Lịch sử thien van học

Lịch sử thiên văn học
Trường đại học sư phạm TP HCM
Khoa Vật Lí
Tên đề tài:
GV: Cao Anh Tuấn
SVTH: Nhóm 1
Thiên văn học là gì?
Nói một cách nôm na. Thiên văn học là môn khoa học về các thiên thể - những vật thể tồn tại trên bầu trời.

Định nghĩa một cách khoa học: Thiên văn là môn khoa học về cấu tạo, chuyển động và tiến hóa của các thiên thể (kể cả Trái Đất),về hệ thống của chúng và về vũ trụ nói chung.
Thiên văn học là một trong những môn khoa học ra đời sớm nhất trong lịch sử loài người.

Lịch sử phát triển của thiên văn có thể chia làm ba giai đoạn chính: Cổ đại, cổ điển và hiện đại.
Trong mỗi giai đoạn đều có những thành tựu nổi bật đánh dấu những bước tiến nhảy vọt của ngành thiên văn học.
Thiên văn học cổ đại
Sơ khai:
Vào khoảng 6000 năm trước, thiên văn học được hình thành tại Babilon. Họ đã ghi chép được sự vận động của các thiên thể, và xếp chúng vào các chòm sao với hình dạng khác nhau.
Thế kỉ 6 TCN – thế kỉ 4 TCN
Thế kỉ thứ 6 TCN: Thales đã dự đoán chính xác thời gian xảy ra nhật thực.
Học trò của Thales, Anaximander đã đưa ra mô hình vũ trụ theo thuyết địa tâm đầu tiên trong lịch sử thiên văn học, và tìm cách để giải thích nguồn gốc của vũ trụ.
Thế kỉ thứ 5 TCN: Anaxagoras đưa ra mô hình vũ trụ là một quả bóng hình cầu đang nở ra với Trái Đất là trung tâm.
Thế kỉ thứ 4 TCN:Nhà triết học Philolaus cho rằng Trái Đất chuyển động thành vòng tròn quanh một tâm điểm.
Thiên văn học từ thế kỉ thứ 4 TCN – sau CN
Đến thời kỳ này, nền khoa học nói chung, thiên văn học nói riêng đã đạt bước phát triển từ suy luận chung sang nghiên cứu cụ thể và hệ thống các hiện tượng tự nhiên.
Eudoxus đã vẽ được hình chiếu của chí tuyến trời và vòng Cực Bắc lên bề mặt Trái Đất. Ngoài ra ông còn đưa ra giả thuyết về chuyển động của các hành tinh.
Heraclides cho rằng chuyển động quay quanh mình của Trái Đất gây ra nhật động.
Heratosthenes đã tính được đường kính của Trái Đất.
Aristarchus là người đầu tiên trình bày một cách cụ thể và rõ ràng nhất về thuyết nhật tâm và tính được khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời.
Plotemy ông đã sáng chế ra các dụng cụ đo góc để ngắm các vì sao như thước xích cầu, thước ngắm tam giác. Không chỉ thế ông còn đưa ra mô hình địa tâm Ptolemy
Hipparchus xác định được hoàng vĩ, hoàng kinh của 850 ngôi sao. Ngoài ra ông còn đưa ra ý niệm về cấp sao biểu kiến, phát hiện ra tuế sai trong chuyển động của các hành tinh.
Thiên văn học cổ điển
Thế kỉ 16
Hệ địa tâm Ptolemy đã được xây dựng và tồn tại.
Mãi đến thời kì Phục Hưng, hệ nhật tâm đã được xây dựng thành công bởi nhà thiên văn Ba lan Nicolaus Copernicus(1473 – 1543)
Copernicus đã đưa ra một mô hình đúng đắn về hệ Mặt Trời, đồng thời ông đã mở ra cho thiên văn học một kỷ nguyên mới.
Theo mô hình của Kepler, động cơ tiên khởi của chuyển động của các hành tinh là Mặt Trời.

Với những đóng góp đó, Kepler được coi là một trong những người đặt nền móng cho thiên văn học hiện đại.
Sử dụng những kết quả quan sát của Brahe, nhà Thiên văn học người Đức Johannes Kepler đã tìm ra quy luật chuyển động của các hành tinh. Đó là 3 định luật Kepler.
Nhà quan trắc thiên văn học Tycho Brache đã lập ra một bản danh mục gồm 788 ngôi sao. Tuy nhiên, ông cho rằng Trái Đất đứng yên.
Những tấm gương tiêu biểu cho
thiên văn học cổ điển
Đây cũng là thời kỳ đấu tranh khốc liệt cho sự thắng lợi của thuyết nhật tâm. Tiêu biểu là G.Galileo và Giordano Bruno.

Nhà thiên văn học G.Galileo. Ông là người đầu tiên trong lịch sử biết sử dụng các dụng cụ quang học vào việc quan sát bầu trời. Ông đã chứng minh sự đúng đắn cho học thuyết Copernicus.

Giordano Bruno đã tán thành và phát triển học thuyết của Copernicus về vũ trụ.
Isaac Newton, nhà khoa học vĩ đại đã có những đóng góp to lớn trong sự phát triển của thiên văn học thời kỳ này:
Ba định luật cơ học của Newton
Định luật vạn vật hấp dẫn

Thiên văn học cổ điển thế kỉ 17 - thế kỉ 18
Sau đó Edmund Halley đã phát hiện ra gia tốc thế kỷ của Mặt Trăng mà sau này Euler, Lagrange và Laplace đã giải thích nó bằng lý thuyết vạn vật hấp dẫn.
Halley cũng tạo ra bước ngoặt trong quan niệm về sao chổi.
Với việc phát hiện ra sao chổi đã nhìn thấy năm 1682, ông khẳng định sẽ quay trở lại vào năm 1758 hoặc 1759, cho nên sao chổi được mang tên ông.
Nhà quan trắc xuất sắc và tiên phong trong giai đoạn này là Friedrich Wilhelm (William) Herschel với những chiếc kính thiên văn phản xạ khổng lồ của mình.

Ông đã phát hiện được khoảng 2500 tinh vân và sao chùm Wiliam Herschel.

Cùng với các phương pháp tính toán của Newton và sự tính toán tìm thêm được một số hành tinh mới trong hệ mặt trời của các nhà toán học đã góp phần đánh dấu sự toàn thắng của thiên văn học cổ điển.

Thế kỉ 19
Năm 1802, William Hyde Wollaston phát hiện ra những vạch sẫm rất mảnh cắt ngang phổ của ánh sáng mặt trời.
 
 
 
Thiên văn học hiện đại






Năm 1840, John William Draper là người đầu tiên đi tiên phong cho việc chụp ảnh thiên văn với bức ảnh chụp Mặt Trăng.
 
 
Năm 1842, Doppler khám phá ra hiện tuợng dịch buớc sóng của các nguồn phát chuyển động. Hiện tượng này gọi là hiệu ứng Doppler.

 
Năm 1846, Galle phát hiện ra một hành tinh mới của hệ Mặt Trời là sao Hải Vương. Ngoài Galle còn có hai nhà khoa học khác là Jonh Couch Adams và Urbain Le Verrier



 
Năm 1851, Foucault làm một thí nghiệm chứng minh sự tự quay của Trái Đất.
 

 
Giữa thế kỷ 19, các nhà khoa học đã nghiên cứu kỹ về phổ của các chất khí nóng sáng. Gustav Kirchhoff và Rober Bunsen phát hiện ra natri, sắt, magiê, calcium, crom và những kim loại khác trên Mặt Trời, họ cũng phát hiện ra hai nguyên tố mới là caesium, rubibium.
 
 
 
 
Năm 1862 Anders Angstrom phát hiện ra Hydro trên Mặt Trời.
Năm 1868 ông phát hiện ra Airglow






 




Năm 1872, Warren de la Rue đã chụp được rất nhiều ảnh Mặt Trời và phổ của sao Alpha. Năm 1880, chính ông là nguời chụp ảnh tinh vân.




Ejinar Hertzprung và Henry Norris Russell đã tìm ra mối quan hệ giữa độ trưng với màu sắc và nhiệt độ của các ngôi sao và lập ra giản đổ Hertzprung-Russell
Giản đồ Hertzprung-Russell
Thế kỉ 20
Henry Norris RUssell
Ejinar Hertzprung
Khám phá bí mật những vì sao
1920 Eddington cũng chỉ ra rằng phản ứng hạt nhân và phản ứng nhiệt hạch là nguồn năng lượng của các sao
Phản ứng hạt nhân
Phản ứng nhiệt hạch
Năm 1904, Henrietta Swan Leavitt phát hiện ra một dạng sao biến quang gọi là sao Cepheid
Henrietta Swan leavitt
Hình ảnh của sao biến quang
Thiên hà elip
Thiên hà xoắn
Thiên hà của chúng ta:
Bán kính: 100.000 năm ánh sáng
mặt trời cách tâm thiên hà 23.000 đến 28.000 năm ánh sáng
Mặt Trời cũng quay quanh tâm của thiên hà và hoàn thành vòng quay trong khoảng 200 triệu năm
Những thiên hà
Năm 1905, Albert Einstein đưa ra thuyết tương đối hẹp: E=mc2
Năm 1916, ông công bố thuyết tương đối tổng quát dùng để xác định cấu trúc và mô hình của vũ trụ.
Thuyết tương đối và vũ trụ bao la
Ngày 4 tháng 10 năm 1957, Liên Xô phóng thành công Sputnik 1 – vệ tinh nhân tạo đầu tiên của Trái Đất
Luna 1 – con tàu đầu tiên thắng được lực hấp dẫn của Trái Đất để bay đến gần Mặt Trăng
Ngày 14 tháng 9 năm 1959, Luna 2 là con tàu đầu tiên tiếp cận bề mặt của Hằng Nga

Chinh phục không gian
Chuyến bay của chú chó Laika trên tàu Sputnick 2 năm 1957
Ngày 12 tháng 4 năm 1961, Yuri Gagarin đã trở thành người đầu tiên bay vào khoảng không gian gần Trái Đất bằng con tàu Vostok 1
Tàu Apolo
Buzz Aldrin
Neil Armstrong
Thế kỉ 21
Mô hình chi tiết có thể giải thích được mọi tính chất của những ngôi sao chưa được hoàn thiện
Những đối tượng dị thường như lỗ đen, 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
Sau thế kỉ 20 vẫn còn nhiều câu hỏi chưa có lời giải đáp?