài liệu thiên văn và mã nguồn PHPLD Đối với tài liệu, tôi quan tâm đến các giáo trình thiên văn, đặc biệt

là các sách từ điển thiên văn trong nước và ngoài nước Ngoài ra, việc tham khảo thêm các website về thiên văn cũng giúp từ điển có được nhiều thông tin cập nhật hơn Để tạo web, tôi tập trung tìm hiểu về PHP và VertrigoServ; đặc biệt là PHPLD

để có thể ứng dụng một cách hiệu quả nhất khả năng liên kết của PHPLD vào việc xây dựng từ điển

V Đóng góp của luận văn

Thể hiện nỗ lực với mong muốn đáp ứng một phần nhu cầu rất lớn về tìm hiểu thiên văn của mọi người, website “tudienthienvan.com” ra đời sẽ hỗ trợ đắc lực cho mọi người trong khi tìm hiểu, học tập, giảng dạy và nghiên cứu về thiên văn Đồng thời, website này cũng sẽ tạo ra một không gian để trao đổi, chia sẻ những kiến thức

và thông tin về thiên văn trên mạng internet; góp phần vào việc đưa kiến thức thiên văn đến nhiều người hơn nữa trong Năm Thiên văn quốc tế 2009 và những năm tiếp theo của cộng đồng thiên văn Việt Nam

Luận văn gồm có 80 trang, được phân thành 3 chương chính, và phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo

 Chương I: Lược sử thiên văn học Nội dung của chương này là trình bày sơ lược về quá trình hình thành, phát triển cũng như những thành tựu nổi bật của thiên văn học qua từng giai đoạn lịch sử Từ đó có cái nhìn tổng quan

về cơ sở dữ liệu của từ điển thiên văn học

 Chương II: Ngôn ngữ PHP và hệ quản trị cơ sở dữ liệu MySQL Những phần được trình bày trong chương này là kết quả của quá trình khảo sát PHPLD và phần mềm hỗ trợ là VertrigoServ để kết nối, quản lí cơ sở dữ liệu tạo nên từ điển

 Chương III: Xây dựng từ điển thiên văn học bằng PHP liên kết theo thư mục Đây là chương gắn kết giữa kết quả tìm hiểu về lược sử thiên văn học

và khảo sát mã nguồn PHPLD Dựa vào khả năng ứng dụng và liên kết mạnh của PHPLD để thiết kế website tudienthienvan.com với cơ sở dữ liệu được tổng hợp trong quá trình tìm hiểu về lược sử thiên văn học

Bên cạnh đó, luận văn còn có danh mục của 26 tài liệu tham khảo, 13 hình minh họa, 01 bảng biểu và 8 phụ lục

CHƯƠNG 1

LƯỢC SỬ THIÊN VĂN HỌC:

1 1 THIÊN VĂN HỌC QUA CÁC THỜI KỲ

1.1.1 Thiên văn học cổ đại

Thời cổ đại, thiên văn học ra đời trước tiên với mục đích giải thích các hiện tượng của tự nhiên Con người cổ đại muốn có một cách giải thích các hiện tượng thường làm họ hoảng sợ như mưa, bão, nhật thực, nguyệt thực, sự thay đổi của bầu trời … Ban đầu các hiện tượng thường được gán cho các vị thần, các thế lực siêu nhiên Tuy nhiên những sự giải thích theo cách này chỉ có tính tình thế, nó nuôi dưỡng những niềm tin thiếu cơ sở thực tế, và thiên văn học ra đời chính từ mong muốn tìm ra những cơ sở để giải thích cho các hiện tượng thiên nhiên, các qui luật của trời đất, vũ trụ Những quan sát cổ nhất về thiên văn học mà con người được biết ngày nay là những quan sát từ 4000 năm TCN tại Ai Cập và Trung Mĩ Từ thời

đồ đá, con người đã xây dựng những công trình thiên văn Một trong những kiến trúc cổ nhất liên quan đến thiên văn học ở châu Âu là Newgrange ở gần thủ đô Dublin của Ailen [4] Đây là công trình khổng lồ bằng đá với niên đại khoảng 3200 năm trước Công nguyên (TCN) Văn bản cổ nhất ghi chép lại những quan sát thiên văn được tìm thấy là những văn bản tồn tại từ những năm 3000 TCN tại Trung Mĩ,

Ai Cập và Trung Quốc Năm 2697 TCN, người Trung Quốc đã có những quan sát

và ghi chép đầu tiên về nhật thực Vào khoảng những năm 2000 TCN, đã xuất hiện những cuốn lịch đầu tiên về chu kì của Mặt trời và Mặt trăng và các nhà thiên văn

cổ đã vẽ được những chòm sao đầu tiên Khoảng thế kỉ thứ VII TCN, thiên văn học bắt đầu được nhiều nhà triết học và toán học quan tâm đến khi họ bắt đầu sử dụng các tư duy toán học đầu tiên của mình để giải thích thiên văn Thế kỉ thứ VI TCN, Pytagor và Thales là những người đầu tiên nêu lên ý tưởng rằng Trái đất có dạng cầu Thales cũng đã tính được chính xác chu kì thời tiết là 365 ngày, dự đoán tương

đối chính xác chu kì nhật - nguyệt thực Anaximandre (610- 547 TCN) đưa ra mô hình vũ trụ đầu tiên trong đó Trái đất như một hình trụ ngắn như một cái đĩa ở trung tâm, quay xung quanh là 3 vành bánh xe có gắn các hành tinh, Mặt trời và Mặt trăng Vào khoảng thế kỉ thứ V TCN trường phái Pytagor cho rằng Trái đất có dạng cầu quay quanh một ngọn lửa trung tâm cùng với các thiên thể theo thứ tự từ trong

ra ngoài là Đối Trái đất, Trái đất, Mặt trăng, Mặt trời và 5 hành tinh là Thủy tinh, Kim tinh, Hỏa tinh, Mộc tinh và Thổ tinh

Thế kỉ thứ IV TCN, Aristotle đưa ra mô hình vũ trụ trong đó Trái đất là trung tâm, vũ trụ được chia làm 2 phần phân cách bởi mặt cầu chứa Mặt trăng Phía dưới

là Trái đất và Mặt trăng, phía trên là Mặt trời, các hành tinh và các sao cố định Đây

là mô hình địa tâm đầu tiên của nhân loại Democrite đưa ra ý tưởng rằng Trái đất là trung tâm của vũ trụ, tuy nhiên ngoài Trái đất, Mặt trời và Mặt trăng còn có vô số các thiên thể khác hợp lại thành Ngân Hà Khoảng năm 280 TCN, 2 nhà thiên văn là Aristarchus và Samos đã đưa ra ý tưởng cho rằng Trái đất chuyển động tròn quanh Mặt trời Năm 130 TCN, Hipparchus khám phá ra hiện tượng tiến động của các điểm xuân phân và thu phân, ông cũng đã đưa ra danh mục sao đầu tiên của nhân loại với sự liệt kê khoảng 1000 ngôi sao sáng [10] Năm 140 sau Công Nguyên (SCN), Claudius Ptolemy, một nhà toán học lớn của Hi Lạp cổ, cho ra đời tác phẩm

“Mathematike Syntaxis”, sau này dịch ra là “Almagest”, trong đó có danh mục của

48 chòm sao đầu tiên trong thiên văn học, sự mô tả chuyển động của Mặt trời, Mặt trăng và các hành tinh trên thiên cầu Mô hình của Ptolemy cho biết Trái đất nằm ở trung tâm vũ trụ Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh và các ngôi sao chuyển động trên những mặt cầu quanh Trái đất Mô hình này lộ rõ nhiều điểm bất hợp lí nhưng vẫn được duy trì dưới sự bảo vệ rất vững chắc của Nhà thờ

1.1.2 Thiên văn học trung đại

Thiên văn học trung đại được tính từ thế kỉ thứ VIII đến thế kỉ thứ XII SCN Đây là thời kì nhận thức và tư tưởng của con người về vũ trụ phần nhiều là không

bởi nhà thờ tôn giáo Từ đầu thế kỉ thứ IX đến thế kỉ thứ XI là thời kì phát triển khá mạnh của thiên văn học tại các nền văn minh Ả rập và Ba Tư Các nhà thiên văn của các nền văn minh này đã đưa ra được danh mục sao tương đối đầy đủ, mô tả khá chính xác chuyển động biểu kiến của Mặt trăng và các hành tinh, …[23] Năm 813, một nhà thiên văn là Al Mamon lập ra trường học thiên văn Bagdad, dịch tác phẩm

“Mathematike Syntaxis” của Ptolemy ra tiếng Arập là Al–Majisti, sau này tiếng Latin gọi nó là “Almagest” Năm 903, Al Sufi lập ra danh mục sao của mình đầy đủ hơn Ptolemy cùng với hình vẽ mô tả vị trí các ngôi sao và chòm sao [23] Năm

1054, các nhà thiên văn cổ Trung Quốc quan sát được hiện tượng xuất hiện một sao siêu mới trong chòm sao Taurus mà ngày nay sao siêu mới này được biết đến chính

là tinh vân Con Cua M1

1.1.3 Thiên văn học cận đại

Thiên văn học thời kì cận đại đánh dấu những bước tiến quan trọng nhất trong nhận thức của con người về Trái đất và Hệ Mặt trời Năm 1543, một nhà thiên văn học người Ba Lan là Nicolaus Copernicus (1473-1543) cho xuất bản tác phẩm

“Về sự quay của thiên cầu” trong đó ông mô tả lại toàn bộ cấu tạo của Hệ Mặt trời hoàn toàn khác với mô hình trước đây của Ptolemy Trong mô hình của Copernicus, Mặt trời nằm ở trung tâm vũ trụ, các hành tinh quay xung quanh Mặt trời trên các quĩ đạo tròn theo thứ tự từ trong ra ngoài là Sao Thuỷ, Sao Kim, Trái đất, Sao Hoả, Sao Mộc và Sao Thổ Ngoài ra Trái đất còn tự quay quanh trục của nó sinh ra ngày

và đêm, còn Mặt trăng là một vệ tinh chuyển động tròn quanh Trái đất còn các sao rất xa cố định trên thiên cầu [24] Năm 1572, Tycho Brahe phát hiện và quan sát sự xuất hiện của một sao siêu mới trong chòm sao Cassiopeia Năm 1576, Brahe thành lập đài thiên văn Uraniborg Jordano Bruno là người đầu tiên dũng cảm bảo vệ đến cùng mô hình nhật tâm Ông cho rằng mỗi sao là một mặt trời và quanh các sao cũng có thể có các hành tinh, và như vậy sự sống không chỉ có trên Trái đất Những

tư tưởng này làm Bruno bị đưa lên giàn thiêu vào năm 1600 [5] Mô hình nhật tâm sau khi ra đời vẫn bị phản đối dữ dội từ phía nhà thờ do nó đối lập lại với mô hình

Ptolemy đã đứng vững hơn 1000 năm, hơn thế nữa nó “chống lại sự sắp đặt của Chúa trời” Năm 1603, Johanne Kepler xác lập danh mục sao của mình, hoàn chỉnh hơn các danh mục đã có trước đó Năm 1604 ông quan sát và phát hiện một sao siêu mới trong chòm sao Ophiuchus Năm 1608, Lippershey, một thợ kính người Hà Lan khám phá ra cách ghép 2 thấu kính với nhau để tăng độ phóng đại, chiếc kính thiên văn đầu tiên ra đời Năm 1609, áp dụng công trình của Lippershey, Galileo Galilei

đã trở thành người đầu tiên sử dụng kính thiên văn để quan sát bầu trời Các quan sát của Galilei bằng chiếc kính có độ phóng đại 30 lần đã giúp ông tìm ra 4 vệ tinh lớn nhất của Sao Mộc mà ngày nay gọi là 4 vệ tinh Galilei–Galilean, các lỗ thiên thạch trên Mặt trăng và sự tồn tại của dải Ngân Hà với rất nhiều sao Cũng trong năm 1609, Kepler tìm ra 2 định luật đầu tiên của mình về quĩ đạo và vận tốc chuyển động của các hành tinh quanh Mặt trời Năm 1619, Kepler khám phá ra định luật cuối cùng là định luật 3 Kepler về chuyển động hành tinh, trong đó nêu lên mối liên

hệ giữa bán trục lớn quĩ đạo với chu kì quĩ đạo của hành tinh Năm 1632, Galilei cho xuất bản cuốn sách “Đối thoại giữa 2 hệ thống thế giới” trong đó sử dụng các cuộc đối thoại giữa 2 mô hình Ptolemy và Copernicus để chứng minh sự đúng đắn của mô hình nhật tâm [12] Tác phẩm này của Galilei sau này đã khiến nhà thờ nổi giận và ông phải chịu khá nhiều hình phạt Năm 1656, Huygens khám phá ra các tính chất của vành đai của Sao Thổ và vệ tinh lớn nhất của nó – Titan Năm 1668, Newton chế tạo ra chiếc kính thiên văn phản xạ đầu tiên Khác với kính thiên văn khúc xạ của Galilei, kính thiên văn phản xạ sử dụng gương cầu lõm làm vật kính, cho độ phân giải cao hơn kính khúc xạ rất nhiều

Trong lĩnh vực quan trắc, giai đoạn này cũng có những thành tựu nổi bật Giovanni Cassini, giám đốc đài thiên văn Paris đã khám phá ra 4 vệ tinh của Sao Thổ là Iapetus(1671), Rhea(1672), Tethys(1684) và Dione(1684) và khoảng tối giữa vành đai của hành tinh này Bằng phương pháp quan sát Sao Hỏa ở hai điểm Cayenne và Paris rồi từ hiệu tọa độ giữa chúng, ông đã xác định được khoảng cách tương đối chính xác từ Mặt trời đến Trái đất Ở Nga, Lomonosov tìm ra khí quyển

Trái đất và tính hữu hạn của vận tốc ánh sáng; hiện tượng chương động (sự lắc của trục Trái đất với chu kì 18,6 năm đồng bộ với hiện tượng quay đảo của quỹ đạo Mặt trăng) Nhà quan trắc xuất sắc trong giai đoạn này là Wilhelm Herschel [10] Với những chiếc kính thiên văn khổng lồ của mình, trong 20 năm quan sát, ông đã phát hiện được khoảng 2500 tinh vân và chùm sao; đồng thời đưa ra mô hình các tinh vân dạng Ngân Hà Về sự hình thành vũ trụ và Hệ Mặt trời, vào đầu thế kỷ XVIII, giả thuyết tinh vân do Emanuel Swedenborg đề xuất cho rằng mọi cơ cấu trong tự nhiên đều được tạo thành theo những nguyên lý giống nhau Các nguyên tử cũng như những ngôi sao đều được tạo ra bởi luồng xoáy cố hữu của vật chất Nguyên tử

là một cơ cấu phức tạp của các hạt tương tự như Hệ Mặt trời Tuy nhiên ông không công nhận lực hấp dẫn của Newton mà cho rằng các ngôi sao, hành tinh được từ lực giữ [8] Nhà triết học nổi tiếng Immanuel Kant đã tiếp tục phát triển giả thuyết này nhưng theo thuyết vạn vật hấp dẫn của Newton, chính lực hấp dẫn làm cho vật chất

ở trạng thái loãng ban đầu chuyển động xoáy Dần dần, lực hóa học đã tạo ra sự cô đặc ban đầu của vật chất nguyên thủy và dưới tác dụng của lực hấp dẫn, khối lượng

cô đặc ở tâm tăng lên Tinh vân chuyển động xoáy ngày càng đặc và phần trung tâm hình thành nên Mặt trời còn vành khuyên tạo thành các hành tinh Độc lập với Kant, Laplace cũng có một số ý tưởng trùng hợp trong tác phẩm “Trình bày hệ thống thế giới”

1.1.4 Thiên văn học hiện đại

Thiên văn học hiện đại được đánh dấu bằng sự ra đời của cơ học cổ điển hay còn gọi là cơ học Newton qua việc Newton (1642 – 1727) đưa ra 3 định luật cơ bản của động lực học và định luật vạn vật hấp dẫn [8] Cơ học cổ điển với nền tảng là các định luật của Newton có những ảnh hưởng và đóng góp quan trọng nhất cho hầu hết các thành tựu vật lý và thiên văn trong suốt các thế kỉ XVII, XVIII và XIX, thậm chí ngày nay (thế kỉ XXI) thì các định luật Newton vẫn có những đóng góp không thể thiếu trong nhiều công trình vật lý hiện đại Năm 1687, Newton cho ra đời tác phẩm “Các nguyên lí toán học của triết học tự nhiên” trong đó ông nêu ra

các nghiên cứu của mình về chuyển động của các vật thể và tương tác giữa chúng Các khám phá của Newton được thể hiện trong 3 định luật chuyển động mang tên ông và thuyết hấp dẫn vũ trụ Năm 1705, Halley dự đoán chính xác chu kì của một sao chổi và tiên đoán sự quay lại của nó vào năm 1758 Sao chổi đó sau này được gọi là sao chổi Halley [3] Năm 1725, Flamsteed đưa danh mục sao của mình trong

đó ông đánh số các sao theo từng chòm sao Năm 1728, Halley khám phá ra sự chuyển động của các ngôi sao trên thiên cầu James Bradley đề xuất ý kiến về lí thuyết quang sai của các sao cố định Năm 1744, sao chổi 6 đuôi Cheseaux được phát hiện Năm 1750, Thomas Wright nghiên cứu và đề xuất ý tưởng về sự ra đời của Hệ Mặt trời Năm 1755, Immanuel Kant đề xuất giả thuyết hình thành các hành tinh và các thiên thể khác trong vũ trụ Năm 1781, Charles Messier quan sát và thành lập danh mục 103 tinh vân, đánh số từ M1 – M103, gọi là danh mục tinh vân Messier Cũng trong năm 1781, Herschel tìm ra Sao Thiên Vương [13] Năm 1784, Goodricke tìm ra chu kì của sao biến quang Delta Cepheid Năm 1789, Herschel sử dụng chiếc kính thiên văn phản xạ với gương cầu 1,2m và tiêu cự 12,2 m để quan sát các ngôi sao trong nhiều tinh vân khác Năm 1796, Laplace đề xuất giả thuyết tinh vân, theo đó Hệ Mặt trời đã được hình thành từ một đám tinh vân tiền hành tinh, sau đó các vành vật chất tách ra tạo thành các hành tinh có quĩ đạo chuyển động quanh Mặt trời Năm 1802, William Hyde Wollaston phát hiện ra các vạch sẫm rất mảnh cắt ngang phổ của ánh sáng Mặt trời Sau đó 12 năm, Joseph von Fraunhofer đã giải thích được nguyên nhân của những vạch tối đó là do chất khí của Mặt trời đã hấp thụ ánh sáng Ứng dụng hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng, ông đã đo được bước sóng của những vạch quan sát được và tên ông được đặt cho những vạch hấp thụ này Năm 1839 – 1840, bức ảnh thiên văn đầu tiên được chụp bởi Draper,

đó là một bức ảnh chụp bề mặt Mặt trăng [13] Năm 1842, Doppler khám phá ra hiện tượng dịch bước sóng của các nguồn phát sóng đang chuyển động Năm 1846, Galilei phát hiện ra hành tinh thứ 8 của Hệ Mặt trời là Sao Hải Vương nhờ áp dụng các kết quả tính toán về sự lệch quĩ đạo Sao Thiên Vương của Leverrier Năm 1851,

dụng một con lắc với dây treo rất dài treo lên trần nhà điện Pantheon ở Paris, mặt phẳng dao động của con lắc xoay đi theo đúng chu kì tự quay của Trái đất đã tính được, điều này đã chứng minh cho sự tự quay của Trái đất Giữa thế kỷ XIX, các nhà khoa học đã nghiên cứu kỹ về phổ của các chất khí nóng sáng Gustav Kirchhoff và Robert Bunsen đã so sánh bước sóng của những vạch Frauhofer và phát hiện ra natri, sắt, magiê, calcium, crom và những kim loại khác trên Mặt trời Trong những thí nghiệm này, họ cũng phát hiện ra hai nguyên tố mới là caesium và rubidium Năm 1862, Anders Angstrom phát hiện Hydro trên Mặt trời và năm 1869 lập bản đồ phổ Mặt trời với hàng ngàn vạch Năm 1868, Pierre Janssen khi quan sát nhật thực toàn phần đã để ý thấy một vạch màu vàng sáng trong phổ Mặt trời gần những vạch kép của natri và sau đó ít lâu, Norman Lockyer đã khẳng định đó là nguyên tố mới_ Heli mà mãi đến năm 1895 mới tìm thấy trên Trái đất [12] Những kết quả nghiên cứu phổ Mặt trời đã kích thích sự chuyển hướng sang các ngôi sao

và các hành tinh khác Angelo Secchi đã nghiên cứu phổ của khoảng 4000 ngôi sao

và được coi là cha đẻ của hệ thống phân loại phổ sao Một người Ý khác là Giovanni Donati cũng là người đầu tiên thu được phổ của các tinh vân khí gồm những vạch phát xạ riêng biệt Năm 1890, đài thiên văn Harvard đã xuất bản danh mục phổ sao gồm 10.350 sao đến cấp 8, bản danh mục này sau đó thường xuyên được bổ sung

1.1.5 Thiên văn học thế kỷ XX

Thế kỷ XX chứng kiến những bước tiến nhanh chóng và mạnh mẽ của thiên văn học, con người đã hiểu được bản chất vật lý, quá trình tiến hóa của những ngôi sao; tìm hiểu các thiên hà xa xôi và lịch sử phát triển của vũ trụ; đã đến được các hành tinh lân cận Nhiếp ảnh thiên văn và phân tích quang phổ đã được đẩy lên một trình độ rất cao so với máy thu ánh sáng điện tử, thiên văn học nghiên cứu, phân tích mọi loại sóng điện từ: tia X, tia , tia hồng ngoại, tia tử ngoại và những tia vũ trụ khác Những tiến bộ trong vật lý cũng tạo cho thiên văn học những phương pháp

và khả năng mới Thế kỷ XX cũng là thế kỷ mà con người đã tìm được lời giải đáp

về những đặc trưng quan trọng nhất của ngôi sao Những năm đầu thế kỷ, Ejnar Hertzprung và Henry Norris Russel đã tìm ra mối quan hệ giữa độ trưng với màu sắc và nhiệt độ của các ngôi sao và lập ra họa đồ Hertzprung- Russel Stanley Eddington là người đã lập ra mô hình lý thuyết về các ngôi sao [9] Ông phát hiện ra tương quan giữa khối lượng và độ trưng của chúng đồng thời đưa ra lý thuyết về sao lùn trắng, một loại sao mới lúc bấy giờ Vào thập niên 1920, Eddington cũng chỉ ra rằng phản ứng nhiệt hạch chính là nguồn năng lượng của các sao, đồng thời mô tả

sự cân bằng trọng lượng của chúng: lực hấp dẫn có xu hướng làm ngôi sao co lại trong khi lực đàn hồi lại khiến cho nó có xu hướng nở ra Quá trình tiến hóa của các ngôi sao, những đối tượng dị thường như sao notron, lỗ đen, cũng được biết đến

và tìm hiểu Năm 1904, Swan Leavitt đã phát hiện ra một dạng sao biến quang và là sao Cepheid Sau đó ông cũng đã tìm được tương quan giữa chu kỳ thay đổi độ sáng với độ trưng của chúng; nhờ vậy mà có thể xác định được khoảng cách đến những thiên hà xa xôi bằng cách đo độ sáng trung bình và chu kỳ biến quang của sao Cepheid trong đó Cũng trong thế kỷ XX này, con người đã mở mang những hiểu biết của mình về các thiên hà xa xôi Trước hết là thiên hà của chúng ta, từ những ước lượng ban đầu của Herschel, kích thước thật của nó đã được xác định tương đối chính xác với bán kính khoảng 100.000 năm ánh sáng và gồm hàng trăm tỷ ngôi sao Trái với quan niệm trước đây cho rằng Mặt trời ở trung tâm của thiên hà, Harlow Shapley bằng các tính toán của mình đã cho rằng nó ở khá xa vị trí đó Ngày nay đã xác định được Mặt trời ở cách tâm thiên hà khoảng 23.000 đến 28.000 năm ánh sáng, ở khoảng giữa của tâm và mép Cũng như các ngôi sao gần đó, Mặt trời cũng quay xung quanh tâm thiên hà và hoàn thành một vòng quay trong khoảng 200 triệu năm Trong vũ trụ mênh mông có vô số thiên hà với những hình dạng, tính chất khác nhau, từ thiên hà bất định, thiên hà elip, thiên hà xoắn ốc, Các nhà khoa học cũng nhận ra rằng ngoài hằng hà sa số những ngôi sao, hành tinh nhìn thấy được thì còn có những vật chất tối không quan sát được kể cả trong thiên

hà của chúng ta Phát hiện này bắt nguồn từ các tính toán của Fritz Zwicky khi ông

quá lớn so với khối lượng của vật chất thấy được Điều đáng ngạc nhiên là khối lượng không nhìn thấy được lại gấp nhiều lần những gì mà hiện nay chúng ta có thể nhìn thấy [16] Năm 1905, Albert Einstein đưa ra thuyết tương đối hẹp với công thức nổi tiếng về quan hệ giữa năng lượng và khối lượng của vật thể E = mc2 Ông cũng chỉ ra rằng tốc độ ánh sáng là một hằng số và hệ quả của nó là thời gian trong một hệ quy chiếu chuyển động nhanh sẽ trôi chậm hơn so với trong một hệ quy chiếu chuyển động chậm Năm 1916, ông tiếp tục công bố thuyết tương đối tổng quát và dùng nó để xác định cấu trúc, mô hình của vũ trụ trong tác phẩm “Những vấn đề của vũ trụ học và thuyết tương đối tổng quát” (xuất bản năm 1917) Vũ trụ theo mô hình này có không - thời gian bị uốn cong do lực hấp dẫn và khép kín Vũ trụ có một khối lượng nhất định, hữu hạn nhưng không có biên, ánh sáng trong đó

sẽ lan truyền theo con đường ngắn nhất của không gian bị uốn cong rồi quay về điểm xuất phát Độ cong của không thời gian được kiểm định bằng kết quả thực nghiệm do Eddington tiến hành khi xảy ra nhật thực toàn phần ngày 25 tháng 5 năm

1919 tại đảo Principe Một trong những mô hình có thể có của vũ trụ theo thuyết tương đối là vũ trụ giãn nở Edwin Hubble đã tìm cách chứng minh bằng thực nghiệm mô hình này Một số nhà thiên văn học đã quan sát thấy hiện tượng phổ của thiên hà xa xôi dịch chuyển về phía màu đỏ Hubble xác định được rằng mức độ dịch chuyển tỉ lệ thuận với khoảng cách đến các thiên hà Năm 1929 ông công bố bài báo “Mối liên hệ giữa khoảng cách và tốc độ bức xạ ánh sáng của các tinh vân ngoài Thiên Hà” Trong bài báo này, sau khi so sánh dữ liệu về tốc độ bức xạ và khoảng cách của 46 tinh vân, ông đi đến kết luận rằng các thiên hà đang rời xa chúng ta với tốc độ tỉ lệ thuận với khoảng cách tới chúng Đó chính là định luật Hubble, hệ số tỷ lệ thuận được mang tên là hằng số Hubble Khi giải các phương trình tổng quát về vũ trụ, chính cha đẻ của thuyết tương đối thấy rằng nó có thể giản

nở hoặc co lại Điều này trái với niềm tin của ông về một vũ trụ định tĩnh; để giải quyết vấn đề này, Einstein đã thêm vào những phương trình một tham số gọi là hằng số vũ trụ Ủng hộ và phát triển thuyết vũ trụ định tĩnh là Fred Hoyle, theo ông thì vũ trụ giãn nở nhưng không có bất kỳ một sự khác biệt nào khi quan sát từ

những điểm khác nhau và thời điểm khác nhau Đối lập lại, trường phái thứ hai cho rằng vũ trụ không tĩnh Nhà bác học người Nga Alexander Friedmann là người đầu tiên giải quyết các phương trình vũ trụ mà không dùng đến hằng số của Einstein Từ năm 1922 cho đến 1924, các phương trình nổi tiếng mang tên ông đã chỉ ra rằng vũ trụ theo thuyết tương đối có thể có ba khả năng, trường hợp của Einstein chỉ là một trong số đó, đặc biệt còn có một khả năng mà mật độ cong của không_ thời gian mang giá trị âm Với công trình này, Friedmann được gọi là người khiến cho vũ trụ giãn nở Năm 1927, Georges Lemaitre đã đưa ra giả thuyết nguyên tử nguyên thủy

mà sau này chính Hoyle khi phê phán nó đã gọi là giả thuyết Vụ nổ lớn (BigBang) [19] Theo Lemaitre, vũ trụ khởi thủy rất đậm đặc với mật độ vô cùng lớn Sau đó, năm 1948, George Gamow cùng với Ralph Alpher và Robert Herman đã tiếp tục phát triển giả thuyết này và đưa ra quan niệm tổng quát hơn về một vũ trụ đồng nhất

và đẳng hướng Họ cho rằng tại thời điểm của Vụ nổ lớn, vật chất có nhiệt độ vô cùng cao và tiên đoán cho đến nay sóng tàn dư của nó vẫn tồn tại tuy rất yếu (nhiệt

độ chỉ khoảng 5K) vì đã nhiều tỷ năm trôi qua Khoảng năm 1964, Arno Penzias và Robert Wilson đã thu được một loại sóng bằng kính thiên văn vô tuyến mà sau đó được xác định chính là sóng tàn dư; đây được coi là bằng chứng thực tế khẳng định giả thuyết Vụ nổ lớn Năm 1989, những dữ liệu được vệ tinh Cobe thu thập được đã cho phép xác định nhiệt độ của sóng tàn dư là vào khoảng 2,728K [20] Đầu thập niên 1980, Alan Guth và một vài người khác, độc lập với ông, đã đưa ra lý thuyết

vũ trụ lạm phát Tại thời điểm ngay sau khi Vụ nổ lớn xảy ra, với nhiệt độ vô cùng cao, vũ trụ có thể đã ở trong trạng thái phình to khi năng lượng của một đơn vị thể tích không thay đổi Ở trạng thái đặc biệt này, áp suất có giá trị âm và lực hấp dẫn lại là lực đẩy lẫn nhau của các hạt vật chất Giai đoạn lạm phát chỉ diễn ra trong khoảng thời gian rất nhỏ và sau đó vũ trụ tiếp tục giãn nở theo quán tính Và đến năm 1998, nhóm vũ trụ học sao siêu mới (Supernova Cosmology Project) do Saul Perlmutter đứng đầu khi quan sát các sao siêu mới thì phát hiện rằng vũ trụ đang giãn nở với gia tốc ngày càng tăng, và như thế thì vũ trụ sẽ giãn nở mãi mãi

Thế kỷ XX cũng là thế kỷ mà con người đã bắt đầu và đạt được nhiều thành tựu quan trọng trong lĩnh vực chinh phục không gian Với nền móng được Konstantin Tsiolkovsky tạo ra, kỷ nguyên chinh phục không gian bắt đầu bằng việc Liên Xô phóng thành công vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Trái đất, tên là Sputnik 1, vào ngày 04 tháng 10 năm 1957 Ngày 12/4/1961 nhà du hành đầu tiên bay lên vũ trụ Gagarin đã bay vào khoảng không gian vũ trụ trong 108 phút trên tàu Vostok 1 Ngày 16/7/1969 tàu Apolo 11 cùng tên lửa rời bệ phóng Trạm đổ bộ của phi thuyền Apolo đã hạ cánh xuống Mặt trăng vào lúc 3h51ph (GMT) ngày 21/7/1969 Neil Amstrong đã đặt chân trái của mình lên nền đá cứng của Mặt trăng cùng với câu

nói: “Đây là một bước đi nhỏ bé của một con người, nhưng là một bước đi dài của

nhân loại” Năm 1974, Mĩ đã phóng tàu vũ trụ bay cách Sao Thủy 756 km và chụp

ảnh Sao Thủy đưa về Trái đất Tháng 12/1978 tàu Pioneer đã đưa 2 chiếc máy chuyên dụng lên Sao Kim để đo thành phần chủ yếu trong khí quyển Kết quả cho thấy khí quyển Sao Kim chủ yếu gồm CO2

Năm 1977 – 1986, các tàu Voyager 1 và 2 được phóng lên và lần lượt chụp ảnh các hành tinh nhóm ngoài của Hệ Mặt trời, chúng cũng là hai tàu du hành đầu tiên đã ra khỏi biên giới của Hệ Mặt trời Tháng 8 và tháng 9 năm 1979 tàu thăm dò Pioneer 11 đã bay quanh và chụp ảnh Sao Thổ Năm 1981, Alan Guth nêu ra lí thuyết lạm phát để mô tả và giải thích sự giãn nở có gia tốc của vũ trụ Ngày 24/4/1990 tàu vũ trụ con thoi Discovery đã chở và phóng kính viễn vọng Hubble có đường kính 2,4 m ở độ cao 610 km để quan sát trong vùng quang phổ tử ngoại và quang phổ thấy được

Tiếp theo Mặt trăng, các hành tinh khác trong Hệ Mặt trời cũng lần lượt được các thiết bị của con người tiếp cận, từ hành tinh gần Mặt trời nhất là Sao Thủy cho đến Sao Hải Vương xa xôi Hiện nay các chương trình nghiên cứu kỹ hơn về các hành tinh này vẫn đang được tiếp tục triển khai Những tiến bộ trong ngành hàng không vũ trụ cũng tạo ra khả năng quan sát thiên văn tốt hơn nhờ các thiết bị quan sát bay trong khoảng không vũ trụ Những kính thiên văn hồng ngoại, tử

ngoại, tia X, tia gamma, kính viễn vọng không gian Hubble … đã mở rộng rất nhiều khả năng quan sát do tầm hoạt động cũng như khắc phục được những trở ngại do bầu khí quyển Trái đất gây ra

1.1.6 Thiên văn học thế kỷ XXI

Sau thế kỷ XX vẫn còn nhiều câu hỏi lớn chưa có lời giải đáp Việc giải thích được mọi tính chất của những ngôi sao chưa hoàn thiện Những đối tượng dị thường như lỗ đen, vật chất tối vẫn chưa được vén màn bí mật Hệ Mặt trời, các thiên hà và

cả vũ trụ bao la đã được hình thành như thế nào và sẽ phát triển ra sao vẫn chưa được hiểu biết tường tận Loài người vẫn kiên trì phóng tầm mắt vào khoảng không

bí ẩn Ngoài khao khát khám phá, con người đang nỗ lực tìm kiếm sự sống hay những nền văn minh ngoài Trái đất để không cảm thấy cô đơn trong vũ trụ bao la Những lý thuyết mới, công cụ mới về thiên văn với hy vọng sẽ mở ra một tương lai

tốt đẹp cho thiên văn học trong thế kỷ XXI Hiện nay thiên văn học tập trung vào

hai mũi nhọn cơ bản Thứ nhất là vũ trụ học, nghiên cứu cấu trúc và sự tiến hóa của

vũ trụ trên nền tảng là các lí thuyết vật lý hiện đại mà chủ yếu là cơ học lượng tử Hướng mũi nhọn thứ hai là hàng không vũ trụ, ứng dụng các công nghệ hàng không

để nghiên cứu các thiên thể trong Hệ Mặt trời

1.1.7 Năm Thiên văn Quốc Tế 2009 (IA 2009)

Thiên văn học là một trong những môn khoa học ra đời sớm nhất và cũng là môn khoa học ít nhận được sự đánh giá đúng mức nhất Nhưng giờ đây, hơn lúc nào hết, thiên văn học đang là một trong những môn khoa học vươn xa nhất và đóng góp những thành tựu không thể thay thế cho nhân loại Liên Hiệp Quốc đã chọn năm 2009 là “Năm Thiên văn Quốc tế” (International year of Astronomy 2009- IA2009) để kỉ niệm 400 năm sự kiện Galileo đã sử dụng chiếc kính thiên văn đầu tiên để quan sát bầu trời Đây cũng là dịp để Tổ chức UNESCO và Hội Thiên văn Quốc tế (IAU) phối hợp với nhau tổ chức những hoạt động nhằm phổ biến rộng rãi

lĩnh vực khoa học là một động cơ thúc đẩy sự phát triển bền vững và sự tăng trưởng kinh tế toàn cầu Thiên văn học là một ngành khoa học có từ lâu đời và giúp nhân loại hiểu được sự vận hành của toàn thể vũ trụ và tìm được những biện pháp để bảo

vệ Trái đất Trong bài phát biểu tại lễ khai mạc Năm Thiên văn Quốc tế, ông tổng giám đốc của UNESCO đã nhấn mạnh tầm quan trọng của thiên văn học, không những trong lĩnh vực khoa học cơ bản mà còn cả trong công việc thiết lập quan hệ giữa các quốc gia trên thế giới Chủ tịch Hội Thiên văn Quốc tế đã hy vọng rằng Năm Thiên văn Quốc tế sẽ là dịp để phổ biến kiến thức thiên văn cho nhân loại toàn cầu [23] Mục tiêu của Năm Thiên văn Quốc tế là động viên các nhà thiên văn trên thế giới chia sẻ những kiến thức khoa học thiên văn với quảng đại quần chúng Một mạng lưới quốc tế gồm hàng nghìn tổ chức thiên văn được thành lập để thực hiện những hoạt động phổ biến kiến thức thiên văn học Các nhà thiên văn nghiệp dư toàn cầu cũng được mời tham gia vào chiến dịch này và sẽ dùng kính thiên văn của

họ để hướng dẫn quần chúng quan sát bầu trời Trong Năm Thiên văn Quốc tế sẽ có

11 đề án liên quan đến những đề tài lớn Hàng triệu kính thiên văn cỡ nhỏ đơn giản

và dễ láp ráp, tương tự như chiếc kính mà Galileo đã dùng, sẽ được phát cho quần chúng sử dụng Tổ chức Năm Thiên văn Quốc tế sẽ tạo điều kiện cho cộng đồng các nhà thiên văn các nước đang phát triển để cộng tác với các nhà thiên văn trên thế giới Công việc bảo tồn những di tích thiên văn như những di sản thế giới và giữ bầu trời khỏi bị ô nhiễm bởi ánh đèn hay nhiễu xạ phát ra từ những khu công nghiệp cũng là một trong những mục tiêu của Năm Thiên văn Quốc tế Qua những hoạt động phổ biến thiên văn, dân chúng có thể ý thức được tác động của ngành thiên văn đối với đời sống hàng ngày Chương trình của Năm Thiên văn Quốc tế còn chú trọng đến vấn đề thiết lập sự cân bằng số lượng giữa các nhà thiên văn nam và nữ Hiện nay, trong thế giới thiên văn, số nhà thiên văn nữ chỉ chiếm khoảng một phần

tư Công việc giảng dạy và phổ biến thiên văn, kể cả đối với học sinh ở trình độ tiểu học cũng là một vấn đề quan trọng Thiên văn học thường được coi là một ngành khoa học xa vời và các nhà thiên văn là những nhà khoa học “tự nhốt” mình trong

“tháp ngà” Đề án “100 giờ thiên văn” sẽ là dịp để dân chúng toàn cầu được quan

sát trực tiếp bầu trời bằng kính thiên văn của những nhà thiên văn nghiệp dư trong 4 ngày liên tục, từ ngày 2 đến ngày 5 tháng 4 năm 2009, giống như Galileo ngày xưa Hàng loạt các hội thảo về các chủ đề khác nhau cũng đã được tổ chức với sự tham gia đông đảo các nhà thiên văn chuyên nghiệp cũng như nghiệp dư Rất nhiều vấn

đề nổi bật của thiên văn học thế kỉ XXI đã được đưa và tranh luận tại các hội thảo này Ví dụ như là có tồn tại hay không một vũ trụ khác song song với vũ trụ của chúng ta, sự khác nhau giữa thiên văn học và chiêm tinh học, còn nền văn minh nào khác trong dải Ngân Hà không? Cả những vấn đề về việc phổ biến kiến thức thiên văn trong nhân dân cũng như công tác đào tạo cán bộ giảng dạy, sinh viên và học sinh ở những nước chưa có nền tảng thiên văn vững chắc, hình thức để giáo dục thiên văn cho thế hệ trẻ,… Tất cả đã được đưa ra bàn luận nhằm mục tiêu phổ biến kiến thức thiên văn đến mọi người một cách hiệu quả và bền vững

1.1.8 Thiên văn học ở Việt Nam

Thiên văn học ở Việt Nam vẫn còn chậm phát triển so với một số nước trong khu vực cũng như trên thế giới Giáo trình về thiên văn học chỉ được giảng dạy ở một số trường đại học, cao đẳng và chỉ mang tính chất là nhập môn Ở bậc phổ thông, phần kiến thức về thiên văn được đưa một phần rất khiêm tốn vào cuối chương trình phổ thông để “làm quen” Đối với nhiều người kiến thức về thiên văn dường như là quá cao siêu, quá xa vời với cuộc sống hàng ngày của họ Mặc dù trong thực tế thì thiên văn có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của mọi người Trong những năm gần đây, thiên văn học ở Việt Nam đã có những bước phát triển Cùng với Hội Thiên văn vũ trụ Việt Nam là sự ra đời của Câu lạc bộ Thiên văn học trẻ Việt Nam ở Hà Nội và Câu lạc bộ Thiên văn nghiệp dư TP Hồ Chí Minh Các hoạt động đã được tổ chức sôi động hơn, số lượng người quan tâm và tìm hiểu về thiên văn học cũng ngày càng nhiều hơn Thành công của các hoạt động thiên văn trong những năm qua, đặc biệt là trong Năm Thiên văn Quốc tế 2009 đã phản ánh một nhu cầu rất thật của giới trẻ Việt Nam là nhu cầu muốn được khám

hiện nay thì ngay cả những chuyên viên nghiên cứu thiên văn còn gặp khó khăn Trong các giải pháp được đưa ra nhân Năm Thiên văn Quốc tế thì nâng cao giáo dục thiên văn cho thế hệ trẻ và trình diễn thiên văn là những giải pháp để nâng cao dân trí được đánh giá hàng đầu Hội Thiên văn Quốc tế (IAU) cũng đã giúp đỡ Việt Nam tổ chức các khóa học về thiên văn, các lớp đào tạo cán bộ giảng dạy về thiên văn, … Chúng ta hi vọng rằng các nhà thiên văn Việt Nam sẽ ủng hộ và tích cực tham gia vào các hoạt động của Năm Thiên văn Quốc tế cùng với các nhà thiên văn học toàn cầu, góp phần phổ biến kiến thức thiên văn đến với mọi người

1.2 HỆ ĐỊA TÂM VÀ HỆ NHẬT TÂM

1.2.1 Quan niệm của Aristotle(384-322 TCN) về vũ trụ

Aristotle là một nhà triết học vĩ đại thời cổ Những tư tưởng của ông có ảnh hưởng sâu sắc đến nhiều thế hệ Mặc dù ở thời ông người ta không sử dụng toán học và tiến hành thí nghiệm nhưng ông vẫn được coi là cha đẻ của vật lý với tác phẩm “Vật lý học” Theo ông, vũ trụ được cấu thành bởi 4 yếu tố cơ bản là: đất, nước, không khí và lửa [9] Mỗi nguyên tố đều có vị trí tự nhiên trong vũ trụ Vị trí tự nhiên của đất là địa cầu, trung tâm bất động của vũ trụ Vị trí tự nhiên của nước là phần khối cầu bao bọc ngoài địa cầu Vị trí tự nhiên của không khí và lửa là hai phần khối cầu bọc ngoài Mặt cầu ngoài cùng là giới hạn vị trí của lửa, có gắn các sao bất động, đó là giới hạn của vũ trụ Mỗi nguyên tố khi

bị cưỡng bức rời khỏi vị trí tự nhiên đều có xu hướng trở về vị trí tự nhiên cũ Thế giới từ Mặt trăng trở lên là của trời, là thế giới linh thiêng Chuyển động tự nhiên của các thiên thể ở đây là chuyển động tròn, vì đường tròn là hoàn thiện nhất Thế giới dưới Mặt trăng là thế giới trần tục nên chuyển động là đường thẳng, một đường không hoàn thiện Tất cả các thiên thể đều có dạng hình cầu, một hình dạng hoàn thiện Vũ trụ đã tồn tại và sẽ tồn tại mãi, vĩnh hằng, bất biến Theo ông thì không có chân không và vật nặng rơi tự do nhanh hơn vật nhẹ [9] Như vậy từ các truyền thuyết sơ khai về vũ trụ đến Aristotle vũ trụ đã có tâm là Trái đất với các định luật cơ học được hiểu một cách trực quan, thiếu chính xác

1.2.2 Hệ địa tâm của Ptolemy

Tới thế kỷ III TCN Thiên văn bắt đầu tách thành một khoa học riêng biệt Các nhà Thiên văn đã thực hiện các quan sát về chuyển động của các hành tinh Họ đưa ra lý thuyết về nội luận, ngoại luận và tâm sai Ptolemy trong tác phẩm “Almagest”, đã hoàn chỉnh các lý thuyết đó và xây dựng một mô hình vũ trụ gồm Mặt trời, Mặt trăng, các hành tinh: Thủy tinh, Kim tinh, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh và Trái đất với các đặc điểm sau [4]:

- Trái đất nằm yên ở trung tâm vũ trụ

- Giới hạn của vũ trụ là một vòm cầu trên có gắn các sao Vòm cầu này quay đều quanh một trục xuyên qua Trái đất

- Mặt trăng, Mặt trời chuyển động đều quanh Trái đất cùng chiều với chiều quay của vòm cầu nhưng với chu kỳ khác nhau nên chúng dịch chuyển đối với các sao

- Các hành tinh chuyển động đều theo những vòng tròn nhỏ (nội luân); tâm của vòng tròn nhỏ này chuyển động theo các vòng tròn lớn (ngoại luân) quanh Trái đất Có thể tâm của vòng tròn lớn lệch khỏi Trái đất ( nó có tâm sai)

- Trái đất, Mặt trời, tâm vòng tròn nhỏ của Kim tinh, Thủy tinh luôn nằm trên một đường thẳng

Như vậy mô hình vũ trụ địa tâm của Ptolemy thỏa mãn cho việc giải thích chuyển động nhìn thấy của thiên thể trên thiên cầu Đồng thời nó phù hợp với kinh thánh về sự sáng tạo ra thế giới của Chúa trong 6 ngày, với Trái đất là trung tâm Vì vậy thuyết địa tâm Ptolemy được giáo hội tán đồng và tồn tại cả ngàn năm

1.2.3 Hệ nhật tâm của Copernicus

Mặc dù có nhiều phiền toái nhưng do được Giáo hội ủng hộ, mô hình

Hệ địa tâm Ptolemy vẫn tồn tại nhiều thế kỷ Nó đã khiến khoa học giậm chân tại chỗ Nhiều nhà khoa học đã nghi ngờ về tính xác thực của nó Nhưng trước thế lực của Nhà thờ, chưa ai dám nêu ra một giả thuyết khác Mãi đến thời đại Phục hưng, vào thế kỷ XVI, Nicolaus Copernicus, một nhà khoa học Ba Lan, mới dũng cảm vạch ra chân lý Tuy vậy, trong những năm dài của cuộc đời, ông vẫn phục vụ nhà thờ với cương vị thư ký và bác sĩ, trong sự che chở của ông bác là giáo chủ Ông đã tham gia nhiều hoạt động xã hội, đã đi nước ngoài để du lịch và học hỏi được nhiều Nhưng vốn yêu thích thiên văn và toán học, ông đã miệt mài nghiên cứu bầu trời trong những điều kiện hết sức khó khăn và bằng những dụng cụ thô sơ ông vẫn thu được những kết quả khá chính xác Chỉ đến những ngày cuối đời ông mới dám công bố kết quả nghiên cứu của mình trong cuốn sách “Về sự quay của Thiên cầu” để tránh sự trả thù của giáo hội Hệ Nhật tâm Copernicus ra đời mở đầu cho cuộc cách mạng trong nhận thức của con người về vũ trụ Mặc dù vẫn phải dùng các khái niệm nội luận, ngoại luận, tâm sai như Ptolemy nhưng Copernicus đã có khái niệm về tính tương đối của chuyển động [13] Ông đã nhận thấy việc Trái đất quay quanh Mặt trời là cái có thật, việc Trái đất đứng yên chỉ là ảo ảnh Ông chỉ rõ:

- Mặt trời là trung tâm của vũ trụ

- Các hành tinh (Thủy Tinh, Kim tinh, Trái đất, Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh) chuyển động đều quanh Mặt trời theo quỹ đạo tròn, cùng chiều và gần như ở trong cùng một mặt phẳng Càng ở xa Mặt trời chu kỳ chuyển động của hành tinh càng lớn

- Trái đất cũng là một hành tinh chuyển động quanh Mặt trời, đồng thời tự quay quanh một trục xuyên tâm

- Mặt trăng chuyển động tròn quanh Trái đất (Vệ tinh của Trái đất)

- Thủy tinh, Kim tinh ở gần Mặt trời hơn Trái đất (có quĩ đạo chuyển động bé hơn) Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh có qũi đạo lớn hơn (ở xa Mặt trời hơn)

- Ở một khoảng rất xa là mặt cầu có chứa các sao bất động

Về cơ bản, mô hình nhật tâm Copernicus mô tả tương đối đúng về cấu trúc

Hệ Mặt trời và giải thích được hiện tượng nhật động và chuyển động của các thiên thể trên thiên cầu Với mô hình nhật tâm, Copernicus được gọi là “người đã bắt Mặt trời dừng lại và đẩy cho Trái đất quay” như những lời ghi trên tượng đài của ông ở Warsaw [7] Tuy nhiên, do coi rằng các hành tinh chuyển động tròn đều nên

hệ thống của Copernicus còn chưa đạt độ chính xác cao và sau này Kepler, Newton tiếp tục hoàn thiện Lý thuyết của Copernicus đã thách thức hệ thống của Ptolemy tồn tại hàng ngàn năm và là khởi đầu cho cuộc cách mạng trong khoa học, thần học

và cả triết học

1.2.4.Kepler và sự hoàn thiện hệ nhật tâm

Sau Copernicus là thời kỳ tranh luận dữ dội về vị trí của Trái đất và Mặt trời Tycho Brahe, một nhà Thiên văn giàu có xứ Đan mạch đã bỏ gần 30 năm trời quan sát và ghi chép rất kỹ về chuyển động của các hành tinh, hy vọng đó sẽ là

cơ sở kiểm tra lý thuyết Ông chết đi để lại toàn bộ số liệu cho cộng sự của mình là Kepler, một nhà thiên văn và toán học Đức xử lý Bằng những phương pháp toán học chính xác của mình, Kepler đã cho ra đời một ngành khoa học mới trong lịch sử khám phá vũ trụ của con người_ cơ học thiên thể Ba định luật nổi tiếng mang tên ông đã được trình bày trong các tác phẩm “Thiên văn học mới” xuất bản năm 1609 và “Sự hài hòa của thế giới” xuất bản năm 1619 [3]:

Định luật 1: Các hành tinh chuyển động trên qũi đạo hình elip với Mặt

trời ở tại một tiêu điểm

Định luật 2: Đường nối giữa một hành tinh với Mặt trời (bán kính

vectơ của hành tinh) quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau

Định luật 3 : Bình phương chu kỳ chuyển động của hành tinh tỷ lệ với

lập phương bán trục lớn quỹ đạo của nó

Những công trình của ông không những mô tả chuyển động của các hành tinh mà còn đề cập đến nguyên nhân gây ra những chuyển động ấy Theo mô hình của Kepler, Mặt trời chính là động cơ làm cho các hành tinh khác chuyển động Mặt trời quay và nhờ “trường lực” của mình khiến cho các hành tinh khác quay theo Mặt khác, các hành tinh còn hút lẫn nhau, lực hút này giống như từ tính và càng gần nhau thì cường độ càng lớn [3] Ông cũng đưa ra giả thuyết về nguyên nhân của thủy triều là do lực hấp dẫn của Mặt trăng [14] Thiên văn học giờ đây đã chuyển từ những mô hình thuần túy toán học sang bản chất vật lý mà sau đó Newton đã làm cho hai môn khoa học này gắn bó chặt chẽ với nhau Với những đóng góp đó, Kepler được coi là một trong những người đặt nền móng cho thiên văn học hiện đại [7]

1.2.5 Galileo và kỷ nguyên mới trong thiên văn

Galileo Galilei (1564_ 1642) là người góp công đầu cho việc xây dựng nền Thiên văn hiện đại Ông cũng là một trong những người đầu tiên đã dũng cảm bảo vệ cho mô hình hệ nhật tâm Copernicus Học thuyết Aristotle đã ăn sâu vào nhận thức của con người suốt 2,000 năm, nó khẳng định rằng vũ trụ này là tĩnh, mọi định luật vật lý đã được định sẵn trên cái tĩnh đó, mọi chuyển động đều là sai với tự nhiên [2] Dựa trên cơ sở đó mà Ptolemy đã chỉ ra rằng các ngôi sao là những quả cầu lửa đính trên một khối cầu pha lê bao quanh Trái đất Galilei nghiên cứu các định luật vật lý của Aristotle và nhận thấy nhiều điểm vô lí trong học thuyết này Bằng nhiều thí nghiệm cụ thể, ông đã đưa ra những chứng minh về sự sai lầm của học thuyết Aristotle như thí nghiệm về sự thả rơi các vật từ tháp

nghiêng Pisa để chứng minh cho sự rơi có gia tốc của vật hay giải thích thí nghiệm thả một quả cầu trên con tàu đang chạy Trong tác phẩm thiên văn học lớn nhất của ông là cuốn sách “Đối thoại về hai hệ thống vũ trụ”, Galilei đã chỉ ra sự khác biệt giữa hai hệ thống Ptolemy và Copernicus để rồi kết luận sự đúng đắn của hệ nhật tâm Copernicus và nêu lên sự sụp đổ hoàn toàn của mô hình địa tâm Ptolemy Năm

1604, một ngôi sao rất sáng bỗng xuất hiện trên bầu trời, các nhà khoa học thời đó xôn xao Nhiều người cho rằng đó là sự xuất hiện của một sao băng, có ý kiến lại cho rằng đó là một thiên thạch khổng lồ Galilei đã chỉ ra rằng đó thực chất chỉ là một vụ bùng nổ của một ngôi sao mà ông tạm gọi là hiện tượng siêu tân tinh Khi được biết về phát minh ra ống nhòm của người Hà Lan, Galilei đã chế tạo ra kính viễn vọng và bắt đầu quan sát bầu trời bằng dụng cụ này từ cuối năm 1609 Bằng các quan sát qua kính thiên văn của mình, Galilei đã chỉ ra rằng Trái đất không thể

là trung tâm của vũ trụ như mô hình địa tâm Ptolemy Qua kính thiên văn, ông thấy Mặt trăng cũng có núi non và các thung lũng như Trái đất, như vậy thì khó mà tin được rằng Trái đất có một vị trí ưu tiên nào trong vũ trụ và Mặt trăng thì không thể

là quả cầu lửa như Ptolemy đã nói Trong khi đó, Galilei lại đồng thời phát hiện ra

4 vệ tinh lớn của Sao Mộc (mà khi đó ông tạm gọi là các vệ tinh Medici_ để lấy lòng vị giáo hoàng yêu thích thiên văn này) Điều này đã chứng minh rằng không chỉ có Trái đất mới có vệ tinh quay quanh Nếu như Sao Mộc cũng có các vệ tinh quay quanh nó như Mặt trăng quay quanh Trái đất thì bản thân tất cả chúng đều phải quay quanh một tâm chung nào đó Ông cũng nhận thấy các pha của Sao Kim rất giống với Mặt trăng, do đó nó phải quay quanh Mặt trời chứ không phải Trái đất [15] Điều này đã được Galilei đưa vào cuốn “Đối thoại” làm một bằng chứng thực nghiệm góp phần vào việc khẳng định mô hình nhật tâm Copernicus Ông đã tìm cách thuyết phục Giáo hội La Mã về tính đúng đắn của thuyết này nhưng ý kiến phán quyết của Tòa án Giáo hội đã cho rằng là nó giả dối, phi lý, tà đạo và chống lại kinh thánh Dù bị Nhà thờ giám sát chặt chẽ nhưng Galilei vẫn bảo vệ thuyết nhật tâm của Copernicus, ông là biểu tượng cho sức mạnh không thể khuất phục

1.2.6 Newton và các định luật cơ bản của cơ học cổ điển

Newton chính là người khai sinh môn cơ học thiên thể trong Thiên văn

Ôn g ch ín h là người thực hiện bước quan trọng nhất trong việc chứng minh sự đúng đắn của hệ nhật tâm Copernicus Là người đã chế tạo chiếc kính thiên văn phản xạ đầu tiên, và tiến hành phân tích ánh sáng thành một chuỗi các vạch quang phổ, Newton đã đặt nền móng cho quang phổ học, một phương pháp quan trọng để nghiên cứu các thiên thể Tuy nhiên, thành tựu quan trọng nhất của ông trong thiên văn học là ba định luật của động lực học và định luật vạn vật hấp dẫn được trình bày trong tác phẩm “Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên” Với quan niệm rằng chuyển động của các thiên thể cũng tuân theo các quy luật như chuyển động của các vật thể khác trên mặt đất, tư tưởng của ông ảnh hưởng rất mạnh mẽ lên thế giới quan của loài người trong suốt một chặng dài lịch sử

1.3 THIÊN HÀ

1.3.1 Vài nét về thiên hà

Vũ trụ được cấu tạo bằng vật chất dưới nhiều dạng bao gồm hàng trăm tỉ thiên

hà Năm 1920, dựa vào hình dạng thiên hà, Hubble đã phân loại thiên hà như sau [15]:

Loại 1: Dạng thiên hà xoắn ốc (dẹt, các tay xoắn ốc) chiếm khoảng 70%

Loại 2: Dạng thiên hà elip (không dẹt bằng loại xoắn ốc) chiếm khoảng 30% Loại 3: Dạng thiên hà vô định hình, chiếm khoảng 1%

Mỗi thiên hà gồm hàng trăm tỉ sao như Mặt trời Mỗi sao có thể có nhiều hành tinh không tự phát sáng Chỉ có các sao mới phát sáng và phát nhiệt Có những sao rất sáng, cường độ sáng gấp hàng trăm đến hàng vạn lần Mặt trời

Trong vũ trụ còn phát hiện các thiên thể có hình dáng giống những đám mây, gọi là các tinh vân Chúng gồm nhiều khối khí và bụi vũ trụ tạo thành, ví dụ tinh vân Tiên Nữ, tinh vân Cua Bên cạnh những sao mới tạo thành còn rất trẻ là những sao rất già bị suy sụp và trở thành lỗ đen Lỗ đen có đặc điểm là mật độ khối lượng cực kì lớn, nên trường hấp dẫn của chúng cực kì mạnh Có giả thiết cho rằng có một

dạng vật chất cấu tạo nên vũ trụ, đó là vật chất tối [16]

1.3.2 Thiên hà của chúng ta- Ngân Hà

Nhìn lên bầu trời đêm ta thường thấy những vết trắng mờ mờ như sữa Theo tiếng Hy Lạp “galaxy” có nghĩa là sữa Từ lâu người ta đã chú ý đến một dải trắng như sữa vắt ngang bầu trời đêm và gọi đó là con đường sữa (Milky way), hay tiếng Việt là Ngân Hà Đó là thiên hà đầu tiên được con người biết đến và có chứa Tr ái đ ất Ngoài ra, trên bầu trời còn vô số các thiên hà khác Ngày nay, chữ Thiên hà (Galaxy) viết hoa để chỉ Ngân Hà là thiên hà của chúng ta, còn viết thường (galaxy) là để chỉ các thiên hà khác

Ngân Hà là tập hợp các sao Càng xa tâm mật độ sao càng giảm, tức Ngân

Hà là một hệ có giới hạn [19] Tính đến cấp sao 21 th ì Ngân Hà có 2.109 ngôi sao, khối lượng Ngân Hà là 2.1011 k h ố i l ư ợ n g M ặ t t r ờ i , đường kính cỡ 30.000 pacsec hay 100.000 năm ánh sáng, bề dày cỡ 6.500 năm ánh sáng Nhìn ngang, Ngân Hà có dạng 2 cái dĩa úp vào nhau, còn nhìn từ trên xuống nó có dạng những cánh tay hình xoắn ốc Vậy Ngân Hà của chúng ta là Thiên hà xoắn

ốc Thực ra hình ảnh Ngân Hà là do con người xây dựng từ hình ảnh của những thiên hà khác mà con người quan sát được, chứ chúng ta chưa thể bay ra khỏi Ngân Hà để ngắm lại ngôi nhà của mình Mặt trời chỉ là một ngôi sao bình thường trong Ngân Hà

Ngân Hà của chúng ta hình thành đã lâu, có lẽ bằng tuổi vũ trụ (phần ta quan sát được, tức 15 tỷ năm) Ngày nay, các vấn đề như từ trường của thiên hà,

nghiên cứu

1.3.3 Các thiên hà khác

Từ thế kỷ thứ X V I I I , Herschel đã nhận thấy trong vũ trụ có nhiều vật thể dạng đám mây (tinh vân), trong đó có vật thể dạng xoắn ốc Năm 1924 bằng kính thiên văn 2.5m, nhà thiên văn Mỹ Hubble đã chụp được ảnh tinh vân Tiên nữ

và thấy nó gồm vô số các sao, có cả các sao mới, sao siêu mới, các quần tinh hình cầu, quần tinh phân tán [3] Đặc biệt là có các sao biến quang Cepheid Dựa vào các sao biến quang loại Cepheid ông đã xác định được khoảng cách tới tinh vân này rất xa (cỡ 2 triệu n ăm án h s án g ) Như vậy đây là một thiên hà ở ngoài thiên hà của chúng ta Ngày nay bằng kính thiên văn hiện đại người ta đã phát hiện ra rất nhiều thiên hà khác (với kính 5m có thể thấy cả tỷ thiên hà) Các thiên hà được ký hiệu theo danh mục Messier (nhà thiên văn Pháp 1730-1817) Ví

dụ thiên hà Tiên Nữ (Andromeda) là M31 Ngày nay người ta còn sử dụng hệ danh mục mới do nhà thiên văn Dayer lập năm 1888 (New general Catalogue), trong đó thiên hà Tiên nữ là NGC 224 Trong các khoảng không giữa các ngôi sao trong thiên hà còn có các đám mây bụi và khí, gọi là các tinh vân, trong đó chứa phần lớn là Hydro trung hòa Ngoài ra còn có các phân tử hữu cơ đơn giản

1.4 NGUỒN GỐC VŨ TRỤ

1.4.1 Mẫu vũ trụ của Friedmann

Friedmann đưa ra giả thuyết có thể có ba mô hình vũ trụ khác nhau: [1]

 Mô hình một: Vũ trụ giãn nở đủ chậm để lực hấp dẫn giữa các thiên hà khác

nhau làm cho sự giãn nở chậm lại và cuối cùng dừng hẳn Sau đó các thiên

hà bắt đầu chuyển động lại gần nhau và cuối cùng vũ trụ co lại

 Mô hình hai: Vũ trụ giãn nở nhanh tới mức lực hấp dẫn không thể làm nó

dừng lại Các thiên hà chuyển động ra xa nhau với tốc độ đều

 Mô hình thứ ba: Vũ trụ giãn nở vừa đủ nhanh để tránh được quá trình co lại

về trạng thái ban đầu

1.4.2 Các quan niệm về nguồn gốc vũ trụ

Quan niệm cổ đại cho rằng thế giới thực tế chỉ là một cái đĩa phẳng tựa trên

lưng một con rùa khổng lồ, con rùa này lại tựa lên lưng con rùa khác, cứ thế chúng xếp chồng lên nhau tạo thành “Tháp rùa” [4] Vào năm 340 TCN, Aristotle đã đưa

ra luận chứng cho thấy Trái đất có hình cầu chứ không phải là cái đĩa phẳng như người ta vẫn nghĩ thông qua việc quan sát hiện tượng nguyệt thực và sự sai lệch về

vị trí biểu kiến của Sao Bắc Đẩu tại Ai Cập so với Hi Lạp Theo Aristotte, Trái đất

là tâm của vũ trụ

Quan điểm do trường phái Hoyle cho rằng vũ trụ ở trong trạng thái ổn định,

vô thủy vô chung Vật chất được tạo ra và biến đi liên tục [5]

Quan điểm của học thuyết Big Bang cho rằng vũ trụ được tạo ra từ một vụ nổ

rất lớn cách đây khoảng 15 tỉ năm Vũ trụ lúc đầu chỉ là một điểm kì dị có có khối lượng cực kì lớn, nóng tới hàng triệu tỉ độ nổ ra và hiện nay đang giãn nở và loãng dần Thuyết này được đông đảo công chúng ủng hộ nhờ phát hiện ra sự tản xa của các thiên hà và đo được phông bức xạ [5]

Quan điểm của Steven W.Hawking: Theo Hawking, một lý thuyết thống nhất muốn thành công phải là lý thuyết hấp dẫn lượng tử Lý thuyết hấp dẫn lượng

tử kết hợp hai học thuyết lớn nhất của thời đại: thuyết tương đối rộng và cơ học lượng tử Ông đi tới kết luận rằng: điều kiện của vũ trụ là không có biên, vũ trụ là một hệ tùy thân và không bị ảnh hưởng của bất cứ điều gì bên ngoài vũ trụ Vũ trụ không được tạo ra và cũng không bị hủy diệt Vũ trụ thực sự tồn tại [5]

1.4.3 Một số hiệu ứng thiên văn:

- Hiệu ứng Zeeman: Là hiện tượng vạch quang phổ bức xạ của các

nguyên tử trong từ trường bị tách ra thành những thành phần phụ Đó là do các mức năng của nguyên tử ở trong từ trường đã thu thêm năng lượng phụ của từ trường và tách ra thành những mức phụ Sự chuyển mức của electron trong nguyên tử khi đó sẽ có thêm nhiều vạch phụ, được xác định theo các qui tắc của

cơ học lượng tử Như vậy ta có thể xác định được phương và cường độ của từ trường của thiên thể qua quan sát số vạch và khoảng cách ∆λ giữa chúng Kết quả quan sát cho thấy hầu hết các thiên thể đều có từ trường Chẳng hạn, vết đen Mặt trời có từ trường khoảng 10-2 Tesla [10]

- Hiệu ứng Dopple: Là hiện tượng thay đổi tần số của nguồn phát xạ, khi

có sự dịch chuyển t ư ơ n g đ ố i giữa nguồn phát sóng và người quan sát

f v v

v v f

ra xa khỏi người quan sát nên người quan sát sẽ thấy đỏ hơn [17] Hiện tượng này là

hệ quả của hiệu ứng Doppler, khi các vạch quang phổ trong phần ánh sáng biểu kiến chuyển dịch về phía phổ đỏ do tần số sóng điện từ của các thiên hà hay thiên thể giảm xuống Dịch chuyển đỏ càng lớn thì vật thể đang quan sát chuyển động ra xa khỏi người quan sát càng nhanh Ngược với dịch chuyển đỏ là dịch chuyển xanh [10]

Nhờ hiện tượng dịch chuyển đỏ mà người ta phát hiện ra rằng các thiên hà đang chuyển động ra xa nhau hơn, tức là vũ trụ đang giãn nở

Tiểu kết: Qua chương này, chúng ta có thể thấy được một bức tranh sơ lược

về thiên văn học với những nét đặc sắc nhất của nó Theo suốt chiều dài lịch sử của nhân loại, thiên văn học cũng đã có những bước thăng trầm của riêng mình Và đi cùng với sự phát triển đó là sự gia tăng không ngừng về các hiện tượng mới trong thiên văn cũng như những phát minh mới về thiên văn Từ đó mà số lượng từ ngữ

về thiên văn cũng tăng lên nhanh chóng và thiên văn học trở thành một khoa học độc lập Thiên văn học cũng đã có những đóng góp lớn trong bức tranh toàn cục về tri thức khoa học của nhân loại Vì vậy mà số lượng người muốn tìm hiểu về các kiến thức thiên văn vẫn đang ngày càng tăng lên nhanh chóng Chúng tôi xây dựng

từ điển thiên văn học này để hỗ trợ một cách tích cực cho mọi người trong khi tìm hiểu, học tập, giảng dạy và nghiên cứu về thiên văn học

Chương 2:

NGÔN NGỮ PHP

VÀ HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU MySQL

Trong thực tế, ứng dụng w eb luôn tồn tại hai loại là trang w eb tĩnh và trang web động Trang web tĩnh là trang HTML không kết nối cơ sở dữ liệu Ngược lại, trang web động là trang web có kết nối cơ sở dữ liệu Điều này có nghĩa

là mỗi khi trang web động được nạp lại (refresh), dữ liệu trình bày trên trang web được đọc từ cơ sở dữ liệu

Do đặc thù của một từ điển chủ yếu là các phép toán truy tìm, trích lọc, sắp xếp thông tin tương đối đơn giản mà không có các phép toán phức tạp để xử lý thông tin, do đó tôi chọn ngôn ngữ thực hiện chương trình là PHP và hệ quản trị cơ

Bảng dưới đây sẽ cho ta thấy được sự phát triển và ứng dụng mạnh mẽ của PHP từ tháng 10 năm 2000 đến tháng 3 năm 2002: [25]