Lich su thien van

Lịch sử
THIÊN VĂN HỌC
Mở đầu về lịch sử phát triển thiên văn
Thiên văn xuất hiện từ rất lâu, ngay từ thời hồng hoang con người đã biết quan sát và lý giải về vũ trụ bằng những câu chuyện thần thoại:
+ Thần thoại Hy Lạp
+ Thần thoại Ấn Độ
+ Thần thoại Trung Quốc
+ Thần thoại Việt Nam
+ …
Thần thoại Hy Lạp
Thần thoại Hy Lạp ghi lại rằng thuở xưa, khi toàn bộ các sinh vật còn chưa xuất hiện, cả vũ trụ chỉ là một vực thẳm đen tối tên là Chaos. Thế rồi từ chaos mới sinh ra địa ngục, bóng tối, đêm đen, đất (Gaia) và tình yêu. Đất mẹ Gaia chính là nguồn gốc của tất cả các vị thần sau này. Thần thoại Hy Lạp có 12 vị thần tối cao:

1- Zeus 7 - Apollon
2- Hades 8 - Artemix
3- Poseidon 9 - Atena
4- Hera 10- Aphrodite
5- Hestia 11- Ares
6- Demeter 12- Hephaitos
Thần thoại Trung Quốc
Ở Trung Quốc, hoạt động của con người, thiên tai, lũ lụt đều do thế giới thiên đình cai quản. Thiên đình, nơi ngự trị của ngọc hoàng và các thần linh, thiên binh, thiên tướng là nơi cao xa vĩnh cửu, nơi con người không bao giờ có thể đặt chân tới. Nhìn chung tổ chức thiên đình này được sao chép tương đối chính xác với mô hình triều đình của người Trung Hoa cổ
Thần thoại Việt Nam
Truyện “Thần trụ trời”
Ngày xưa trời đất hoàn toàn chỉ là một mớ hỗn độn. Rồi một vị thần xuất hiện, vươn tấm thân khổng lồ đứng dậy, dùng 2 tay nâng bầu trời lên và lấy chân đạp đất tách ra khỏi trời.
Thần lấy đất đá xây thành một cái cột để chống trời. Khi trời đất đã ổn định, thần phá cột và ném đất đá đi khắp nơi tạo thành sông núi, biển cả.
Từ thời đồ đá đã xuất hiện các công trình thiên văn:

+ Ở Ireland: công trình khổng lồ bằng đá được xem như một đài qsát thiên văn “Newgrange”, là di sản thế giới UNESCO, niên đại 3200 TCN
ở Anh : đài thiên văn cổ được xây dựng bằng những cột đá “Stonehenge”, niên đại 1900-1600 TCN

Các GIAI ĐỌAN lịch sử
phát triển Thiên Văn
THIÊN VĂN HỌC
CỔ ĐẠI
Thiên văn Cổ Đại
Từ những năm 2000 TCN, con người đã quan sát và có những ghi nhận rất chính xác về thiên văn nhưng cũng có một vài lý thuyết mang tính tôn giáo và không phù hợp với thực tế.
Ở nhiều nước đã hình thành các nền văn minh cổ và đạt nhiều thành tựu
Thiên văn Cổ Đại
Nền văn minh Ai Cập:
Nền văn minh Hy Lạp, La Mã :
Lịch Ai Cập
Đã biết đến 5 hành tinh và chia bầu trời thành 45 chòm sao
Chế ra đồng hồ Mặt Trời (chia 1 ngày đêm thành 24 giờ)
Nền văn minh Lưỡng Hà:
Nền văn minh Ấn Độ. Trung Quốc, các nước Ả Rập, …
- Đã biết đến 5 hành tinh và đường đi của chúng
- Phân biệt được 12 chòm sao. Nghiên cứu sao chổi, sao băng
- Tính được nhật thực, nguyệt thực
- Đặt ra âm lịch
- Tìm ra chu kì Saros
Thiên văn Cổ Đại
Nền văn minh Hy Lạp, La Mã :

Tính toán được đường kính ⊕, khoảng cách từ ⊕ đến ⊙ và ☾

- Ý tưởng về Hệ Địa tâm của Aristotle và Ptolemy → thống trị trong nhiều thế kỉ, kìm hãm sự phát triển khoa học
Thiên văn Cổ Đại
⊕ không phải dĩa bẹt mà có hình cầu
Vũ trụ được cấu thành bởi 4 yếu tố: đất - nước - không khí - lửa
THUYẾT ĐỊA TÂM
⊕ là trung tâm vũ trụ, đứng yên còn ⊙, ☾, các hành tinh và các ☆ cđ tròn quanh ⊕
→ trực quan, thiếu chính xác
Thiên văn Cổ Đại
- ⊕ nằm yên ở trung tâm vũ trụ.
- Các hành tinh cđ đều theo những vòng tròn nhỏ, tâm các vòng tròn nhỏ cđ theo các vòng tròn lớn quanh ⊕. Có thể tâm của vòng tròn lớn lệch khỏi ⊕ (nó có tâm sai)
Giới hạn của vũ trụ là 1 vòm cầu có gắn các ✩ quay đều quanh trục xuyên tâm ⊕
⊕, ⊙, tâm vòng tròn nhỏ của Kim tinh, Thủy tinh luôn nằm trên một đường thẳng
THIÊN VĂN HỌC
CỔ ĐIỂN
- Dù chịu sự giám sát chặt chẽ của nhà thờ nhưng các nhà thiên văn vẫn kiên trì đấu tranh và không công nhận thuyết địa tâm của Ptolemy
Thiên văn học Cổ Điển
TK XVI – cuối XVIII
Thiên văn Cổ Điển
Nicolaus Copernicus
(1473-1543), Ba Lan
“người đã bắt ⊙ dừng lại và đẩy cho ⊕ quay”
THUYẾT NHẬT TÂM
- ⊙ đứng yên
- ⊕ tự quay quanh trục và cùng 5 hành tinh cđ tròn đều quanh ⊙, cùng chiều, trong cùng 1 mp
- ☾ cđ tròn quanh ⊕
- Mặt cầu ngoài cùng chứa các ✩ bất động

→ cuộc cách mạng lớn trong thiên văn
Thiên văn Cổ Điển
Dựa vào các số liệu của Brahe, Kepler đã hoàn thiện hệ nhật tâm bằng 3 đluật
Thiên văn Cổ Điển
→ kế thừa và phát triển cơ học cổ điển, tìm được thêm một số hành tinh mới của Hệ ⊙, đánh dấu sự toàn thắng của thiên văn cổ điển
Thiên văn Cổ Điển
THIÊN VĂN HỌC
HIỆN ĐẠI
Frederick William Herschel (1738-1822) Nhà quan trắc xuất sắc và tiên phong đã hoàn thiện kính thiên văn và nhiều đóng góp khác cho ngành thiên văn.
Kính thiên văn khổng lồ dài 12m của William Herschel
Thiên văn hiện đại
Với kính thiên văn của mình, Herschel đã phát hiện được khoảng 2500 tinh vân và sao chùm đồng thời đưa ra mô hình các tinh vân dạng Ngân Hà.
Tìm ra một hành tinh mới trong hệ Mặt Trời - sao Thiên Vương (1781 ) và 2 vệ tinh của nó là Titania và Oberon
Phát hiện 2 vệ tinh thứ sáu và thứ bảy của sao Thổ (Enceladus, Mimas) năm 1789
Phát hiện ra tia hồng ngoại
Thiên văn hiện đại
Mặt trời không phải là tâm của vũ trụ
Harlow Shapley (1885-1972)
Nhà thiên văn nhười Mỹ với những tính toán của mình đã chứng minh được Mặt trời không nằm tại tâm ngân hà, nó không phải là tâm của vũ trụ.
Thiên văn hiện đại
Quang phổ vạch Mặt trời
Lý thuyết về bức xạ của vật đen tuyệt đối
Nghiên cứu về quang học cũng phát triển vượt bậc
Thiên văn hiện đại
Sau đó 12 năm, Joseph von Fraunhofer đã giải thích được nguyên nhân của những vạch tối đó là do các 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 1802, William Hyde Wollaston phát hiện ra những vạch sẫm rất mảnh cắt ngang phổ của ánh sáng Mặt Trời.
Thiên văn hiện đại
Các định luật về bức xạ
Boltzmann
(1844-1906)
Max Planck
(1858 - 1947)
Albert Einstein
(1879 - 1955)
 Cơ sở cho thiên văn vật lý
Thiên văn hiện đại
Giữa thế kỷ 19, 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 Frauhoffer và phát hiện ra Na, Fe, Mg, Ca, Cr 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
Angelo Secchi đã nghiên cứu phổ của khoảng 4000 ngôi sao và được coi là cha đẻ của hệ thống phân loại phổ sao.
William Huggins xác lập sự tương đồng giữa phổ Mặt Trời với nhiều ngôi sao và lần đầu tiên thu được phổ của các tinh vân khí gồm những vạch phát xạ riêng biệt.
Năm 1890, Đài thiên văn Havard 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.
Chụp ảnh được phát minh và hoàn thiện đã trở thành một công cụ hữu hiệu cho quan sát thiên văn:
Thiên văn hiện đại
Người đi tiên phong trong chụp ảnh thiên văn là John William Draper với bức ảnh chụp Mặt Trăng năm 1840, chụp được phổ của sao Alpha năm 1872, chụp tinh vân năm 1880...
Warren de la Rue đã chụp được rất nhiều ảnh Mặt Trời 1872
SPOTS AND FACULÆ ON THE SUN.
(FROM A PHOTOGRAPH BY MR. WARREN DE LA  RUE)
Bức ảnh chụp mặt trăng năm 1840 của Draper
Thế kỷ 20 lần lượt giải đáp những đặc trưng quan trọng nhất của ngôi sao.
Những năm đầu thế kỷ, Ejnar Hertzprung và Henry Norri Russell đã tìm ra mối quan hệ giữa độ trưng với màu sắc và nhiệt độ của các ngôi sao và lập ra giản đồ Hertzprung-Russell.
Thiên văn hiện đại
Thiên văn hiện đại
Vào thập niên 1920, Eddington cũng chỉ ra rằng phản ứng hạt nhân và phản ứng nhiệt hạch chính là nguồn năng lượng của các ngôi 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.
Năm 1904  , Henrietta Swan Leavitt phát hiện ra một dạng sao biến quang gọi là sao Cepheid và sau đó tìm được tương quan giữa chu kỳ thay đổi độ sáng với độ trưng của chúng mà nhờ vậy 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.
Con người cũng đã biết rằng, giữa các vì sao, trong khoảng không tưởng như trống rỗng là những đám mây bụi và khí tạo thành các tinh vân. Bụi và khí tham gia vào quá trình tạo ra những ngôi sao đồng thời khi "chết" đi, các ngôi sao lại tạo ra chúng như một vòng tuần hoàn.

Quá trình tiến hóa của các ngôi sao, những đối tượng dị thường như sao neutron, lỗ đen... cũng được biết đến và tìm hiểu.
Thiên văn hiện đại
Thuyết tương đối rộng và hẹp về bản chất không thời gian
Albert Einstein
(1879 - 1955)
Năm 1905, Albert Einstein đưa ra thuyết tương đối hẹp với công thức nổi tiếng về quan hệ giữa năng lượng với khối lượng của vật thể E = mc². Ông cũng chỉ ra rằng tốc độ ánh sáng là một hằng số.
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" (năm 1917).
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 29 tháng 5 năm 1919 tại đảo Príncipe. Trị số vi sai xê dịch (độ lệch giữa vị trí thực và vị trí biểu kiến) của các ngôi sao gần Mặt Trời lớn hơn trị số mà ánh sáng bị bẻ cong bởi lực hấp dẫn khi đi ngang qua nó, phần lớn hơn này chính là do độ cong của không-thời gian.
Sau đó, tham vọng của Einstein là một lý thuyết thống nhất của mọi trường vật lý nhưng nó vẫn còn đang bỏ ngỏ và là thách thức đối với các thế hệ sau.
Thiên văn hiện đại
Edwin Powell Hubble
(1889- 1953)
Vũ trụ không có tâm, tất cả đang dãn nở
Đầu thế kỉ XX, E.P.Hubble, nhà thiên văn người Mĩ người sáng lập thiên văn tinh học tinh hệ, đã nhận thấy qua hiệu ứng Doppler là các tinh hệ( thiên hà) đang rời xa chúng ta: Vũ trụ không có tâm, tất cả đang dãn nở.
Thiên văn hiện đại
Thuyết vụ nổ lớn
(Big bang)
Vũ trụ bắt đầu và tiến hóa như thế nào?
Sự giãn nở và sự lạnh đi của vũ trụ
Giải quyết:
Thiên văn hiện đại
_ 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 (Big Bang). Theo Lemaitre, vũ trụ khởi thủy rất đậm đặc với mật độ vật chất 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 điểm 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 vào khoảng 5 K) 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 thì đây được coi là bằng chứng thực tế khẳng định giả thuyết Vụ nổ lớn.
_ Năm1989, những dữ liệu được vệ tinh COBE thu thập được đã cho phép xác định nhiệt độ của sóng tàn dư là vào khoảng 2,728 K.
_ Đầu thập niên 1980, Alan Guth và độc lập với ông, một vài người khác 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 trong 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.
Thiên văn hiện đại
1945 thiên văn vô tuyến ra đời  góp phần cho việc tìm hiểu vũ trụ.
Trong thế kỉ XX, 2 lĩnh vực nghiên cứu: vi mô và vĩ mô
Vật lí nguyên tử hạt nhân  nguồn gốc năng lượng các thiên thể
Các định luật trong cơ lượng tử  cơ chế hình thành, tiến hóa của các vật thể trong vũ trụ
Thiên văn vật lý
Trở thành
Mũi nhọn trong khoa học
Thiên văn hiện đại
Con người đặt chân vào vũ trụ
_ Liên Xô phóng thành công Sputnik 1, vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Trái Đất ngày 4/10/1957.
_ Thiên thể đầu tiên mà thiết bị vũ trụ được phóng lên là Mặt Trăng, thiên thể gần Trái Đất nhất.
_ Luna 1 là con tàu đầu tiên thắng được lực hấp dẫn của Trái Đất để bay đến gần Mặt Trăng.
_ Luna 2 là con tàu đầu tiên tiếp cận bề mặt của Hằng Nga ngày 14/9/1959.
_ Sau chuyến bay của chú chó Laika trên tàu Sputnik 2 năm 1957, ngày 12/4/1961, Yuri Gagarin đã trở thành người đầu tiên bay vào khoảng không gian gần Trái Đất bằng con tàu Vostok 1.
_ Ngày 20/7/1969, con tàu Apollo 11 đã đưa Neil Armstrong và Buzz Aldrin đặt chân lên vệ tinh duy nhất của Trái Đất.
Thiên văn hiện đại
Những tiến bộ của ngành hàng không vũ trụ 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... )
Ngành hàng không vũ trụ
Kính thiên văn vũ trụ James Webb sẽ sẵn sàng thay chỗ Hubble vào năm 2014.
 Thiên văn thu được nhiều thành tựu to lớn
Những đối tượng dị thường như lỗ đen hay vật chất tối vẫn chưa được vén lên bức màn bí mật
Hệ Mặt Trời các thiên hà và cả vũ trụ bao la đã hình thành như thế nào và sẽ phát triển ra sao vẫn chưa được hiểu biết tường tận
Có hay không sự sống hay những nền văn minh ngoài Trái Đất?
Còn nhiều câu hỏi lớn chưa có lời giải đáp
…
LỜI KẾT
Tuy đã đat được những thành tựu đáng kể, nhưng vũ trụ là mênh mông vô tận, so với sự tồn tại của nó thì lịch sử phát triển thiên văn chỉ chưa đầy 1 tích tắc, Thiên văn vẫn chưa viết đoạn kết cho nhiều vấn đề của mình.
Thiên văn đã xuất hiện từ rất lâu, và lịch sử phát triển của nó như một môn khoa học chia làm 3 giai đoạn chính: Cổ điển, cổ đại và hiện đại. Mổi giai đoạn có những bước ngoặc, những thành tựu riêng. Thiên văn đã góp phần quan trọng trong đời sống, kích thích các ngành kĩ thuật phát triển theo. Hơn thế nữa, không chỉ cung cấp những kiến thức về vũ trụ, thiên thể, thiên văn còn xây dựng nhân sinh quan, thế giới quan đúng đắn cho con người.
Cám ơn thầy và các bạn
đã lắng nghe