Tiểu luận Vận dụng quan điểm duy vật biến chứng trong quá trình nhận thức hệ mặt trời qua các thời kỳ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA HOÁ HỌC HÀ THỊ HẢI YẾN VẬN DỤNG QUAN ĐIỂM DUY VẬT BIỆN CHỨNG TRONG QUÁ TRÌNH NHẬN THỨC HỆ MẶT TRỜI QUA CÁC THỜI KỲ Chuyên ngành: Hoá Vô Cơ Khoá học 2008 - 2010 TIỂU LUẬN TRIẾT HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Tiến Dũng Huế, tháng 12 năm 2008 iMục lục Mục lục i Chương 1. Mở đầu 1 1.1. Lý do chọn đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2. Phương pháp nghiên cứu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3. Mục đích của đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4. Giới hạn của đề tài. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Chương 2. Nội dung 4 2.1. Những sự phát triển ban đầu của thiên văn học. . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2. Thiên văn học theo quan niệm của người Hi Lạp cổ đại. . . . . . . . . . . . 5 2.3. Hai mô hình trái ngược nhau để giải thích Hệ mặt trời trong lịch sử nhân loại. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3.1. Mô hình Địa tâm ( The Geocentric Model) . . . . . . . . . . . . . . 6 2.3.2. Mô hình Vũ trụ của Copernicus (The Copernican model of the Universe) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.4. Các định luật chuyển động của các hành tinh. . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.5. Phương pháp thực nghiệm điểm mấu chốt quan trọng để chứng tỏ sự đúng đắn của Hệ nhật tâm. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Chương 3. Kết luận 13 Tài liệu tham khảo 14 1Chương 1. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài. Con người đã đến được Mặt Trăng, đã đưa các dụng cụ nghiên cứu đến các thiên hà xa xôi, đã đặt được các trạm nghiên cứu ngoài không gian, đã dương được tầm mắt của mình vào vũ trụ bao la. Thế nhưng, quá trình nhận thức cho đúng đắn về Hệ mặt trời cũng như toàn vũ trụ đó là một quảng thời gian dài, đầy cam go và thử thách. Lúc đầu, con người nhìn nhận vũ trụ từ các phỏng đoán sơ khai, rồi đúc rút thành các kinh nghiệm truyền lại cho đời sau. Các thế hệ đi sau tiếp thu, bổ sung để hoàn chỉnh lại thậm chí phủ định các phát kiến của những người đi trước nếu các phát kiến đó là trái với khoa học. Trải qua thời gian dài hình thành và phát triển. Đó là quảng thời gian dài đấu tranh giữa các tư tưởng trái ngược nhau mà nổi bật nhất là cuộc đấu tranh giữa tư tưởng ủng hộ Hệ địa tâm và ủng hộ Hệ nhật tâm, cuối cùng thì Hệ nhật tâm của Copernicus đưa ra đã đủ sức thuyết phục, đã đủ bằng chứng khoa học để đánh đổ tư tưởng ủng hộ Hệ địa tâm, tư tưởng mà được giáo hội và nhà thờ áp đặt một cách độc đoán, phủ nhận tính đúng đắn khách quan của khoa học tự nhiên. Với các phát kiến khoa học vĩ đại ở cuối thế kĩ XX về mọi lĩnh vực. Trong ngành thiên văn chúng ta cần phải kể đến, năm 1957 Liên Xô (cũ) lần đầu tiên trong lịch sử phóng thành công vệ tinh nhân tạo Sputnik, đánh dấu cho bước tiến mới trong khoa học truyền thông tin, khoa học vũ trụ, khoa học thiên văn. Ngày 24 tháng 12 năm 1968, một tàu vũ trụ Apollo đã ở trên quỹ đạo xung quanh Mặt Trăng (không định đổ bộ). Nhà du hành vũ trụ Lovell gửi bức thông điệp vô tuyến sau đây về trái đất, tới cử toa gồm nhiều triệu người: ”sự hiu quạnh mênh mông... của mặt trăng...làm cho bạn nhận thức những gì bạn có ở trên mặt đất” (vast loneliness...of the moon... makes you realize just what you have back there on the Earth). Nhà du hành 2vũ trụ Anders bổ sung thêm một lời mô tả trái đất: ”màn độc nhất trong vũ trụ... rất mỏng manh... nó làm tôi nhớ đến sự trang trí của cây thông Nô-en” (the only color in the universe... very fragile...it reminded me of a Christmas tree ornament). Lần đầu tiên trong lịch sử, nhờ bức thông điệp vô tuyến này và một bức ảnh trái đất được truyền về từ mặt trăng, con người trên trái đất có được một hiểu biết về kích cở nhỏ bé của trái đất. Năm 1969, Amstrong là người đầu tiên đổ bộ xuống Mặt trăng và đến cuối năm 1972 có thêm năm cuộc đổ bộ nửa xuống Mặt trăng. Rồi đến các con tàu vũ trụ thăm dò khác. Hai con tàu vũ trụ mang tên Voyager của Mỹ được phóng đến miền không gian bên ngoài của Hệ mặt trời vào năm 1977. Mỗi con tàu có khối lượng 103 kg. Cả hai tàu thám hiểu Mộc Tinh năm 1979, thám hiểu Thổ Tinh vào năm 1980 và 1981. Sau đó, Voyager II đi qua Thiên Vương Tinh vào năm 1986, đi qua Hải Vương Tinh vào năm 1989 và tiếp tục đến các vùng xa xôi hơn. Tàu Voyager I chu du vào vùng không gian bên ngoài của Hệ mặt trời nhưng không đi gần bất cứ hành tinh nào. Voyager là vật thể nhân tạo ở xa chúng ta nhất. Ngày nay, trên thế giới có các cơ quan chuyên nghiên cứu về thiên văn học và rút ra cho chúng ta các kết luận chính xác nhất về Hệ mặt trời cũng như toàn vũ trụ. Với các lí do nêu trên, tôi chọn đề tài: ”Vận dụng quan điểm duy vật biện chứng trong Quá trình nhận thức Hệ mặt trời qua các thời kỳ” . Để làm đề tài Tiểu luận Triết học của mình với mong muốn giúp cho mọi người có cái nhìn đúng đắn nhất về Hệ mặt trời, nơi mà có Trái đất, hành tinh xanh của chúng ta. Công việc tìm hiểu đề tài và nghiên cứu khoa học là một công việc vô cùng quan trọng và thường xuyên cho mọi người, mọi đối tượng nhất là các học viên Cao học. Để thực hiện nguyên lý của Đảng về vấn đề giáo dục "học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, nhà trường gắn liền với xã hội" làm cho kiến thức mọi người ngày một nâng cao và khắc sâu gắn liền với thực tế xã hội. Đó là một trong những nguyên nhân để tôi lựa chọn đề tài này. 31.2. Phương pháp nghiên cứu. Để nghiên cứu đề tài này chúng tôi đã thu thập tài liệu, sách báo từ đó tập hợp lại thành đề tài hoàn chỉnh. 1.3. Mục đích của đề tài. Đi tìm hiểu sự phát triển của thiên văn học nói chung và đi sâu tìm hiểu sự phát triển của thiên văn học nhưng trong giới hạn Hệ mặt trời thông qua quan điểm của các nhà thiên văn trong lịch sử. Vận dụng các quy luật của Triết học Mác-Lê Nin để soi vào vào. 1.4. Giới hạn của đề tài. Do thời gian nghiên cứu còn khiêm tốn và trong khuôn khổ của một tiểu luận môn học. Chúng tôi chỉ tập trung đề cập đến sự phát triển của thiên văn học thông qua các nhà thiên văn nổi tiếng, chúng tôi chỉ dẫn chứng qua các quan điểm nói về Hệ mặt trời mà thôi. 4Chương 2. NỘI DUNG 2.1. Những sự phát triển ban đầu của thiên văn học. Các nền văn minh cổ đã thu được những kinh nghiệm về sự thay đổi khí hậu và thời tiết qua các quảng thời gian dài. Khoảng 3000 ngàn năm về trước, các nền văn minh ở các lưu vực sông Nin (Ai Cập), sông Tigơrơ (Babilon), sông Hằng (Ấn Độ) và sông Hoàng Hà (Trung Quốc) đã biết cách xác định thời gian của các mùa cũng như sự dâng nước của các con sông tương ứng với việc gieo trồng và thu hoạch mùa màng. Người Trung Quốc, Hi Lạp và Ai Cập bên cạnh suy đoán về nguồn gốc của Vũ trụ còn xây dựng được các lịch dựa trên sự chuyển động của Mặt Trăng và sự thay đổi của các mùa. Ngày nay, chúng ta sử dụng dương lịch, là lịch được tạo ra muộn hơn rất nhiều so với lịch của người Trung Quốc, Hi Lạp và Ai Cập. Những tri thức thiên văn sơ khai ban đầu này đã có ảnh hưởng lớn tới sự phát triển nông nghiệp trong các nền văn minh cổ và một số nơi như thung lũng sông Nin, mùa màng phụ thuộc hoàn toàn vào việc dự đoán sự dâng nước của sông Nin. Như vậy, chúng ta nhận thấy rằng, những nổ lực nhằm giải thích các hiện tượng thiên văn đã được thúc đẩy bởi việc xem xét thực tế. Vì thời kì cổ đại tri thức con người còn bị hạn chế nên Thiên văn học đã liên quan một cách tự nhiên với các quan điểm tôn giáo. Người Ai Cập xem các ngôi sao, các chòm sao sáng là các vị thần đã sáng tạo ra vũ trụ. Họ thờ các vị thần Mặt trời, Mặt trăng... Ở Trung Quốc, triết lí sống trung thành với hoàng đế được mô tả một cách sinh động như các thần dân bao quanh thượng đế, giống như các ngôi sao quay quanh sao Bắc cực. Người Babilon tin rằng các vị thần có thể dẫn dắt đời sống con người. Như vậy, cùng với sự xuất hiện của tri thức, các quan điểm tôn giáo cũng sớm được xuất hiện. 52.2. Thiên văn học theo quan niệm của người Hi Lạp cổ đại. Các nước Trung Đông, đặc biệt là người Hi Lạp, có thể được xem là cái nôi của Thiên văn học cổ đại. Vào khoảng thế kỉ thứ V I trước công nguyên (TCN), Hi Lạp là một đất nước phồn vinh. Một số nhà triết học bắt đầu từ bỏ quan điểm mê tín và cố gắng đưa ra những câu trả lời có lí trí đối với các câu hỏi liên quan đến thế giới xung quanh. Anaxagoras (499 − 429 TCN), một thành viên của trường phái Pythagore, cho rằng trái đất hình cầu, như được quan sát thấy trong các hiện tượng nguyệt thực, khi mặt trăng đi vào bóng tối cuả trái đất. Democritus (460− 370 TCN) cho rằng dải Ngân hà được tạo bởi các sao ở xa. Heracldes (388− 325 TCN) cho rằng nhật động của các thiên thể là kết quả của sự quay của Trái đât. Aristotle (384 − 322 TCN), một học trò của Platon, được xem là một trong số những nhà triết học vĩ đại nhất thời bấy giờ. Ông tin rằng Vũ trụ được tạo ra bởi 4 yếu tố: Đất, nước, không khí và lửu. Mọi sự chuyển động và biến đổi có thể được giải thích dựa vào sự vận động của 4 yếu tố này. Mỗi yếu tố có vị trí tự nhiên riêng của nó. Vị trí của đất là Trái đất, trung tâm bất động của Vũ trụ. Chuyển động của các thiên thể là chuyển động tròn, với vận tốc không đổi. Theo Aristotle, nhật động của các thiên thể chỉ là chuyển động biểu kiến và có thể giải thích theo mô hình địa tâm hoặc theo quan điểm địa tâm. Vì Trái đất đứng yên và mọi vật đều rơi xuống trái đất nên Ông kết luận rằng Trái đất là trung tâm của Vũ trụ. Một người khác trong thời giai đoạn này lại có ý kiến trái ngược với Aristotle đó là Hipparchus (194 − 120 TCN) cho rằng Mặt trời là trung tâm của Vũ trụ và mỗi ngôi sao chẳng qua là một mặt trời khác mà thôi. Ông đã sáng tạo ra kĩ thuật quan sát mới mẻ và đã thiết lập một danh mục các ngôi sao được phân loại theo cấp sao của chúng. Ông cũng phát hiện ra sự thay đổi tuần hoàn đường kính góc của Mặt trời. Từ đó Ông kết luận rằng khoảng cách từ Trái đất tới Mặt trời thay đổi trong năm. Đây là một quan điểm chống lại Aristotle, chống lại Giáo hội nhưng nó lại góp phần cho khoa học phát triển. 62.3. Hai mô hình trái ngược nhau để giải thích Hệ mặt trời trong lịch sử nhân loại. 2.3.1. Mô hình Địa tâm ( The Geocentric Model) Từ thế kỉ thứ II sau công nguyên(SCN), người ta đã biết vị trí và đặc điểm chuyển động của các hành tinh với độ chính xác đáng kể. Claudius Plolemy (100− 170 SCN), một nhà toán học và thiên văn học Hi Lạp đã phác thảo ra mô hình địa tâm về Vũ trụ trong luận thuyết ”Almagest” vào năm 125 SCN. Một số đặc điểm chuyển động của các thiên thể được rút ra trên cơ sở các quan sát vào thời bấy giờ và có thể được tóm tắt như sau: • Bầu trời quay quanh trái đất với chu kì 24 giờ (nhật động). • Mặt trời, mặt trăng bên cạnh nhật động còn chuyển động đối với các ngôi sao, theo chiều ngược chiều nhật động, với chu kì tưng ứng là 365 ngày và 27 ngày. • Các hành tinh cũng chuyển động với các sao theo chiều ngược với chiều nhật động nhưng cũng có những thời kì chúng dịch chuyển theo chiều ngược lại nên chuyển động của chúng có dạng nút so với phông tạo bởi các sao cố định. • Hai hành tinh Thuỷ tinh và Kim tinh dao động xung quanh Mặt trời với li giác tưng ứng là 28 độ và 48 độ. Để giải thích vấn đề trên của các thiên thể, Ptolemy đã phác thảo một mô hình vũ trụ địa tâm như sau: • Trái đất nằm ở trung tâm vũ trụ. • Vũ trụ bị giới hạn bởi một mặt cầu chứa các ngôi sao cố định. Mặt cầu này quay xung quanh nột trục đi qua tâm Trái đất. • Mặt trời và mặt trăng chuyển động trên các quỹ đạo tròn với vận tốc không đổi, nhưng với chu kì lớn hơn chu kì nhật động. 7• Các hành tinh chuyển động với tốc độ không đổi trên những vòng tròn nhỏ (vòng ngoại luân), tâm của ngoại luân chuyển động trên các quỹ đạo tròn xung quanh mặt trời. • Các thiên thể quay xung quanh Trái đất, theo thứ tự xa dần Trái đất: Mặt trăng, Thuỷ tinh, Kim tinh, Mặt trời, Hoả tinh, Mộc tinh và Thổ tinh. Mặc dù mô hình địa tâm (hệ địa tâm) không mô tả một cách đúng đắn bản chất của Vũ trụ nhưng nó được dễ dành chấp nhận bởi nó phù hợp với thuyết ”sáng thế” của Giáo hội La Mã. ngoài ra mô hình địa tâm có thể giải thích các quan sát thiên văn trong phạm vi chính xác đạt được ở thời đó. 2.3.2. Mô hình Vũ trụ của Copernicus (The Copernican model of the Universe) Những thành tựu của người Hi Lạp và Ai Cập cổ đại là rất quan trọng nhưng vẫn hạn chế và còn quá khiêm tốn ở thiên văn quan sát. Một câu hỏi đặt ra là khoa học phải chăng dậm chân tại chỗ, phải chăng trái đất là trung tâm vũ trụ. Đó là điều mà Giáo hội dựa vào đó để thể hiện uy quyền của mình. Từ thế thế kỉ XV , một số quốc gia ở Châu Âu đã thu được những thành tựu to lớn trong nghệ thuật, khoa học và kinh tế. Christopher Columbus phát hiện ra Châu Mĩ trong khi đi tìm con đường mới tới Ấn Độ. Magellan lần đầu tiên đi vòng quanh trái đất. Trong khoa học, uy lực của Giáo hội và cách giảng dạy độc đoán của Giáo hội bị lung lay. Các vùng đất mới này không có trong kinh thánh, buộc chúng ta phải vẽ lại bản đồ thế giới, đó là điều mà giáo hội không bao giờ mong muốn. Mô hình nhật tâm (The heliocentric model) đã được đề xuất bởi một số nhà thiên văn Hi Lạp. Tuy nhiên, nó bị lãng quên bởi hàng ngày con người chứng kiến chuyển động nhật động và quan điểm duy trì bởi Giáo hội đều chống lại mô hình nhật tâm. Nhà thiên văn học Ba Lan tên là Nicolaus Copernicus (19/02/1473 − 19/02/1543) là người đầu tiên có đủ can đảm để từ bỏ quan điểm được đông đảo mọi người thừa nhận ấy. Vào năm 1543, năm cuối đời của Copernicus, Ông đã xuất bản cuốn sách ”Về sự quay của thiên cầu” (On the Revolutions of Celestial Orbs) trong đó có mô hình vũ trụ nhật tâm: 8• Mặt trời nằm yên ở trung tâm vũ trụ. • Các hành tinh chuyển động xung quanh mặt trời trên các quỹ đạo tròn và cùng chiều. • Trái đất quay xung quanh trục của nó trong khi chuyển động quanh mặt trời. • Mặt trăng chuyển động trên quỹ đạo tròn xung trái đất. • Các hành tinh kể theo thứ tự khoảng cách tăng dần từ mặt trời là: thuỷ tinh, kim tinh, trái đất, hoả tinh, mộc tinh và thổ tinh. • Các sao ở rất xa và cố định trên thiên cầu. Sự thay đổi chủ yếu trong hệ nhật tâm Copernicus là Mặt trời ở trung tâm Vũ trụ và xem Trái đất chỉ là một hành tinh bình thường trong Hệ mặt trời. Về cơ bản chúng ta nhận thấy rằng, hệ nhật tâm mô tả Hệ mặt trời một cách đúng đắn. Sử dụng mô hình này, người ta có thể giải thích các đặc điểm chuyển động nhìn thấy của các thiên thể một cách dễ dàng. Ví dụ: sở dĩ có nhật động là do chúng ta quan sát các thiên thể từ trái đât đang quay; chuyển động dao động của thuỷ tinh và kim tinh xung quanh mặt trời là do hai hành tinh này có quỹ đạo chuyển động gần Mặt trời hơn quỹ đạo của Trái đất. Ngoài ra, mô hình nhật tâm cho phép xác định dù chỉ gần đúng chu kỳ chuyển động của các hành tinh và khoảng cách từ chúng tới Mặt trời. Hệ nhật tâm của Copernicus đã đánh bước ngoặc trong nhận thức của con người về Vũ trụ và mở đường cho sự tiến triển của Thiên văn nói riêng và khoa học nói chung. Rõ rang mô hình nhật tâm mâu thuẫn với giáo lí của nhà thờ nên nó bị chống đối và hoài nghi. Các tác phẩm của các nhà khoa học đưng thời khác như Jacdano Bruno, Kepler, Galieo đã làm cho mô hình hệ nhật tâm được chấp nhận. Tuy nhiên, để được chấp nhận nó, cái giá phải trả của các nhà khoa học là rất lớn. Jacdano Bruno là nhà văn, nhà hùng biện, giáo sư Đại học người Italia và là một người ủng hộ hệ Copernicus. Ông tin rằng mỗi ngôi sao là một Mặt trời khác, chung quanh các ngôi sao cũng có các hành tinh và sự sống không đơn độc trong vũ trụ bao la. Ông đã bị toà án dị giáo kết án tà đạo và bị thiêu sống ở quảng trường Roma vào năm 1600. 92.4. Các định luật chuyển động của các hành tinh. Kepler (1571−1630) là một nhà toán học, thiên văn học người Đức, chịu ảnh hưởng quan điểm của Pythagore về một vũ trụ điều hoà. Ông đã xây dựng mô hình để xác định quỹ đạo của các hành tinh trong hệ Copernicus. Ông đã gửi công trình của mình tới một số nhà khoa học, trong đó có Tycho Brahe, khâm phục vốn hiểu biết thiên văn học của Kepler, Tycho mời Kepler làm việc với Ông ở Praha. Trong khi nghiên cứu luật học ở Copenhagen, Tycho Prahe đã chứng kiến một nhật thực đã dự báo trước. Bị cuốn hút bởi hiện tượng thiên nhiên kì thú này Ông chuyển sang nghiên cứu thiên văn học. Nhà vua Đan Mạch cung cấp kinh phí cho Tycho Brahe xây dựng đài quan sát. Tycho Brahe là một nhà khoa học tài ba và cần cù, quan tâm đặc biệt tới độ chính xác trong các quan sát của mình. Năm 1572, Ông phát hiện ra một ngôi sao mới. Ngôi sao này đã mang tên Ông (Tycho Nova). Số liệu mà Ông thu thập được trong suốt 20 năm quan sát chuyển động của các thiên thể giúp Kepler phát hiện ra định luật chuyển động của các hành tinh. Sau khi hiệu chỉnh các số liệu quan sát của Tycho Brahe đối với sự khúc xạ của khí quyển, Kepler đã làm phù hợp quỹ đạo của Hoả Tinh với kết quả quan sát. Ban đầu, cũng giống như các nhà thiên văn khác Kepler chỉ xem với quỹ đạo tròn với vận tốc không đổi. Ông đã lặp đi lặp lại việc tính toán một cách không thành công nhằm phù hợp với quỹ đạo Hoả tinh với kết quả quan sát. Cuối cùng, Ông tìm ra quỹ đạo Hoả tinh là một hình elíp. Năm 1609, Ông công bố hai trong số các định luật của mình về chuyển động các hành tinh: • Định luật 1 : Các hành tinh chuyển động theo quỹ đạo elíp mà Mặt trời nằm tại một tiêu điểm. • Định luật 2 : Đoạn thẳng nối hành tinh và Mặt trời quét những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian như nhau. Bởi vậy, Ông đã bác bỏ vận tốc các hành tinh là như nhau của các nhà thiên văn và triết gia trước đó. Vận tốc chuyển động của các hành tinh không phải là một hằng số, giá trị lớn nhất khi hành tinh ở gần mặt trời nhất. Năm 1619, Ông công bố định luật thứ 3: Bình phương chu kì chuyển động của các hành 10 tinh tỉ lệ với lập phương bán trục lớn quỹ đạo của chúng. Ba định luật của Kepler mô tả một cách khá đầy đủ các đặc điểm chuyển động của các hành tinh chuyển động quanh mặt trời( quỹ đạo, vận tốc, quỹ đạo, khong cách từ nó tới mặt trời). Kepler là nhà khoa học đầu tiên áp dụng các phương pháp toán học vào nghiên cứu khoa học và biểu diễn các quy luật tự nhiên ờăng các biểu thức toán học một cách rõ ràng, dễ hiểu. Phi nói rằng, với sự đống góp của 3 định luật trên nó đã cho con người ta một cái nhìn mới về vũ trụ nói chung và hệ mặt trời nói riêng, làm cho chúng ta tin tưởng hơn sự đúng đắn của hệ nhật tâm. 2.5. Phương pháp thực nghiệm điểm mấu chốt quan trọng để chứng tỏ sự đúng đắn của Hệ nhật tâm. Nhà vật lý học Galilei (1564−1642) người Italia đã có đống góp lớn đối với sự phát triển của thiên văn học. Năm 1610, Ông đã chế tạo chiếc kính thiên văn (astronomical telescope) đầu tiên và hướng nó lên bầu trời để quan sát các thiên thể. Các kết quả Ông thu được là rất ngạc nhiên và có ý nghĩa khoa học rất to lớn: • Có các dãy núi và các miệng núi lửa do va chạm trên mặt trăng. • Mộc tinh có 4 vệ tinh xung quanh. • Mặt trời có các vết đen. Ông dùng các vết đen đó để xác định chu kì quay của mặt trời. • Kim tinh có các pha giống như Mặt trăng. Theo Galilei, đây là bằng chứng chứng tỏ một cách rỏ ràng rằng Kim tinh quay xung quanh mặt trời chứ không phải quay xung quanh trái đất như các nhà triết học trước đó đã từng nói. • Có vô số ngôi sao trong dải Ngân hà. Phát minh này phù hợp với ý kiến của Bruno cho rằng mỗi ngôi sao chẳng qua chỉ là một mặt trời khác nhưng ở rất xa chúng ta và vũ trụ là vô hạn. 11 Cuốn sách của Galilei mang tên ”Đối thoại về hai hệ thống thế giới” (Dialogue on the two world systems) xây dựng một lập luận ủng hộ hệ nhật tâm của Copernicus, phản đối quan niệm độc đoán và sai lệch của nhà thờ và giáo hội. Cuốn sách này bị nhà thờ ngăn cấm. Ông bị ra hầu toà, bị kết án và bị quản thúc tại gia cho đến khi qua đời. Cách đây mấy ngàn năm, nhà thờ đã giải tội cho Ông. Galilei được xem là ông tổ của khoa học thực nghiệm bởi Ông đã tiến hành một số thí nghiệm hết sức quan trọng như nghiêm cứu chuyển động của vật rơi tự do. Ông đã đưa ra khái niệm quán tính và đi tới một kết luận quan trọng rằng chuyển động của các vật thể trên Trái đất và chuyển động của các thiên thể về cơ bản là giống nhau. Sau khi sinh ra phương pháp thực nghiệm của Galilie, các nhà khoa học đã phát minh ra nhiều định luật vật lý mới trong một số ngành của vật lý học cũng như các nhành khoa học tự nhiên khác nhưng các định luật này chưa cung cấp một cơ sở tổng quát cho vật lý học. Sự phát triển của vật lý học, toán học và quang học đòi hỏi một cơ sở tổng quát và vững chắc. Newton là nhà khoa học có nhiều phát minh quan trọng trong lĩnh vực này. Newton sinh năm 1643 trong một gia đình nghèo ở Anh. Hoàn cảnh trên đã ảnh hưởng đến quan điểm của Ông và công việc nhìn nhận khoa học của Ông. Trong cơ học Ông là người có nhiều đống góp quan trọng. Ông đã đưa ra ba định luật cơ bản của động lực học. Nó là nền tảng cho cơ học cổ điển hay là vật lý cổ điển. Newton đã vận dụng phưng pháp động lực học của mình cùng với định luật vạn vật hấp dẫn để nghiên cứu chuyển động của các hành tinh và như vậy Ông đã cung cấp cơ sở vật lý cho Hệ nhật tâm Copecnicus. Chúng ta nhận thấy một điều rằng, Kepler phát minh ra ba định luật chuyển động của các hành tinh vào nữa đầu thế kỉ XVII nhưng phải đợi đến gần nửa thế kỉ sau Newton mới tìm ra nguyên nhân của lực hướng tâm giữ cho các hành tinh chuyển động xung quanh Mặt trời. Chúng ta càng tin tưởng hơn nữa sự đúng đắn của Hệ nhật tâm, các nhà khoa học sau tìm cách bổ sung cho các nhà khoa học trước. Cũng có thể là phủ nhận hoàn toàn các quan điểm chưa đúng, chưa chính xác của các nhà khoa học trước, quá trình nhận thức này không phải ngày một ngày hai mà nó trải qua hàng thế kỉ, với bao khó khăn thậm chí có người phải hy sinh tính mạng của mình để bảo vệ sự đúng đắn, chân lý của khoa học. 12 Với định luật vạn vật hấp dẫn và ba định luật động lực học của mình, Newton đã thiết lập cơ sở vật lý cho Hệ nhật tâm Copernicus và cơ học thiên thể. Việc tiên đoán các nguyệt thực và nhật thức một cách chính xác, việc phát hiện ra Hải Vương Tinh, hành tinh cuối cùng trong hệ mặt trời tiếp theo sau các tính toán của Le Verrier ở thế kỉ XIX, việc tính toán quỹ đạo của các tàu vũ trụ và các vệ tinh nhân tạo là những minh chứng hùng hồn cho sự thành công tuyệt vời của định luật vạn vật hấp dẫn. Đó chính là sự đúng đắn của hệ nhật tâm. Ngày nay, chúng ta dựa vào đặc điểm các thiên thể liên tục phát ra năng lượng dưới dạng sóng điện từ, mang theo thông tin về tính chất các thiên thể. Từ nửa sau thế kỉ XIX, sự phát triển của vật lý học, đặc biệt là nhiệt động lực học, quang phổ học và các thiết bị quang phổ đã cho phép các nhà thiên văn xác định thành phần, nhiệt độ... của các thiên thể. Giả thuyết cho rằng một mặt trời là một ngôi sao khác được chấp nhận. Các hành tinh là các thiên thể lạnh nhận và phản xạ ánh sáng mặt trời. Các thiên thể đều tạo bởi các nguyên tố hoá học như nhau. Trong thế kỉ XX, người ta đã chế tạo được các kính thiên văn quang học lớn, kính thiên văn vô tuyến và các giao thoa kế vô tuyến, các camera hồng ngoại và đặc biệt là các kính thiên văn vũ trụ. Một số hiện tượng đã được phát hiện nhưng không thể gỉai thích được bởi vật lý cổ điển. Các hiện tượng này bao gồm: sự dịch chuyển điểm cận nhật của thuỷ tinh, sự uốn cong của tia sáng ở gần các vật thể có khối lượng lớn, sự co nở của vũ trụ, bức xạ dư... và các vật thể lạ như vụ nổ sao siêu mới, pulsar, hốc đen. Vật lý hiện đại và đặc biệt là thuyết tương đối của Einstein đã được áp dụng để giải thích các hiện tượng trên, nhưng chúng ta cần một lý thuyết thống nhất để biết chúng một cách đầy đủ hơn. 13 Chương 3. KẾT LUẬN Để nhận thức đúng đắn một vấn đề gì đó quả là không dễ dàng. Huống chi đây là nhận thức về vũ trụ bao la. Nhưng với quá trình nhận thức lâu dài, qua các thế hệ nối tiếp nhau, các luận điểm mà các nhà thiên văn đi trước là tiền đề cho các nhà thiên văn sau khám phá. Đặc biệt với sự ra đời của Phương pháp thực nghiệm nó đã giúp cho các nhà khoa học có cơ sở để kết luận một vấn đề chính xác hơn. Thế kỉ XX, với sự tiến bộ vượt bậc của khoa học kỉ thuật đặc biệt là 5 thập niên gần đây. Chúng ta đã mở rộng quan sát ra ngoài dải quang học, tới bước sóng hồng ngoại và vô tuyến. Các thiết bị trên các con tàu vũ trụ cho phép các nhà thiên văn quan sát các bức xạ hồng ngoại xa, cực tím... Các bức xạ này được truyền về qua các kính thiên văn trên mặt đất. Với sự hổ trợ của các thiết bị như trên ngày nay người ta đã phát hiện được hơn 60 hành tinh ở ngoài Hệ mặt trời chúng ta (trong vũ trụ). Trong đó có hành tinh quay quanh sao Beta Pictoris (cách chúng ta 40 năm ánh sáng) và sao Pegasus (cách chúng ta 51 năm ánh sáng). Rỏ ràng, vũ trụ nói chúng và Hệ mặt trời nói riêng đã được nhận thức đúng đắn trên quan điểm duy vật biện chứng cho dù có những lúc nào đó, những thời điểm nào đó người ta đã nhận thức chưa đúng, chưa rõ ràng, áp đặt mọi người nghe theo, nhưng dù sao thì cuối cùng nó cũng được nhận thức đúng đắn. Vũ trụ vẫn mãi mãi là một thách thức lớn đối với trí tuệ của loài người khám phá và nhận thức nó. Những gì tồn tại trong vũ trụ hôm nay là kết quả của sự tiến hoá liên tục của vật chất. Việc nghiên cứu của chúng ta chính là nghiên cứu lịch sử để nhận thức sức mạnh của tự nhiên để cung cấp cho bạn đọc một cái nhìn về Hệ mặt trời của chúng ta. Mắc dù đã cố gằng, song do thời gian và năng lực còn khiêm tốn nên tiểu luận này, có những chổ có thể không được chính xác hoặc sai do in ấn, kính mong sự góp ý chân thành của quý thầy cô và bạn đọc để bài viết hoàn chỉnh hơn. Hà Thị Hải Yến 14 Tài liệu tham khảo [1] Donat G. Wentzel, Nguyễn Quang Riệu, Phạm Viết Trinh, Nguyễn Đình Noãn, Nguyễn Đình Huân(2003), ”Thiên Văn Vật lý”, Nhà xuất bản giáo dục. [2] Nguyễn Hữu Vui(2004), ”Lịch sử Triết học”, Nhà xuất bản chính trị quốc gia. [3] Chuyện kể các nhà bác học Vật lý và hoá học - NXB giáo dục 2002 [4] [5] http:// www.fisica.net/alunous/2002/luajp/ardireita.htm [6] Thái Ngọc Ánh, "Các cách xác định toạ độ trong vũ trụ", Chuyên đề môn học năm 2006 [7] Các phương pháp hoá học để phân tích Các nguyên tố trên các ngôi sao, Chuyên san thiên văn năm 2007. [8] Đào Văn Phúc, Trường Thi, Vũ Thanh Khiết(1997), "Chuyện kễ Các nhà Khoa học lừng danh", Nhà xuất bản Giáo dục. [9] Câu chuyện từ các vị sao, Tạp chí khoa học công nghệ