Vì sao phải nghiên cứu thiên văn học?

Nội dung text: Vì sao phải nghiên cứu thiên văn học?

1. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thien Van Hoc Vì sao phải nghiên cứu thiên văn học? Ngày đêm lần lượt trôi đi, bốn mùa thay nhau không nghỉ, con người sinh sống trong thế giới tự nhiên luôn tiếp xúc với các hiện tượng thiên văn. Mặt trời rực rỡ, Mặt trăng sáng ngời, các vì sao nhấp nháy, hiện tượng nhật thực tuyệt đẹp, v.v hàng ngày đặt ra cho con người muôn vàn câu hỏi: Trái đất chúng ta đang sống là gì? Trái đất có vị trí như thế nào trong vũ trụ? Mặt trời chiếu sáng vạn vật có cấu tạo như thế nào? Có bao giờ tắt không? Bầu trời trong xanh phía trên đầu chúng ta gồm những gì? Phía ngoài bầu trời còn có những gì nữa? Các vì sao nhấp nháy trên màn trời đêm là những vật thể gì? Ngoài trái đất mà chúng ta đang sống, trên các hành tinh khác có tồn tại sự sống không? Liệu chúng ta có dịp gặp gỡ trò chuyện với người ngoài trái đất không? Những câu hỏi đó đòi hỏi con người phải bỏ ra nhiều công sức tìm tòi nghiên cứu và giải đáp. Quá trình hình thành và phát triển của ngành Thiên văn học chính là quá trình con người từng bước tìm hiểu thế giới tự nhiên thông qua các hoạt động lao động sản xuất. Thiên văn học là một môn khoa học tự nhiên lâu đời nhất. Trong cuốn sách “Phép biện chứng tự nhiên”, Engels viết: “Trước tiên là thiên văn học những người dân du mục và nông dân làm nông nghiệp rất cần thiên văn học để xác định thời vụ. ”Loài người thời xa xưa qua thực tiễn sản xuất dần hình thành môn thiên văn học để xác định quy luật thay đổi giữa ngày và đêm giữa các mùa trong một năm và xác định phương hướng Đông, Tây, Nam, Bắc. ở châu á Trung quốc là một trong những nước có ngành Thiên văn học phát triển sớm nhất. Trong quá trình sản xuất nông nghiệp, chăn nuôi, nhân dân lao động thời đại cổ đã biết lợi dụng các hiện tượng thiên văn để xác định thời vụ và không để lỡ thời vụ gieo trồng. Trong sách cổ của Trung Quốc có ghi: “Chuôi chòm sao Bắc Đẩu chỉ về phía đông tức là mùa xuân, chuôi chòm sao Bắc Đẩu chỉ về phía nam tức mùa hạ, chuôi chòm sao Bắc Đẩu chỉ về phía tây tức là mùa thu, chuôi chòm sao Bắc Đẩu chỉ về phía bắc tức là mùa đông”. Ngư dân và các nhà hàng hải xưa kia đã biết quan sát các chòm sao trên trời để xác định phương hướng, quan sát Mặt trăng để nắm bắt thuỷ triều lên xuống,
2. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ngày nay ngành Thiên văn học đã có những bước phát triển mới. Ngành Thiên văn học ngày nay gồm nhiều bộ môn và lập ra nhiều loại lịch khác nhau. Những loại lịch này không nhũng phục vụ đời sống hàng ngày của con người mà cũng rất cần thiết cho các công việc trắc địa, hàng hải, hàng không, nghiên cứu khoa học v.v Thời gian là vấn đề thường gặp trong đời sống thường ngày của con người. Khoa học cận đại càng đòi hỏi ghi chép thời gian chuẩn xác. Các đài thiên văn đã gánh vác trách nhiệm này. Các loại thiên thể đều là những phòng thí nghiệm lí tưởng, ở đó có những điều kiện vật lý quý báu mà trên Trái đất hiện nay không có. Ví dụ như có thể to gấp mấy chục lần Mặt trời, nhiệt độ cao tới mấy tỉ độ, áp suất cao tới mấy tỉ atmotphe và mỗi centimet khối vật chất của thiên thể đó nặng tới mấy tỉ tấn. Qua nghiên cứu thiên văn, con người thường được thiên nhiên gợi ý để áp dụng vào thực tế sản xuất trên Trái đất. Giở lại những ghi chép trong lịch sử khoa học, chúng ta dễ dàng nhận thấy: qua tổng kết quy luật chuyển động của các hành tinh, con người đã đúc rút được định luật vạn vật hấp dẫn; qua việc nghiên cứu Mặt trăng quay quanh Trái đất, con người đã chế tạo ra vệ tinh nhân tạo; Sau khi quan trắc tia quang phổ của lớp khí heli (He) trên Mặt trời, con người đã tìm thấy khí heli trên trái đất; qua quan trắc năng lượng các vụ nổ trên các vì sao, con người đã phát hiện ra những nguồn năng lượng mới và đang nghiên cứu tìm cách tận dụng nguồn năng lượng khổng lồ đó cho nhân loại Thiên văn học có quan hệ rất mật thiết với các ngành khoa học khác. Trước thế kỷ 19, thiên văn học không tách rời toán học và cơ học. Ngày nay khi khoa học kỹ thuật đã phát triển tới trình độ cao, thiên văn học càng liên quan chặt chẽ với các ngành khoa học khác. Chúng ta đều biết sau khi Einstein nêu ra thuyết tương đối. Chính những kết quan trắc thiên văn đã chứng minh hùng hồn nguyên lý đó của Enstein. Phát hiện quan trọng của ngành thiên văn học trong những năm 60 về quần thể các vì sao, bức xạ sóng vi ba và các phần tử hữu cơ trong vũ trụ, đã đặt ra những vấn đề mới cần nghiên cứu và giải đáp cho các ngành khoa học như vật lý cao phân tử, cơ học lượng tử, vũ trụ học, hoá học và nguồn gốc sự sống.
3. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thiên văn học giúp con người khám phá ra bộ mặt thật của thiên nhiên. Mấy nghìn năm qua, loài người đã có lúc nhận thức sai lầm về tính chất của Trái đất, vị trí của Trái đất trong vũ trụ và cấu tạo của vũ trụ. Nếu như không có ngành Thiên văn học thì chắc chắn những nhận thức sai lầm đó vẫn còn xảy ra. Nhà thiên văn học Ba Lan Copernic đã vứt bỏ những trói buộc hàng nghìn năm của thế lực tôn giáo phản động, đưa ra thuyết Nhật tâm (Mặt trời là trung tâm), giúp nhân loại tiến một bước khá dài nhận thức về vũ trụ. Ngày nay cả các chú bé học sinh cấp I cũng biết rõ chân lý “Trái đất hình tròn”. Thế nhưng ngày nay vẫn còn một số người lợi dụng việc loài người tạm thời chưa giải thích được một số hiện tượng thiên nhiên để bán rao thuyết vũ trụ duy tâm đủ màu sắc. Họ tuyên truyền nào là thế giới phi vạn chất, vũ trụ có giới hạn về không gian và thời gian, con người không thể nhận thức được vũ trụ. Vì vậy có thể thấy, ngày nay ngành Thiên văn học vẫn đang có cuộc đấu tranh giữa hai loại quan niệm vũ trụ và nhận thức luận. Trong thời đại con người đã bước lên tàu vũ trụ, ngành Thiên văn học đang tập trung tinh hoa trí tuệ của loài người để nghiên cứu nhận thức thiên nhiên. Nếu như có ai đó không hiểu biết gì những thành quả vĩ đại của ngành Thiên văn học hiện đại thì chứng tỏ người đó chưa được đào tạo trong nhà trường. Bởi vậy nhiều nước trên thế giới đã đưa ra môn thiên văn học vào chương trình giáo dục trung học. Trên đây chúng ta mới chỉ giới thiệu qua về sự phát triển và ứng dụng của thiên văn học. Qua đó có thể thấy thiên văn học có tác dụng thúc đẩy khoa học hiện đại, thiên văn học là một trong những ngành khoa học quan trọng để nhận thức và cải tạo thế giới tự nhiên. Sau khi đọc hết cuốn sách này, chắc chắn chúng ta sẽ hiểu biết tương đối toàn diện về đối tượng nghiên cứu của thiên văn học. Thiên văn và khí tượng có gì khác nhau và liên quan Ngày xưa, khi xét về một người có kiến thức uyên bác, người ta nói: “(ông ta) trên hiểu thiên văn, dưới tường địa lý”. “Trên hiểu thiên văn” bao gồm hiểu biết kiến thức về khí tượng. Ngày nay vẫn còn không ít người chịu ảnh hưởng của
4. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - nhận xét đó, họ lẫn lộn mối quan hệ giữa hai ngành khoa học thiên văn và khoa học khí tượng. Thời cổ đại, các môn khoa học tự nhiên đều mới ở dạng manh nha, bởi vậy thường có hiện tượng hai môn học hoặc nhiều môn khoa học lẫn lộn với nhau. Người xưa cho rằng thiên văn học và khí tượng học đều đều là nghiên cứu “ông trời” nên đã coi hai môn khoa học đó như nhau. Nhưng ngày nay khi thiên văn học và khí tượng học đã có những bước phát triển lớn, hai ngành khoa học này ngày nay càng có nội dung khác nhau. Thiên văn học là khoa học nghiên cứu các thiên thể, chủ yếu là nghiên cứu sự chuyển động của thiên thể, tác dụng qua lại lẫn nhau giữa các thiên thể, điều kiện vật lý và nguồn gốc của các thiên thể đó. Nếu chúng ta coi trái đất là một hành tinh trong hệ Mặt trời và nghiên cứu nó như một thiên thể, thì Trái đất cũng là đối tượng nghiên cứu của thiên văn học. Đối tượng nghiên cứu của khí tượng học là tầng khí quyển của trái đất. Nếu bạn lần lượt đọc cuốn “Thiên văn” và “Khí tượng” trong bộ sách “Mười vạn câu hỏi vì sao” thì bạn sẽ phân biệt rất rõ đối tượng nghiên cứu của thiên văn học và khí tượng học. Thiên văn học và khí tựơng học là ngành khoa học khác nhau, vậy phải chăng chúng hoàn toàn không liên quan gì với nhau? Không phải! Thời tiết thay đổi chủ yếu là do sự chuyển động tầng khí quyển của Trái đất gây ra, nhưng một số nhân tố thiên văn cũng có thể ảnh hưởng tới sự thay đổi của thời tiết, trong đó hoạt động của Mặt trời có ảnh hưởng rất quan trọng tới thay đổi thời tiết lâu dài của Trái đất. Ví dụ trong vòng 70 năm sau Công nguyên từ 1645 - 1715 và trong vòng 90 năm Công nguyên từ 1460 - 1550 đều là thời kỳ hoạt động cực tiểu của Mặt trời, trong hai thời kỳ này nhiệt độ của Trái đất đều lạnh, nhiệt độ bình quân của trái đất giảm 0,5 độ C đến 1 độ C, ngược lại trong thời kỳ Trung thế kỷ, nhiệt độ của Trái đất có tăng lên đúng vào thời kỳ hoạt động cực đại của Mặt trời. Ngoài Mặt trời còn có một số thiên thể cúng tác động tới thời tiét trên Trái đất. Có người cho rằng, sức hút của Mặt trăng và Mặt trời ngoài việc gây ra thuỷ Triều lên xuống của các đại dương còn gây ra sự thay đổi tầng khí quyển của trái đất, ảnh hưởng tới các luồng không khí tuần hoàn trong khí quyển. Những mảnh sao băng mà chúng ta nhìn thấy vào ban đêm cũng ảnh hưởng thời tiết thay đổi. Ví dụ trời mưa phải có đủ hai điều kiện: một là trong không trung phải
5. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - có đủ hơi nước; hai là phải có một lượng bụi nhất định hoặc những hạt tích điện để ngưng đọng hơi nước thành hạt mưa. Những mảnh sao băng bị cháy vụn tan thành vô số hạt bụi nhỏ hút hơi nước và ngưng đọng thành những hạt mưa. Nếu chúng ta hiểu rõ được ảnh hưởng của thiên văn đối với thay đổi thời tiết, chúng ta sẽ có thể áp dụng những thành quả nghiên cứu thiên văn vào việc dự báo thời tiết chính xác hơn. Qua đời sống và lao động sản xuất, ông cha ta xưa kia đã tích luỹ được nhiều kinh nghiệm dự báo thời tiết rất phong phú, trong đó nhiều câu tục ngữ dự báo thời tiết đã căn cứ vào những yếu tố thiên văn. Việc quan trắc thiên văn cũng đòi hỏi có điều kiện thời tiết nhất định. Ví dụ gặp buổi trời mưa, trời râm, thì kính viễn vọng quang học sẽ không sử dụng được. Bởi vậy dự báo thời tiết chính xác sẽ giúp ích nhiều cho công việc nghiên cứu thiên văn. Thiên văn và động đất có liên quan gì với nhau? Thiên văn và động đất với nhau không? Câu hỏi này được nhiều nhà khoa học thiên văn cổ kim chú ý nghiên cứu. Căn cứ vào tài liệu ghi chép về động đất nhiều năm qua, các nhà khoa học thiên văn đã tìm ra một số quy luật tự nhiên về động đất. Qua phân tích cho thấy hiện tượng động đất có liên quan đến một số yếu tố thiên văn. Sử sách Trung Quốc cho biết, động đất thường xảy vào mồng một và ngày rằm âm lịch hoặc các ngày trước hoặc sau ngày đó. Ví dụ năm 1966 trận động đất lớn ở huyện Hình Đài tỉnh Hà Bắc Trung Quốc xảy ra đúng vào ngày mồng một tháng ba âm lịch, trước đó đã xảy ra trận động đất vào ngày mười bảy tháng hai âm lịch. Trận động đất ở Lật Dương tỉnh Giang Tô Trung Quốc ngày 9 tháng 7 năm 1979 cũng đúng vào ngày 16 tháng 6 âm lịch. Mặt trời, Mặt trăng đều hút Trái đất, nhất là Mặt trăng. Sức hút của Mặt trăng không những khiến các đại dương trên Trái đất sinh ra thuỷ triều lên xuống mà còn khiến vỏ Trái đất cúng giãn theo nhịp thuỷ triều. Ngày mồng một và ngày rằm âm lịch hàng tháng, Mặt trăng và Trái đất cùng ở vị trí đường trục thẳng hàng, vào thời điểm này sức hút của Mặt trời và Mặt trăng đối với Trái đất đạt tới độ mạnh nhất, có thể làm rạn nứt vỏ Trái đất và sinh ra hiện tượng động đất. Nhưng vấn đề then chốt là chỗ nào của vỏ trái đất rễ rạn nứt nhất để sức hút của Mặt trời và Mặt trăng tác động thêm vào mới sinh ra động đất. Bởi vậy không phải cứ đến ngày mồng một và
6. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - ngày rằm âm lịch hàng tháng đều xảy ra động đất và cũng không phải tất cả các trận động đất đều xảy ra vào ngày mồng một và ngày rằm âm lịch. Theo tính toán, căn cứ cách 179 năm, 9 ngôi sao lớn (hành tinh) trong hệ Mặt trời sẽ chuyển động về một bên của Mặt trời. Từ mặt đất nhìn lên, 9 ngôi sao đó xếp thành một chuỗi dài thường gọi là “chuỗi ngọc 9 sao”. Những năm gần đây, một số nhà thiên văn nước ngoài cho rằng khi xuất hiện “chuỗi ngọc 9 sao” sẽ xảy ra động đất khủng khiếp, trái đất sẽ hứng chịu “đòn huỷ diệt”. Kỳ thực, kể từ năm 780 trước Công nguyên đến nay, đã có 16 lần xuất hiện “chuỗi ngọc 9 sao”, nhưng chưa có trận động đất nào từ cấp 8 trở lên xảy ra trong những thời điểm đó. Sức hút lẫn nhau giữa các hành tinh cũng liên quan phần nào tới hiện tượng động đất. Nhưng ngoài Mặt trời và Mặt trăng ra, sức hút của các hành tinh khác đối với trái đất đều không đáng kể, cho dù các hành tinh đó có chuyển động tới vị trí hàng dọc cùng trục với Trái đất thì sức hút cuả các hành tinh đó đối với Trái đất mạnh lắm cũng chỉ bằng một phần trăm sức hút của Mặt trăng đối với Trái đất. Bởi vậy “chuỗi ngọc 9 sao” không có ảnh hưởng đáng kể đối với các trận động đất trên trái đất. Ngoài “chuỗi ngọc 9 sao” kể trên, khoảng hơn 200 năm trước Công nguyên người ta cũng phát hiện thấy cứ sau một thời gian nhất định, các sao Kim, Mộc, Thuỷ, Hoả, Thổ lại ngẫu nhiên xếp thành một hàng dọc gọi là “chuỗi ngọc 5 sao”, thậm chí có thời điểm cả Mặt trăng và mặt trời cũng ngẫu nhiên đứng cùng hàng dọc với các sao đó tạo thành “chuỗi ngọc 7 sao”. Nhưng theo sử sách ghi chép thì trong những thời điểm đó trên trái đất không thấy xảy ra động đất. Nếu nói hiện tượng thiên văn có liên quan tới động đất và căn cứ vào các phân tích trên thì có thể kết luận rằng, khi các tầng mham thạch ở vỏ trái đất đã có đủ các điều kiện rạn nứt, lúc đó sức hút của các thiên thể (chủ yếu là Mặt trời và Mặt trăng) sẽ tác động thêm vào và sinh ra động đất. Nói tóm lại, mối liên quan giữa thiên văn và động đất vừa là đề tài cổ xưa vừa là đề tài hiện đại. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, những kỹ thuật mới trong ngành Thiên văn học đã và đang giúp con người tìm ra mối liên quan giữa thiên văn và động đất.
7. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Vũ trụ cấu tạo như thế nào? Vũ trụ do vật chất tạo thành, trong vũ trụ bao la có vô vàn vật chất đang vận động. Trái đất chúng ta đang ở trên đó chỉ là một hành tinh lớn trong hệ Mặt trời. Hệ Mặt trời có tất cả 9 hành tinh: sao Thuỷ, sao Kim, Trái đất, sao Hoả, sao Mộc, sao Thổ, sao Thiên Vương, sao Hải Vương, sao Diêm Vương. Ngoài 9 hành tinh kể trên, trong hệ Mặt trời còn có 40 vệ tinh (gồm cả Mặt trăng) và rất nhiều tiểu hành tinh khác. Những thiên thể đó tạo thành hệ Mặt trời và cách Trái đất không xa lắm, chúng được loài người sống trên trái đất nghiên cứu khá kỹ lưỡng. Vậy thì, ngoài hệ Mặt trời ra, trong không gian bao la của vũ trụ còn có những gì nữa? Vào những đêm đẹp trời, chỉ bằng mắt thường chúng ta cũng có thể nhìn thấy vô vàn vì sao nhấp nháy trên bầu trời, tuyệt đại đa số những vì sao đó đều giống Mặt trời ở điểm phát sáng và phát nhiệt. Trong hệ Ngân hà có tới hơn 100 tỉ sao như vậy, mỗi sao có đặc điểm riêng. Có những sao rất sáng, cường độ ánh sáng của Mặt trời, những sao đó gọi là sao khổng lồ (cự tinh). Có sao còn sáng gấp hàng triệu tới vài triệu lần mặt trời, gọi là sao siêu khổng lồ (siêu cự tinh). Những sao có cường độ ánh sáng thấp gọi là sao lùn, có những sao lùn chỉ có cường độ ánh sáng băng một phần mấy vạn cường độ ánh sáng của Mặt trời. Các siêu cự tinh xứng đáng là những người khổng lồ trong thiên hà, thể tích của chúng rất lớn, có siêu cự tinh còn lớn hơn cả quỹ đạo của sao Mộc quay quanh mặt trời. Những sao nhỏ bé trong thế giới các vì sao được gọi chung là sao lùn trắng, có sao lùn trắng chỉ nhỏ bằng một phần mấy chục trái đất. Nhưng các sao lùn trắng này có đặc điểm rất kỳ lạ: vật chất trên các vì sao đó vô cùng nặng, một centimet khối đất đá trên các vì sao đó nặng tới mấy chục kilôgam, mấy tấn, thậm chí tới mấy nghìn tấn. Tuy vậy nếu so với sao neutron mới phát hiện năm 1967 thì các sao lùn trắng xứng đáng là những “chàng khổng lồ”. Bán kính của sao neutron chỉ khoảng 10 km, nhưng đất đá trên sao neutron còn nặng hơn nhiều so với đất đá trên sao lùn trắng. Theo tính toán, một centimet đất đá trên sao neutron nặng đến mức phải cần tới một vạn chiếc tầu thuỷ trọng tải vạn tấn mới có thể kéo đi được. Sao neutron còn có đặc điểm là không ngừng phát ra lượng điện năng khổng lồ tương đương với lượng điện năng toàn nhân loại trên
8. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - trái đất sử dụng trong 1 tỉ 500 triệu năm. Hiện nay các nhà thiên văn đã phát hiện ra hơn 300 sao loại này. Các sao trong vũ trụ cũng thích “sinh sống cặp đôi” như vậy. Ngoài ra có nhiều nhóm sao gồm 3 sao, 4 sao hoặc nhiều hơn nữa sống tập trung với nhau thành từng cụm, thậm chí có hàng nghìn hàng vạn sao tập trung với nhau thành từng cụm và được gọi là số sao. Các nhà thiên văn đã tìm ra hơn 1000 tổ sao như vậy trong hệ Ngân hà và còn nhiều tổ sao nữa chưa phát hiện ra. Theo dự đoán, trong hệ Ngân hà có khoảng hơn một vạn tổ sao. Trong Thiên hà có những vì sao luôn thay đổi độ sáng gọi là sao đổi ánh (biến tính). Có sao thay đổi độ sáng theo quy luật nhất định, có sao chẳng theo quy luật nào hết. Hiện nay các nhà thiên văn đã phát hiện ra hơn 2 vạn sao đổi ánh. Trên bầu trời có khi đột nhiên xuất hiện một sao rất sáng, cường độ ánh sáng cũng thay đổi rất nhanh và rất mạnh, chỉ trong vòng 2 - 3 ngày cường độ ánh sáng của sao đó tăng lên hàng vạn thậm chí hàng triệu lần. Xưa nay người ta gọi những sao đó là sao mới (người Trung Quốc gọi là sao khách). Thực ra những sao mới đó không có gì mới cả, cũng không phải là “khách” trong vũ trụ. Vấn đề là những sao đó vốn rất mờ nhạt bỗng dưng sáng mà thôi. Ngoài ra trên bầu trời thỉnh thoảng xuất hiện một vài vì sao đột nhiên tăng độ sáng tới mấy chục triệu lần, thậm chí mấy trăm triệu lần, người ta gọi chúng là “siêu sao mới”. Các điều ghi chép của sử sách trung quốc cho biết, kể từ trước Công nguyên đến nay, có khoảng 90 siêu sao mới đã xuất hiện trong hệ Ngân hà. Trong vũ trụ còn có rất nhiều sao trẻ chưa ổn định, các nhà thiên văn học cũng phát hiện ra nhiều thiên thể chưa phải là sao. Ngoài ra, trong vũ trụ còn có các thiên thể hình dáng giống như những đám mây gọi là tinh vân. Trong hệ Ngân hà có rất ít tinh vân. Cấu của của các tinh vân gồm nhiều khối khí mỏng và bụi vũ trụ tạo thành. Mỗi tinh vân có hình dạng khác nhau. Các nhà thiên văn học gọi chúng là tinh vân Thiên hà như: “Tinh vân Lạp hộ”, “Tinh vân Tiên nữ”. Trong các tinh vân Thiên hà có một loại tinh vân đặc biệt nom giống như các vì sao rất nhỏ chỉ có thể nhìn thấy qua kính viễn vọng. Các tinh vân này hình cầu hoặc bẹt phát sáng lờ mờ nhìn xa rất giống các vì sao mỏng và phát sáng được là nhờ các sao nhỏ nằm ở giữa tuy mờ nhưng có nhiệt độc cao hun nóng (nhiệt độ các sao nhỏ đó từ 5 - 10 vạn độ).
9. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trong thực tế, đại đa số các tinh vân trong vũ trụ không hoàn toàn là “mây” như các đám tinh vân trong Ngân hà mà là các vì sao hoàn chỉnh, chỉ vì chúng cách Trái đất quá xa nên trông chúng giống như những đám mây sao. Các nhà thiên văn học gọi chúng là “tinh hệ ngoài Ngân hà” hoặc “tinh vân ngoài Ngân hà”. Tinh vân tiên nữ với giai thoại rất hay mà chúng ta nhìn thấy chính là một tinh hệ ngoài Ngân hà. Các tinh cũng thích sinh sống “tập thể”. Trong vũ trụ thường có vài tinh hệ cho tới mười mấy tinh hệ tập trung trong một khu vực rộng lớn. Các nhà thiên văn học gọi chúng là “song tinh hệ” hoặc “đa tinh hệ”. Có khu vực trong vũ trụ tập chung tới mấy chục tinh hệ thậm chí mấy nghìn tinh hệ gọi là “tập đoàn tinh hệ”. Những năm 60 của thế kỷ này, các nhà khoa học thiên văn còn tìm thấy những điểm sáng giống nhau như các vì sao, nhưng cường độ ánh sáng và tính chất của các điểm sáng đó rất giống với tinh hệ. Các nhà thiên văn gọi chúng là “tinh thể”. Cho tới nay đã phát hiện ra hơn 1.500 tinh thể dạng này trong vũ trụ. Trong vũ trụ bao la ngoài các vì sao, tinh vân, tinh hệ ra còn có gì nữa hay chỉ còn lại chân không? Tất nhiên không phải. Trong vũ trụ tồn tại một loại vật chất của thế giới các vì sao gọi là “tinh tế vật chất” gồm các vật chất thể khí và vật chất thể bụi. Mật độ phân bố của loại vật chất này rất mỏng và loãng. Ngoài ra trong vũ trụ bao la còn tồn tại các tia vũ trụ vô hình và sóng điện từ rất yếu ớt của các thiên thể tinh vân, Tất cả các vật thể trong vũ trụ không phải tồn tại đơn độc, cũng không chết và cũng không đứng yên. Chúng không ngừng chuyển động, thay đổi và tác động lẫn nhau. Các vì sao luôn phun vật chất vào không gian của vũ trụ thành các hạt thể bụi Các tinh vân, vật chất thể bụi sau hàng triệu năm vận động to dần lên thành các vì sao Vũ trụ là vô giới hạn. Nhận thức của con người đối với vũ trụ cũng không có giới hạn. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, con người ngày càng phát hiện ra nhiều thiên thể mới. Chúng ta có thể khẳng định rằng, trong tương lai sẽ đến lúc con người phát hiện ra càng nhiều thiên thể mới đồng thời sẽ khám phá ra quá trình hình thành và biến hoá của các thiên thể đó. Vũ trụ rộng lớn đến đâu?
10. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Nếu có bạn nào hỏi vũ trụ rộng lớn đến đâu? Câu trả lời sẽ là: vũ trụ không có giới hạn. Cũng giống như câu chân trời có tận cùng không và câu trả lời sẽ là: không có tận cùng. “Không có giới hạn” - câu trả lời nghe có vẻ hoang đường. Chúng ta hãy cùng nhau giải đáp từng vấn đề cụ thể. Đối với con người, trái đất là vật thể khổng lồ. Thật vậy, bán kính trung bình của trái đất là 6.371 kilômet. Nhưng so với Mặt trời thì Trái đất chỉ là cậu bé tí hon. Nếu Mặt trời là một quả cầu rỗng thì nó có thể chứa được một triệu ba mươi vạn Trái đất. Tuy vậy Mặt trời mới chỉ là một thiên thể cỡ trung bình trong hệ Ngân hà. Trong hệ Ngân hà mênh mông có khoảng hơn 100 triệu thiên thể to bằng Mặt trời thậm chí lớn hơn Mặt trời. Có thể bạn cho rằng không còn không gian nào lớn hơn hệ Ngân hà. Không phải vậy, các nhà thiên văn học dùng kính viễn vọng hiện đại nhất đã phát hiện ra hơn một tỉ hệ thống không gian như hệ Ngân hà gọi là “tinh hệ ngoài Ngân hà”, đó là chưa kể những tinh hệ quá xa Trái đất mà con người chưa phát hiện ra. Tất cả những tinh hệ đều nằm trong một tập đoàn tinh hệ gọi là tổng tinh hệ. Ngày nay cho dù các kính viễn vọng thiên văn lớn nhất đã nhìn thấy các tinh hệ cách xa Trái đất 10 tỉ năm ánh sáng, nhưng tầm nhìn đó vẫn chưa vượt quá phạm vi tổng tinh hệ. Vậy tổng tinh hệ rộng lớn đến đâu? Hiện nay con người vẫn chưa biết giới hạn tận cùng của tổng tinh hệ, cũng như trung tâm của tổng tinh hệ ở chỗ nào. Trong tương lai, các nhà khoa học có thể tìm thấy giới hạn của tổng tinh hệ nhưng sẽ vẫn chưa tìm thấy được giới hạn của vũ trụ. Bởi vì bên ngoài tổng tinh hệ chắc chắn sẽ còn các thiên thể và các hệ thống thiên thể khác nữa vẫn chưa khám phá ra. Vậy bạn có đồng ý rằng vũ trụ không có giới hạn không? Không những vậy, “tuổi” của vũ trụ cũng không có giới hạn. Vũ trụ không có ngày sinh và cũng không có ngày tận số.
11. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Đương nhiên, bằng trí tuệ và lao động không ngừng, cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật hiện đại, loài người sẽ từng bước vươn xa tầm mắt của mình vào không gian bao la của vũ trụ. Trên trời có bao nhiêu sao? Những đêm trời quang mây tạnh, trên bầu trời xuất hiện chi chít những vì sao nhấp nháy to nhỏ khác nhau. Xưa nay nhiều người cho rằng không thể đếm hết các vì sao trên trời, bởi vậy dân gian mới có câu “nhiều như sao trên trời”. Thực ra, những vì sao trên trời mà mắt thường có thể nhìn thấy hoàn toàn có thể đếm được. Các nhà thiên văn căn cứ vào vị trí khu vực của các vì sao trên trời và chia thành 88 chòm sao, đồng thời căn cứ vào cường độ ánh sáng của từng vì sao để chia thành các cấp: sao thật sáng là cấp 1, tiếp đó là cấp 2, cấp 3, Mắt chúng ta nhìn thấy những vì sao mờ nhất đó là vì sao cấp 6. Chỉ cần chúng ta kiên trì đếm hết các chòm sao, rồi một chòm nữa đồng thời ghi chép cấp bậc cả các vì sao trong mỗi nhóm thì chỉ trong vài buổi tối chúng ta có thể đếm hết được các vì sao trên trời mà chúng ta nhìn thấy. Thực ra tổng số sao trên trời mà mắt thường có thể nhìn thấy không nhiều như ta đoán. Ví dụ: sao cấp 1 chỉ có 20 ngôi, sao cấp 2 có 46 ngôi, sao cấp 3 có 134 ngôi, sao cấp 4 có 458 ngôi, sao cấp 5 có 1476 ngôi, sao cấp 6 có 4840 ngôi. Tổng số các ngôi sao từ cấp 1 đến cấp 6 chỉ có 6.974 ngôi, không nhiều bằng số hạt cơm trong một bát cơm. Tuy vậy, một người trong cùng một thời gian chỉ có thể nhìn thấy nửa bầu trời, còn nửa bầu trời kia nằm phía dưới đường chân trời mà ta không nhìn thấy. Hơn nữa những vì sao ở gần đường chân trời do ảnh hưởng sức hút của tầng khí quyển Trái đất nên chúng ta không nhìn thấy. Bởi vậy, vào bất cứ thời điểm nào, một người trên Trái đất cũng chỉ có thể nhìn thấy khoảng 5000 vì sao trên bầu trời. Nhưng nếu chúng ta quan sát bằng kính viễn vọng thì kết quả nhìn được sẽ khác hẳn. Dù chỉ quan sát bằng kính viễn vọng cỡ nhỏ nhất, chúng ta sẽ nhìn thấy khoảng 5 vạn vì sao. Nếu quan sát bằng kính viễn vọng lớn nhất và hiện đại nhất, chúng ta sẽ nhìn thấy khoảng trên một tỉ sao.
12. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Thực ra số lượng sao trên bầu trời còn nhiều hơn nữa. Có những sao cách Trái đất quá xa dù chúng ta quan sát bằng kính viễn vọng hiện đại nhất cũng không nhìn thấy. Một số tinh hệ vì cách Trái đất quá xa chỉ hiện ra trong kính viễn vọng lớn nhất một chấm sáng lò mờ, nhưng trong chấm sáng lờ mờ đó có chứa tới hàng tỉ sao lớn bé. Vũ trụ là vô cùng tận. Những gì mà các nhà khoa học thiên văn nhìn thấy trong vũ trụ mới chỉ là một phần nhỏ bé của vũ trụ. Trong vũ trụ có bao nhiêu tinh hệ khổng lồ? Trong vũ trụ có tồn tại những thiên thể và hệ thống thiên thể mà con người chưa khám phá ra không? Đó là những câu hỏi mà các nhà thiên văn đến nay vẫn chưa giải đáp được. Các chòm sao trên trời được đặt tên như thế nào? Có những chòm sao trên bầu trời mang hình dáng rất ngộ nghĩnh, dễ phân biệt và dễ nhớ, ví dụ như các chòm sao Bắc đẩu, chòm sao Ngưu Lang, Chức Nữ, Khoảng 3000 - 4000 năm trước, người Babilon cổ đại ở vùng Trung á đã biết phân định các chòm sao sáng nhất. Theo sử sách ghi lại, người Babilon đã phát hiện ra 48 chòm sao. Sau này các nhà thiên văn Hy lạp đã đặt tên cho các chòm sao đó. Có những chòm sao giống hình động vật thì đặt tên bằng động vật đó, có những chòm sao được đặt tên bằng các nhân vật trong truyện cổ thần thoại Hy lạp. ở Trung Quốc, từ đời Chu trở về trước đã đặt tên cho các chòm sao và từng ngôi sao sáng nhất, gọi chung là: “nhị thập bát tú” và “tam viên”. Trong cuốn Thiên quan thư của nhà sử học nổi tiếng Tư Mã Thiên đời Hán có ghi chép như sau: “Tam viên gồm: chòm sao tử vi, chòm sao Thái vi và chòm sao Thiên thị; Nhị thập bát tú gồm các chòm sao: Giác, Cang, Chi, Phòng, Tâm, Vĩ, Cơ, Tỉnh, Quỷ, Liễu, Tinh, Trương, Dực, Chẩn, Khuê, Lâu, Vị, Ngang, Hoa, Chuỷ, Sâm, Đẩu, Ngưu, Nữ, Hư, Nguy, Thất, Bích”. Tam viên phân bố xung quanh chòm sao Bắc đẩu. Nhị thập bát tú phân bố trong khoảng không mà Mặt trời và Mặt trăng đi qua. Hiện nay ở Viện bảo tàng thành phố Tô Châu (Trung Quốc) còn lưu giữ bản đồ các vì sao khắc trên đá từ đời Tống (1247), đó là một trong những bản đồ thiên văn cổ nhất thế giới.
13. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Đến thế kỷ thứ 2 sau Công nguyên, việc phân chia các chòm sao trên bầu trời phía Bắc cơ bản giống như việc phân chia ngày nay. Riêng mấy chục chòm sao trên bầu trời phía Nam thì đến thế kỷ 17 mới được phân chia rõ ràng, bởi lẽ xưa kia các nước có nền văn minh tương đối sớm đều nằm ở Bắc bán cầu, từ Bắc bán cầu không thể quan sát được các chòm sao trên bầu trời Nam bán cầu. Ngày nay người ta đã phân chia được 88 chòm sao trên bầu trời, trong đó có 29 chòm sao nằm ở phía bắc đường xích đạo, 46 chòm sao nằm ở phía nam đường xích đạo. Kết quả phân chia này được Hội liên hiệp thiên văn quốc tế công bố năm 1928. Trong 88 chòm sao kể trên, khoảng một nửa được đặt tên bằng các con vật. Ví dụ: chòm sao Đại hùng (Gấu lớn), chòm sao Sư tử, chòm sao Thần nông (Thiên hát - con bọ cạp), chòm sao Thiên nga. Khoảng một phần tư các chòm sao được đặt tên các nhân vật trong thần thoại Hy lạp như chòm sao Thiên hát chòm sao Tiên nữ, v.v Ngoài ra, khoảng một phần tư các chòm sao được đặt tên bằng các dụng cụ thiên văn như: chòm sao Kính hiển vi, chòm sao Kính viễn vọng, chòm sao Đồng hồ, chòm sao Giá vẽ bản đồ, Vì sao vị trí của các chòm sao luôn thay đổi? Vào những đêm không trăng trời quang mây tạnh, bạn đứng ở một nơi quang đãng quan sát bầu trời, bạn sẽ nhìn thấy vô vàn vì sao nhấp nháy trên bầu trời đen thẫm. Nếu bạn quan sát kỹ, bạn sẽ thấy các vì sao mọc từ phía đông rồi từ từ trôi qua bầu trời và lặn dần ở phía tây, giống hệt như Mặt trời mọc ở phía đông và lặn ở phía tây. Nguyên nhân của hiện tượng đó là Trái đất tự quay quanh trục của nó theo chiều từ tây sang đông. Ngoài việc chúng ta nhìn thấy các vì sao chuyển động quanh trái đất mỗi ngày một vòng từ đông sang tây, chúng ta còng có thể phát hiện ra thời điểm các vì sao mọc từ đường chân trời mỗi ngày sớm hơn ngaỳ hôm trước 4 phút. Vì vậy vào cùng một thời điểm mỗi buổi tối trong một năm, ví dụ cùng vào 20 giờ các buổi tối, chúng ta sẽ thấy vị trí của các vì sao khác với buổi tối hôm trước, vị trí của chòm sao cùng chuyển dịch dần về phía tây. Ví dụ như đầu tháng 12 âm lịch chòm sao Lạp hộ mọc ở chân trời phía đông vào lúc hoàng hôn, nhưng sau đó 3 tháng cũng vào lúc hoàng hôn chúng ta sẽ thấy chòm sao này sáng lấp lánh trên
14. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - bầu trời phiá nam và khi sắp hết mùa xuân, chòm sao này sẽ lặn cùng lúc với Mặt trời lặn. Cùng với thay đổi của các mùa, các chòm sao đều chuyển dần về phía tây. Đó là do trái đất quay quanh Mặt trời vì vậy chúng ta thấy Mặt trời cũng chuyển dịch dần về phía đông. Nếu như chúng ta nhìn thấy các vì sao vào ban ngày (như nhìn thấy trong đài thiên văn) thì chúng ta cũng sẽ nhìn thấy Mặt trời chuyển dịch vị trí giữa các vì sao. Mỗi một ngày Mặt trời chuyển dịch với khoảng cách tương đương hai lần đường kính của nó (khoảng một độ). Bởi vậy trong một năm, Mặt trời chuyển dịch trong không gian một khoảng cách gọi là “một năm vận động”. Nói tóm lại, các vì sao có hai hiện tượng chuyển động: một là do Trái đất tự quay quanh mình nó gây hiện tượng mỗi đêm sao mọc từ phía đông và lặn ở phía tây. Một loại nữa là do Trái đất quay quang Mặt trời gây hiện tượng các vì sao chuyển dịch vị trí lúc ẩn lúc hiện theo sự thay đổi của các mùa. Tại sao trong thiên văn học dùng năm ánh sáng để đo Trong cuộc sống hàng ngày, chúng ta thường dùng mét, centimet làm đơn vị đo khoảng cách. Nếu đo khoảng cách giữa hai thành phố người ta không dùng đơn vị mét vì nó quá nhỏ mà phải dùng đơn vị kilomet (km). Trong thiên văn học cũng dùng kilomet làm đơn vị đo khoảng cách, ví dụ bán kính đường xích đạo của trái đất dài 6.378 km, đường kính Mặt trăng dài 384.400 km. Nhưng nếu dùng kilomet làm đơn vị đo quá ư nhỏ bé và rất không tiện lợi. Ví dụ sao Biling ( a Centauri) là sao ở gần Trái đất và nhất và cách. Trái đất khoảng 40.000.000.000.000km. Bạn thâý đó viết được con số trên khá nhiều phiền phức, đọc cũng rất khó và đó mới chỉ là sao cách trái đất gần nhất. Các sao và chòm sao khác còn cách trái đất rất xa và rất xa nữa. Các nhà khoa học phát hiện ra tốc độ của ánh sáng nhanh nhất, trong một giây, ánh sáng đi được khoảng cách dài 299.792.458 km. Nếu ta lấy “giây ánh sáng” làm đơn vị đo khoảng cách thì đợn vị này gấp 30 vạn lần kilomet. Vậy có thể dùng đơn vị “phút ánh sáng”, “ngày ánh sáng”, để đo khoảng cách trong thiên văn học được không? Được! Nhưng những đơn vị đó vẫn còn quá nhỏ để đo khoảng cách giữa các hành tinh. Bởi vậy các nhà khoa học thiên văn đã chọn đơn vị “năm ánh sáng”. Trong một năm, ánh sáng đi được khoảng cách độ 1 vạn tỉ kilomet (10.000.000.000.000 km).
15. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ngày nay, năm ánh sáng đã trở thành đơn vị cơ bản đo đạc trong thiên văn học dùng để xác định khoảng cách giữa các thiên thể. Ví dụ: khoảng cách giữa sao Biling với traí đất là 4,22 năm ánh sáng. Sao Ngưu Lang cách trái đất 16 năm ánh sáng, sao Chức Nữ cách trái đất 26,3 năm ánh sáng. Các tinh hệ ngoài hệ ngân hà mà mắt chúng ta nhìn thấy còn cách trái đất xa hơn nữa. Ví dụ: Chòm sao Tiên nữ cách trái đất 2,2 triệu năm ánh sáng. Hiện nay các nhà thiên văn đã phát hiện ra thiên thể cách xa trái đất nhất là hơn 10 tỉ năm ánh sáng. Năm ánh sáng còn dùng để xác định mức độ nhỏ to và phạm vi của các thiên thể. Ví dụ: đường kính hệ ngân hà dài 10 vạn năm ánh sáng. Rõ ràng là với những khoảng cách đó khó ai có thể tính bằng kilomet. Trong thiên văn học còn sử dụng 1 loại đơn vị nữa để đo khoảng cách, đó là “đơn vị thiên văn” là khoảng cách trung bình giữa Trái đất và Mặt trời ( khoảng 149,6 triệu kilomet). Đơn vị thiên văn chủ yếu dùng để đo khoảng cách giữa các thiên thể trong hệ mặt trời. Ngoài ra trong thiên văn học còn dùng một loại đơn vị lớn hơn đơn vị “năm ánh sáng”, đó là “chênh lệch giây” và gọi là pacsec, v.v (1 pacses bằng 3,26 năm ánh sáng) Vì sao các sao biết nháy mắt? Sẩm tối mùa hè, mọi người đều thích ra sân hóng mát, lúc đó nhìn lên bầu trời , bạn sẽ thấy vô vàn các vì sao đang “nháy mắt ”trên trời cao. Thực ra các vì sao không có mắt và chúng cũng không biết nháy mắt . Phải chăng do chúng ta nháy mắt nên ta có cảm giác các vì sao cũng nháy mắt ? Cũng không phải. Cho dù bạn cố mở to mắt nhìn thì các vì sao vẫn liên tục nhấp nháy lúc ẩn lúc hiện. Nguyên nhân vì sao vậy? Đó là do lớp khí quyển quanh trái đất đang chuyển động luôn gây ra. Chúng ta đều biết lớp khí quyển không đứng yên mà luôn chuyển động, không khí nóng bốc lên cao, không khí lạnh chìm xuống dưới, cộng với gió thổi từ nơi này đến nơi khác. Nếu như chúng ta nhuộm màu cho các loại phân tử không khí, chắc chắn chúng ta sẽ nhìn thấy không khí chuyển động với màu sắc đẹp vô cùng. Trước khi ánh sáng của các vì sao tới mắt chúng ta, nó phải xuyên qua nhiều lớp không khí trong tầng khí quyển.
16. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Các lớp không khí có nhiệt độ nóng lạnh khác nhau, độ đậm đặc cũng khác nhau, vì thế ánh sáng của các vì sao phải qua nhiều lớp khúc xạ khác nhau, lúc hội tụ, lúc phân tán. Bởi vậy chúng ta nhìn các vì sao sẽ thấy chúng nhấp nháy lúc tỏ lúc mờ giống như “nháy mắt” vậy. Vì sao các sao trong vũ trụ đều hình cầu? Quan sát các vì sao qua kính viễn vọng, ta thấy chúng đều hình cầu, chưa ai nhìn thấy sao nào hình tam giác, hình vuông. Nếu có, đó mới là điều lạ. Tại sao vậy? Muốn trả lời câu hỏi này, chúng ta phải xét từ hai mặt. Các sao trong vũ trụ mà chúng ta nhìn thấy phần lớn là những sao phát quang và phát nhiệt (hằng tinh). Các sao đó thực chất là các “Mặt trời” nhỏ với nhiệt độ rất nóng. Nhiệt độ cao nhất trên bề mặt các sao nóng tới 40.000 - 70.000 độ C, thấp nhất cũng vài nghìn độ C. Nhiệt độ của vỏ Mặt trời khoảng 6.000 độ C, nhiệt độ ở giữa Mặt trời khoảng 15 triệu độ C. Với nhiệt độ cao như vậy đương nhiên trên các sao không thể có vật chất ở thể rắn hoặc thể lỏng mà chỉ tồn tại vật chất ở thể khí. Thể khí giãn nở về mọi phía đều như nhau, phạm vi giãn nở về mọi phía cũng như nhau, đồng thời thể khí cũng bị khống chế bởi lực vạn vật hấp dẫn và cân bằng với nhau. Bởi vậy bề mặt của thể khí đó đương nhiên phải là hình cầu. Đó là một nguyên nhân chúng ta nhìn thấy các sao đều hình cầu. Ngay từ thế kỷ 17, nhà vật lý người Anh là Newton đã khẳng định: “tất cả các vì sao tự chuyển động quanh mình chúng, thì chúng sẽ có hình cầu hoặc hình cầu dẹt”. Sự thực đúng như vậy. Bây giờ chúng ta tìm hiểu các vì sao không có khả năng phát sáng và phát nhiệt (hành tinh). Các sao này không phải dạng thể khí mà là thể rắn, nhưng khi mới hình thành các thiên thể này đều ở dạng nóng chảy. Do các thiên thể đó tự quay quanh mình chúng nên đều có hình cầu hoặc hình cầu dẹt. Trong cơ học người ta gọi sự hình thành các thiên thể này là “hình cầu tròn xoay” hoặc “elip tròn xoay”. Mặt trăng cũng như các hành tinh khác đều hình cầu hoặc hình cầu dẹt, đó là do khi mới hình thành chúng chuyển động rất mạnh.
17. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Mặt trời là khối khí nóng rực hình cầu, Mặt trời cũng không ngừng tự chuyển động quanh nó, khoảng 25 ngày tự quay hết một vòng, chỉ riêng việc đó cũng đủ chứng minh Mặt trời hình cầu. Các vì sao xa xôi trong vũ trụ cũng đều tự quay quanh mình chúng với tốc độ nhanh nhất 420 km/giây. Bởi vậy bản thân các vì sao cộng với khối thể khí xung quanh chúng cũng đều quay thành hình cầu hoặc hình cầu dẹt. Sẽ có bạn đặt câu hỏi rằng, các sao tự quay quanh mình chúng, vậy sao vật chất thể khí trên các vì sao đó không bị văng ra ngoài vũ trụ? Không thể có chuyện đó bởi vì các sao đều có sức hút rất mạnh đủ để giữ cho vật chất thể khí không bị bắn văng vào vũ trụ mà luôn bám chặt lấy chúng và cũng quay với chúng. Đương nhiên không phải tất cả các thiên thể trong vũ trụ đều hình cầu hoặc hình cầu dẹt, ví dụ một số tinh vân, tiểu hành tinh và các vệ tinh có hình dạng không giống nhau. Vì sao ban đêm nhìn thấy sao, ban ngày không nhìn thấy sao? Nhắc đến các vì sao, chúng ta thường nghĩ ngay đến trời đêm và thường cho rằng chỉ vào ban đêm mới nhìn thấy sao. Cũng như khi nhắc đến Mặt trời ta nghĩ ngay đến ban ngày sáng sủa. Đúng vậy, nói đến Mặt trời là nói đến ban ngày, bởi lẽ ban ngày là do Mặt trời đem lại. Nhưng còn các sao thì thế nào? Chẳng lẽ chỉ có ban đêm mới nhìn thấy sao? Sao là gì? Sao là thiên thể. Những thiên thể mà chúng ta nhìn thấy chỉ trừ một số ít là sao không tự phát sáng và phát nhiệt, tuyệt đại đa số là sao tự phát sáng và phát nhiệt, quanh năm suốt tháng lúc nào chúng cũng sáng lấp lánh. Nếu nói ban ngày sao cũng sáng vậy tại sao ban ngày chúng ta không nhìn thấy sao mà phải đợi tới sẩm tối mới nhìn thấy chúng? Nguyên do là ban ngày tầng khí quyển của trái đất đã tán xạ một phần ánh sáng Mặt trời, lượng ánh sáng đó chiếu sáng bừng không trung át cả ánh sáng của các vì sao, khiến chúng ta không nhìn thấy chúng nữa. Nếu không có bầu khí quyển tán xạ ánh
18. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - sáng Mặt trời, không trung sẽ tối đen và cho dù ánh sáng Mặt trời rất sáng thì chúng ta vẫn nhìn thấy sao vào ban ngày. Thế có cách nào nhìn thấy sao vào ban ngày không? Có! Chỉ cần dùng một kính thiên văn viễn vọng là đủ. Qua kính thiên văn viễn vọng, chúng ta sẽ nhìn thấy rất rõ các vì sao vào ban ngày. Đó là do hai nguyên nhân: một là, thành ống kính viễn vọng đã che khuất khá nhiều ánh sáng Mặt trời bị tán xạ trong khí quyển, tạo ra một “đêm tối nhỏ” trong lòng ống kính viễn vọng; hai là, tác dụng thấu kính của kính viễn vọng khiến cho bầu trời sẫm lại đồng thời khuếch đại ánh sáng của các vì sao và chúng hiện ra rất rõ. Dùng kính viễn vọng thiên văn quan sát các sao vào ban ngày hiệu quả kém hơn so với ban đêm vì khó nhìn thấy những sao mờ nhạt . Nhưng dù sao cũng giải đáp được câu hỏi ban ngày cũng có thể nhìn thấy sao. Vì sao đêm mùa hè nhìn thấy sao nhiều hơn đêm mùa Những đêm hè trời quang mây tạnh, nhin lên bầu trời chúng ta sẽ thấy bầu trời chúng ta sẽ thấy bầu trời dầy đặc các vì sao và rõ ràng là nhiều hơn những đêm mùa đông. Tại sao vậy? Việc này liên quan đến dải Ngân Hà vì hầu hết những sao mà mắt chúng ta nhìn thấy đều thuộc hệ Ngân Hà . Trong hệ Ngân Hà có khoảng 100 tỉ sao và chủ yếu phân bố trong một chiếc “bánh tròn”. Phần giữa chiếc “bánh tròn” này hơi dầy hơn chung quanh. ánh sáng đi từ phía mép “bánh” bên này đến phía bên kia mép “ bánh” mất 10 vạn năm ánh sáng; đi từ mặt trên “bánh” xuống mặt dưới “bánh” cũng phải mất 1 vạn năm ánh sáng. Mặt trời và những hành tinh láng giềng của hệ Mặt trời đều nằm trong hệ Ngân Hà, hầu hết những sao chúng ta nhìn thấy bằng mắt thường đều nằm trong hệ Ngân Hà. Nếu hệ Mặt trời nằm ở giữa hệ Ngân Hà, thì dù chúng ta nhìn từ phía nào cũng thấy số lượng sao trên trời nhiều như nhau. Thế nhưng hệ Mặt trời cách trung tâm Ngân Hà khoảng 3 vạn năm ánh sáng. Khi chúng ta nhìn về phía trung tâm Ngân Hà sẽ thấy ở khu vực đó dầy đặc các vì sao. Ngược lại nếu nhìn về phía đối diện trung tâm Ngân Hà sẽ chỉ nhìn thấy một số ít sao trong một phần hệ Ngân Hà.
19. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trái đất không ngừng quay quanh Mặt trời. Về mùa hè Trái đất chuyển động đến khu vực giữa Mặt trời và hệ Ngân Hà gọi là Đới Ngân Hà. Đới Ngân Hà là khu vực chủ yếu của hệ Ngân Hà tập trung nhiều sao của hệ Ngân hà. Bầu trời đêm mùa hè chúng ta nhìn thấy chính là Đới Ngân Hà. Bởi vậy đêm mùa hè chúng ta nhìn thấy Đới Ngân Hà dầy đặc các vì sao. Vào mùa đông và các mùa khác, khu vực Đới Ngân Hà mà chúng ta nhìn thấy lúc xuất hiện vào ban ngày, lúc xuất hiện vào buổi sáng sớm , có lúc không phải ở giữa không trung mà ở đường chân trời. Bởi vậy chúng ta khó có thể quan sát được khu vực Đới Ngân Hà - nơi tập trung nhiều sao - vào buổi tối mùa đông và các mùa khác. Vì sao vị trí các sao và các chòm sao trong bốn Bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông đem lại cho thời tiết nóng lạnh khác nhau cho trái đất và cũng làm “thay đổi ” vị trí các sao và chòm sao trên bầu trời. Đêm mùa xuân ấm áp, chòm sao Bắc đẩu lấp lánh trên bầu trời chỉ phương hướng cho con người sống trên Trái đất; bên cạnh đó là chòm sao Sư tử hùng vĩ hình lưỡi liềm. Đêm mùa hè mát mẻ, chòm sao Thần Nông khổng lồ lầm lũi tiến dần về phía Nam; Hai bên bờ sông Ngân Hà là sao Ngưu Lang và sao Chức Nữ đua nhau nhấp nháy. Đêm mùa thu se lạnh, chòm sao Bắc đẩu tụt thấp xuống gần đường chân trời. Chòm sao Phi mã hiện lên sừng sững giữa bầu trời, mỗi cạnh chỉ đúng về một hướng Đông, Tây, Nam, Bắc. Đêm mùa đông lạnh lẽo, chòm sao Lạp hộ rực sáng giữa bầu trời, các chòm sao khác đều mờ nhạt thậm chí có chòm sao mắt thường không thể nhìn thấy nữa. Các sao và chòm sao mọc từ phía Đông và lặn về phía Tây, đó là do trái đất tự quay quanh mình nó từ Tây sang Đông. Nhưng vào cùng thời điểm Mặt trời lặn lúc hoàng hôn, các sao và chòm sao lại có vị trí khác nhau trong các mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông. Tại sao vậy? Đó là do Trái đất quay quanh Mặt trời gây ra.
20. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Mùa Xuân, Trái đất quay và di chuyển về phía chòm sao Sư Tử, đồng thời chòm sao Phi mã nằm ở phía bên kia mặt trời. Bởi vậy vào khoảng nửa đêm, chòm sao Sư Tử sẽ mọc lên ở phía chính Nam. Chòm sao Lạp hộ cũng mọc phía chính Nam nhưng vào lúc chập tối, còn chòm sao Thần nông cũng mọc ở hướng đó nhưng vào lúc rạng sáng. Mùa Hè, Trái đất quay và di chuyển về phía chòm sao Thần Nông, trong thời gian này chòm sao Lạp hộ nằm ở phía dưới Mặt trời. Bởi vậy đến nửa đêm, chòm sao Thần nông sẽ xuất hiện ở phía chính Nam . Chòm sao Sư tử cũng xuất hiện ở phía chính Nam nhưng vào lúc chập tối, còn chòm sao Phi mã sẽ xuất hiện cùng hướng đó nhưng vào buổi sáng. Mùa Thu, trái đất quay và di chuyển về phía dưới chòm sao Phi mã, trong thời gian này chòm sao Sư tử nằm ở phía dưới Mặt trời . Bởi vậy chòm sao Phi Mã sẽ xuất hiện vào lúc nửa đêm ở phía chính Nam, Chòm sao Thần nông sẽ xuất hiện cùng hướng đó nhưng vào lúc chập tối, còn chòm sao Lạp hộ sẽ xuất hiện cùng hướng đó nhưng vào lúc rạng sáng. Đến mùa đông, Trái đất quay và di chuyển về phía chòm sao Lạp hộ. Đứng ở trái đất nhìn lên, chúng ta sẽ thấy Mặt trời “di chuyển ” về phía chòm sao Thần nông. Bởi vậy chòm sao Lạp hộ sẽ xuất hiện vào lúc nửa đêm ở phía chính Nam. Cũng ở hướng đó lúc chập tối sẽ xuất hiện chòm sao Phi mã và trước khi trời sáng sẽ xuất hiện chòm sao Sư tử. Như vậy, trong bốn mùa Xuân, Hạ, Thu Đông, Trái đất và các chòm sao kể trên đã di chuyển 1 vòng xung quanh sao Bắc cực; đồng thời vào bất cứ thời điểm nào một người trên trái đất cũng chỉ nhìn thấy khoảng 1 nửa số sao trên bầu trời, nửa còn lại nằm ở phía dưới đường chân trời nên không thể nhìn thấy. Chúng ta thử tưởng tượng xem, nếu chúng ta được cưỡi con tầu vũ trụ bay vào khoảng không bao la ngoài Trái đất, lúc đó Trái đất cũng sẽ là một vì sao trong vũ trụ và không còn cản trở tầm nhìn của chúng ta nưã. Khi đó chúng ta sẽ được chiêm ngưỡng cảnh tượng tuyệt vời, trước mắt chúng ta sẽ hiện ra tất cả các chòm sao mà ở Trái đất chúng ta chỉ có thể nhìn thấy chúng vào các thời điểm khác nhau trong bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông. Vì sao phương hướng trên bản đồ các sao không giống
21. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Chúng ta ai cũng đã nhìn thấy và sử dụng bản đồ địa hình Trái đất. Ai mà chẳng quen thuộc phương hướng trên bản đồ; Phía trên là Bắc, phía dưới là Nam, bên trái là Tây, bên phải là Đông. Nếu chúng ta trải bản đồ đó trên mặt bàn theo đúng hướng thì phương hướng trên bản đồ hoàn toàn khớp với phương hướng trong thực tế. Thế nhưng lạ thay, phương hướng trên bản đồ sao lại khác với phương hướng trên bản đồ địa hình Trái đất. Phía trên là Bắc, phía dưới là Nam, phía trái là Đông, phía phải là Tây. Nếu các bạn trải tấm bản đồ các sao trên mặt bàn, dù bạn xoay đi xoay lại thế nào chăng nữa thì phương hướng trên bản đồ đó cũng không khớp với phương hướng trong thực tế. Tại sao vậy? Vấn đề là ở chỗ cách sử dụng bản đồ sao và bản đồ địa hình Trái đất khác nhau, chính vì vậy phương hướng ghi trên hai loại bản đồ đó cũng khác nhau. Trái đất nằm dưới chân chúng ta, bởi vậy bản đồ địa hình Trái đất cần phải trải trên mặt bàn hoặc treo trên tường để quan sát. Bản đồ các sao là ghi vị trí từng vì sao trên đầu chúng ta. Bởi vậy khi tìm sao trên bản đồ sao, ta không thể trải bản đồ đó trên mặt bàn mà phải giơ cao bản đồ đó lên trên đầu chúng ta. Dù chúng ta đứng quay mặt về phía nào, chỉ cần giơ bản đồ sao đối diện với mặt chúng ta và chính phương hướng Nam, Bắc trên bản đồ sao khớp với phương hướng trên thực tế thì hướng Đông, Tây trên bản đồ sao cũng sẽ phù hợp với thực tế. Qua đó ta thấy phướng trên bản đồ sao được xác định theo nhu cầu thực tế, giúp chúng ta biết cách nhanh chóng tìm ra các vì sao cần tìm trên bản đồ sao. Không những bản đồ sao mà bản đồ các thiên thể khác và các bức ảnh chụp các thiên thể cũng đều quy định phương hướng như vậy. Ví dụ nếu đặt bức ảnh chụp mặt trăng theo đúng phương hướng thực tế trên trái đất thì phía trên bức ảnh đó là Bắc, phía dưới là Nam, phía trái sẽ là Đông và phía phải sẽ là Tây. Nếu ta đặt ngược bức ảnh đó theo chiều dưới Bắc trên Nam( giống như ta nhìn qua ống kính Thiên văn) thì phía phải sẽ là Đông và phía trái sẽ là Tây. Vì sao các sao trên bầu trời trông giống như được Vào những đêm đẹp trời, chúng ta sẽ nhìn thấy muôn vàn vì sao lấp lánh trên mặt trời. Trong đó ngoài Mặt trăng rất lớn và rất sáng, các vì sao đều rất nhỏ.
22. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Bởi vậy ta có cảm giác Mặt trăng cách Trái đất rất gần, các vì sao cách Trái đất xa hơn và nom chúng giống như được gắn vào vòm trời đen thẳm, còn chúng ta thì đang đứng ở vị trí trung tâm dưới vòm trời đen thẳm đó. Thực ra những sao mà chúng ta nhìn thấy đều cách Trái đất với khoảng cách không giống nhau. Ví dụ như: sao Chức nữ cách Trái đất khoảng 26,3 năm ánh sáng, sao Ngưu lang cách Trái đất khoảng 16 năm ánh sáng, hai sao đó cách nhau khoảng 10,3 năm ánh sáng. Nếu phóng tên lửa với tốc độ 10 km/giây thì phải mất gần 30 vạn năm tên lửa đó mới bay từ sao Ngưu lang đến sao Chức nữ. Nhưng chúng ta đều nhìn thấy hai sao đó cách trái đất na ná như nhau. Lại ví dụ như sao Thiên nga cách trái đất khoảng 1.740 năm ánh sáng, sao Đại khuyển cách Trái đất khoảng 8,7 năm ánh sáng, thế mà chúng ta cũng có cảm giác như hai ngôi sao cách Trái đất na ná như sao Ngưu lang và sao Chức nữ. Vì sao có hiện tượng đó? Nguyên nhân hoàn toàn do ảo giác của chúng ta, hay nói cho rõ hơn là khả năng phân biệt của mắt chúng ta bị hạn chế. Nếu trước mắt chúng ta có một vật thể mà góc độ của nó vượt quá phạm vi giới hạn phân biệt của mắt chúng ta, thì dù có hình dạng gì, to hoặc nhỏ ra sao, trong mắt chúng ta cũng chỉ hiện ra một điểm mà thôi. Nếu vật thể đó cách chúng ta càng vượt quá giới hạn phân biệt của mắt thì mắt chúng ta không thể phân biệt được chúng cách chúng ta xa hay gần. Các vì sao vốn rất to lớn, nhưng chúng cách Trái đất quá xa, nên mắt chúng ta không thể phân biệt được các vì sao đó hình dạng gì mà chỉ nhìn thấy chúng là những đốm sáng nhỏ. Ví dụ: sao Biling ( Centauri) cách Trái đất gần nhất (khoảng 4,22 năm ánh sáng). Nếu thể tích của sao Biling bằng Mặt trời, thì đường kính của nó trong mắt chúng ta không vượt quá 0,01 giây (một phần trăm giây góc), trong khi đó đường kính của Mặt trời trong mắt chúng ta là 32 phút (32 phút góc), tức là nhìn bằng mắt thường ta thấy mặt trời chỉ bằng chiếc chậu con. Nếu tính theo tỷ lệ đó, ta đặt sao Biling vào vị trí của Mặt trời, thì sao Biling chỉ nhỏ bằng một phần nghìn đầu que diêm. Tất nhiên là mắt chúng ta không thể phân biệt được một vật thể nhỏ như vậy.
23. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Những ví dụ như vậy có rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Nếu ta đặt một bóng đèn điện đỏ trên nóc một ngôi nhà cao tầng. Đứng cách đó khoảng 10 m, ta sẽ nhìn rõ hình dạng chiếc bóng đèn, nhưng nếu ta đứng cách xa vài kilomét, thì sẽ không nhìn rõ được hình dạng chiếc bóng đèn mà chỉ có thể nhìn thấy một chấm sáng. Tương tự như vậy chúng ta không thể phân biệt được các vì sao xa xôi trong vũ trụ to hay nhỏ. Ta chỉ nhìn thấy chúng na ná như nhau. Bởi vậy trong trường hợp này ta không thể áp dụng phương pháp “ở gần thì to, ở xa thì nhỏ ” để phân biệt khoảng cách xa hay gần từ Trái đất đến các vì sao. Chúng ta càng không thể áp dụng phương pháp dùng vật trung gian để ước lượng khoảng cách giữa hai vật thể trong không trung. Ví dụ ban đêm trên trời cao có hai điểm sáng di động, muốn phân biệt điểm sáng nào là vệ tinh nhân tạo, điểm sáng nào là chiếc máy bay chở khách quả là điều rất khó mặc dù độ cao giữa hai điểm sáng đó chênh nhau tới mấy chục lần. Vậy thì các vì sao ở độ cao gấp mấy tỉ lần thậm chí gấp mấy chục tỉ lần so với vệ tinh nhân tạo và máy bay, mắt chúng ta càng không thể phân biệt được chúng cách xa Trái đất xa hay gần. Vì những lý do kể trên nên khi quan sát bầu trời đêm bắng mắt thường, chúng ta sẽ có cảm giác các vì sao như được gắn vào một quả cầu tròn lớn. Các hành tinh trong vũ trụ liệu có va chạm vào nhau Nếu như trái đất cách rất gần các hành tinh khác và cũng chuyển động ngược chiều nhau thì rất có khả năng chúng sẽ va chạm vào nhau. Mặt trăng là thiên thể gần Trái đất nhất, nhưng khoảng cách trung bình giữa Mặt trăng và Trái đất là 384.400 kilomet. Mặt trời cách Trái đất còn xa hơn nữa, khoảng cách trung bình giữa Mặt trời và Trái đất là 149,6 triệu kilomet. Nếu bạn đi bộ tới Mặt trời thì phải đi mất hơn 3.400 năm. Trong khi đó Trái đất rất ngoan ngoãn quay quanh Mặt trời, bởi vậy không thể xảy ra chuyện Trái đất va vào Mặt trời.
24. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Còn các hành tinh khác trong hệ Mặt trời thì sao? Do tác dụng sức hút của Mặt trời khiến các hành tinh khác phải chuyển động theo đúng quỹ đạo của chúng. Vì vậy giữa các hành tinh trong hệ Mặt trời cũng không thể xảy ra chuyện va chạm vào nhau. Các hành tinh khác trong vũ trụ bao la cách Trái đất càng xa hơn. Sao Biling cách Trái đất gần nhất là 4,22 năm ánh sáng mỗi giây đi được 30 vạn kilomet, thì từ sao Biling tới Trái đất, ánh sáng phải đi hết 4 năm 3 tháng. Trong khoảng không vũ trụ gần hệ Mặt trời, trung bình các vì sao cách nhau khoảng trên 10 năm ánh sáng. Hơn nữa các sao đều chuyển động theo một quy luật nhất định. Mặt trời cũng như tất cả các sao trong hệ Ngân hà đều chuyển động xung quanh trung tâm hệ Ngân hà theo một quy luật riêng chứ không phải chuyển động hỗn loạn. Bởi vậy rất ít có khả năng các sao trong hệ Ngân hà va chạm nhau. Theo tính toán của các nhà khoa học. Trong hệ Ngân hà trung bình khoảng một tỉ tỉ năm mới xảy ra một lần va chạm giữa các sao. Đã có trường hợp sao chổi va quệt vào hành tinh khác hoặc đã có trường hợp thiên thạch từ vũ trụ rơi vào Trái đất. Ví dụ: tháng 5/1910 Trái đất đi qua đuôi sao chổi Halley. Ngày 8/3/1976 xảy ra trận mưa thiên thạch ở tỉnh Cát Lâm (Trung Quốc) do các thiên thể va chạm vào nhau. Nhưng có thể nói rằng những va chạm đó hoàn toàn không ảnh hưởng gì tới các hành tinh bị va chạm. Vì sao trên bầu trời có sao sáng, có sao mờ? Trên bầu trời có những sao rất sáng, nhưng có sao lại rất mờ nhạt. Có thể bạn nghĩ rằng sao sáng là sao lớn, sao mờ là sao nhỏ? Nếu suy diễn theo cách nghĩ đó của bạn thì trên trời sẽ không có sao nào lớn hơn Mặt trời và Mặt trăng, vì rõ ràng là không có sao nào sáng hơn Mặt trời và Mặt trăng. Thực tế không phải như vậy, nguyên nhân quyết định độ sáng của các vì sao là khả năng phát sáng của chúng. Chúng ta đều biết rằng, bóng đèn điện 60w sáng hơn bóng đèn điện 20w. Các sao cũng vậy, khả năng phát sáng của chúng chênh lệch nhau hơn 10 tỉ lần. Một nguyên nhân khác là khoảng cách từ các sao tới Trái đất xa gần khác nhau, sao nào càng gần Trái đất thì càng sáng. Vậy các sao cách chúng ta bao xa?
25. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Hãy xem xét sao Biling là sao gần Trái đất nhất ( khoảng 4,22 năm ánh sáng). Nếu trên sao Biling xảy ra 1 số vụ nổ hạt nhân lớn thì phải sau 4 năm 3 tháng chúng ta mới nhìn thấy ánh sáng của vụ nổ đó. Đó mới chỉ là sao cách Trái đất gần nhất, chưa kể những sao còn cách xa Trái đất tới mấy vạn năm ánh sáng. Kích thước to nhỏ của các vì sao không liên quan đến độ sáng của chúng. Sao lớn không nhất định có cường độ ánh sáng mạnh. Có sao nhìn rất mờ nhưng lại là sao rất lớn. Ví dụ như: buổi chiều tối mùa hè ta thường thấy xuất hiện một sao đỏ trên bầu trời phía Nam, đó là sao Tâm Tú 2 cách Trái đất khoảng 410 năm ánh sáng. Tuy ta nhìn thấy sao Tâm Tú 2 (ở ta thường gọi là sao Thương, trên thế giới gọi là Antares, a Scorpii) chỉ là một điểm sáng nhỏ, nhưng thể tích của nó lớn gấp 220 triệu lần Mặt trời. Nghĩa là phải gộp 220 triệu Mặt trời lại mới to bằng sao Tâm Tú 2, hoặc nói cách khác là Mặt trời có thể dắt theo Trái đất, sao Thuỷ, sao Kim và sao Hoả với khoảng cách y nguyên như hiện nay tới du lịch trong lòng sao Tâm Tú 2. Chưa hết, có sao khác còn lớn hơn sao Tâm Tú 2, đó là sao Trụ 6 (Capella) trong chòm sao Ngự phu. Đây là một trong hai sao lớn nhất trong vũ trụ mà con người nhìn thấy, Sao Trụ 6 có thể tích gấp 20 tỉ lần Mặt trời. Tuy khổng lồ như vậy nhưng hai sao cực lớn đó lại phát sáng không mạnh bằng các sao nhỏ hơn. Ngược lại, có một số sao nhìn rất sáng nhưng lại rất nhỏ trong thiên văn học gọi là sao lùn trắng ví dụ như bên cạnh sao Thiên Lang có một sao rất nhỏ đường kính chỉ bằng 1/140 đường kính Mặt trời, nhưng lại là sao rất sáng. Những thiên thể nào trong vũ trụ phát sóng điện từ Mặt trời là thiên thể quen thuộc đối với chúng ta, nó vừa phát sáng vừa phát sóng điện từ. Nhưng sóng điện từ của Mặt trời phát ra không mạnh. Ta nói sóng điện từ Mặt trời phát ra không mạnh bởi hai lẽ: một là năng lượng trong sóng điện từ của Mặt trời phát ra nhỏ hơn rất nhiều so với năng lượng trong ánh sáng của Mặt trời; hai là năng lượng do Mặt trời và các sao phát sáng khác phát ra nhỏ hơn nhiều so với các “nguồn phát điện” mà chúng ta biết. Nhưng dù năng lượng điện do Mặt trời phát ra không lớn, thì năng lượng trong mỗi vụ nổ trên Mặt trời cũng tương đương với năng lượng một vụ nổ mấy chục triệu tấn thuốc nổ.
26. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trong vũ trụ, các siêu sao mới đều phát điện từ mạnh gấp mấy trăm triệu lần sóng điện từ của Mặt trời. Trong khi đó một sao bình thường ở dạng thể khí ngoài hệ Ngân Hà luôn phát ra sóng điện từ mạnh gấp chục vạn lần điện từ của các siêu sao mới. Trong các tinh hệ ngoài Ngân Hà, sao nổi tiếng nhất phát ra sóng điện từ là chòm sao Thiên Nga A. Sóng điện từ phát ra từ chòm sao này mạnh gấp hàng triệu lần những sao bình thường ngoài hệ Ngân Hà. Loại tinh hệ đặc biệt này mới được các nhà khoa học thiên văn phát hiện ra và chiếm số lượng không ít trong vũ trụ. Một phát hiện quan trọng trong ngành Thiên văn học được công bố năm 1963, đó là việc dùng kính Thiên văn phóng đại tìm thấy loại thiên thể giống như sao. Các nhà thiên văn học gọi là “ thiên thể cùng loại sao”. Loại thiên thể này cực lớn, cách Trái đất rất xa và phát ra ánh sáng rất lạ. Nhưng thiên thể này phát ra sóng điện từ không thua kém gì so với các sao đặc biệt ngoài hệ Ngân Hà. Sóng điện từ đến từ vũ trụ cho chúng ta biết gì? Mắt người chỉ có thể tiếp thụ và nhìn thấy ánh sáng. Nhiều thế kỷ qua các nhà Thiên văn chỉ nghiên cứu các thiên thể qua ánh sáng của chúng và gọi đó là “ Thiên văn quang học”. Hồi đầu thế kỷ này có người dự đoán nhân loại có thể sẽ nhận được sóng điện từ phát đi từ các thiên thể trong vũ trụ, nhưng do hạn chế về kỹ thuật, mãi đến năm 1931 một kỹ sư vô tuyến điện ở Mỹ tên là Janski trong khi nghiên cứu về nhiễu sóng điện từ đã phát hiện ra một sóng điện từ phát ra từ trung tâm Ngân hà. Từ đó mọi người mới chú ý tới sóng điện từ phát đi từ các thiên thể. Hơn 30 năm qua, kể từ sau Đại chiến thế giới lần thứ 2, ngành Thiên văn học vô tuyến - một nhánh của ngành Thiên văn học - đã hình thành và phát triển rất nhanh. Nếu ta coi Thiên văn quang học là một người lớn 30 tuổi thì Thiên văn vô tuyến chỉ là đứa trẻ mới sinh 3, 4 tháng. Nhưng đừng coi thường đứa trẻ thơ 3 tháng những thành tích nó đã đạt được đủ khiến người lớn 30 tuổi phải bái phục đấy. Nếu giơí thiệu tỉ mỉ những thành tích của nó thì phải viết thành tập sách dầy cộp. Nay chỉ chọn lọc và giới thiệu vài việc thôi.
27. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Mặt trời xưa nay luôn là mục tiêu quan tâm của các nhà thiên văn bởi vì Mặt trời có quan hệ rất mật thiết với Trái đất và có ảnh hưởng rất lớn tới đời sống hàng ngày của chúng ta. Sóng điện từ trên Mặt trời chủ yếu được phát ra từ những tia sáng màu vàng nhạt khi có hiện tượng nhật thực và từ tầng mầu sắc của Mặt trời. Hiện tượng này có thể quan sát bằng kính viễn vọng vô tuyến. Sóng điện từ của Mặt trời có rất nhiều dạng khác nhau và bao gồm tất cả các bước sóng thế nhưng cho đến nay các nhà Thiên văn mới chỉ nghiên cứu các bước sóng trong phạm vi từ 3 centimet tới trên dưới 50 met Các vết đen trên Mặt trời nhiều hay ít chính là biểu hiện hoạt động của bề mặt Mặt trời mạnh hay yếu. Khi hoạt động của bề mặt Mặt trời mạnh, trên Mặt trời thường xảy ra các vụ nổ điện từ cực mạnh, có khi chỉ trong một giây đột nhiên phát ra sóng điện tử rất mạnh, sau đó lại biến mất rất nhanh; có khi đột nhiên phát ra sóng điện từ mạnh và kéo dài khoảng một ngày. Cũng có khi năng lượng vô tuyến điện phát ra cực mạnh tương đương với sức mạnh của một triệu quả bom khinh khí. Khi Mặt trời không có vết đen thì những tia sáng màu vàng nhạt và tầng màu sắc của Mặt trời vẫn phát ra các loại sóng điện từ với các bước sóng khác nhau. Mỗi vụ nổ trên Mặt trời đều làm tăng sóng điện từ của Mặt trời lên mấy trăm, mấy nghìn lần, thậm chí hàng triệu lần. Hiện tượng này liên quan chặt chẽ với việc xuất hiện những đốm chói sáng bên cạnh những vết đen trên bề mặt Mặt trời. Như vậy các nhà Thiên văn có thể quan sát nghiên cứu tỉ mỉ bản chất các đốm chói sáng xuất hiện trên Mặt trời và có thể dự báo trước các vụ nổ trên mặt trời và ảnh hưởng của các vụ nổ đó đối với Trái đất để con người đề phòng trước. Các vụ nổ trên Mặt trời còn sản sinh ra các loại sóng điện từ rất mạnh và các hạt điện tử. Rất may cho chúng ta được bầu khí quyển quanh Trái đất bảo vệ nên không bị nguy hiểm của các sóng điện từ và các hạt điện tử đó. Như ng khi con người bay ra khỏi tầng khí quyển thì làm sao tránh được mối nguy hiểm đó? Vậy nên các nhà du hành vũ trụ phải chờ các nhà Thiên văn “ Dự báo khí tượng vũ trụ” và chỉ cất cánh bay vào vũ trụ trong thời gian an toàn nhất hoặc mặc “ quần áo vũ trụ” để không bị “những cơn mưa vũ trụ làm ướt” Sóng điện từ có những đặc điểm mà sóng quang học không có. Phát hiện này rất có ích đối với sự việc khám phá bí mật của vũ trụ. Đặc điểm đó là: bước sóng của sóng điện từ dài gấp khoảng một triệu lần bước sóng của sóng quang học. Bởi vậy những khu vực tập trung dầy đặc bụi vũ trụ( như trung tâm Ngân hà) mà sóng quang học không xuyên qua được thì sóng điện từ dễ dàng xuyên qua. Hiện tượng này giống như bạn ném một hòn đá xuống mặt hồ lặng sóng, lập tức
28. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - sẽ xuất hiện các vòng tròn gợn sóng lan rộng ra các phía. Nếu các vòng gợn sóng đó gặp phải một vật cản có độ sóng lớn hơn các vùng gợn sóng của hòn đá, thì các vòng gợn sóng của hòn đá sẽ bị chặn đứng lại. Nhưng nếu độ gợn sóng của hòn đá bằng hoặc lớn hơn độ sóng của vật cản kia thì vòng gợn sóng của hòn đá sẽ vượt qua vật cản đó và tiếp tục lan rộng. Bụi vũ trụ là vật cản khổng lồ đối với sóng quang học nhưng cản trở không đáng kể đối với sóng điện từ. Đặc điểm nữa của sóng điện từ so với sóng quang học là: vật thể phải đạt tới độ nóng rất cao mới phát sáng. Nếu nhiệt độ dưới 2000 độ C sẽ không nhìn thấy ánh sáng của vật thể đó. Thế nhưng dù một vật thể có nhiệt độ thấp đến đâu, chỉ cần cao hơn nhiệt độ tuyệt đối (-273 độC) là đều có thể phát sóng điện từ. Trong vũ trụ bao la có rất nhiếu vật thể có nhiệt độ rất thấp, tuy chúng ta không nhìn thấy nhưng chúng đều phát ra sóng điện từ. Chúng ta có thể nghiên cứu các vật thể đó qua các sóng điện từ của chúng. Ngoài ra, một số hiện tượng vật lý xảy ra trên các vật thể đều biểu hiện rất rõ nét trên các sóng điện từ của chúng. Có những tinh hệ phát ra sóng điện từ mạnh gấp 10 triệu lần sóng điện từ trong hệ Ngân hà, nhờ đó con người dễ dàng phát hiện ra chúng dù chúng cách xa Trái đất tới 10 tỷ năm ánh sáng. Với khoảng cách đó kính viễn vọng quang học lớn nhất thế giới hiện nay chưa thể nhìn thấy được. Các nhà Thiên văn vẫn còn phát hiện ra rất nhiều tinh hệ sắp xếp theo hình xoáy trôn ốc ở ngoài hệ Ngân hà. Phải chăng toàn bộ hệ Ngân hà cũng như vậy? Muốn chứng minh được hiện tượng này rất khó bởi lẽ trong hệ Ngân hà có rất nhiều đám mây thể khí do các tạp chất bụi và các nguyên tử Hydro tạo thành cản trở tầm nhìn xa của các nhà Thiên văn. Nhưng sóng điện từ của các đám mây thể khí đó đã giúp các nhà Thiên văn khám phá bí mật cấu tạo xoáy tròn của Ngân hà. Các nhà khoa học Thiên văn đã chế tạo những máy móc chuyên dụng để thăm dò sự phân bố của các đám mây nguyên tử Hydro và đo những thay đổi cực nhỏ sóng điện từ của cá đám mây đó, qua đó biết được tốc độ chuyển động tương đối của chúng so với Trái đất. Kết quả quan trắc đó và các kết quả nghiên cứu khác được vẽ lên bản đồ và đáp số cuối cùng hiện lên rất rõ trên bản đồ là: trong hệ Ngân hà có ít nhất 3 dải xoáy khổng lồ, Mặt trời nầm ở giữa hai trong ba dải xoáy đó. Các làn sóng điện từ đến từ vũ trụ còn cho chúng ta biết: lớp đất trên bề mặt Mặt trăng xốp là lồi lõm, kết luận này đã được các nhà du hành vũ trụ xác minh; những tia sáng vàng trên Mặt trời mỗi khi xuất hiện nhật thực nóng tới mấy triệu
29. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - độ, hiện tượng “ sấm sét” trong tầm khí quyển của sao Mộc; những vụ nổ trong các diệu tinh (sao sáng chói) mạnh gấp 1 vạn đến 1 triệu lần các vụ nổ trên Mặt trời; những vụ nổ lớn trên các đám sao phóng điện mạnh đến mức khó có thể so sánh được, v.v Nếu chúng ta ví kính viễn vọng quang học là “con mắt nhìn nghìn dặm” của các nhà Thiên văn, thì kính viễn vọng vô tuyến điện của các nhà Thiên văn xứng đáng là “ tai nghe tận cuối chiều gió”. Kính viễn vọng vô tuyến điện có thể “nghe” được các “buổi phát thanh” phát đi từ vô số “ đài phát thanh” vô tuyến điện trong vũ trụ, trong đó phần lớn sóng vô tuyến điện trong vũ trụ, trong đó phần lớn sóng vô tuyến điện vẫn chưa biết được phát đi từ đâu, các nhà khoa học Thiên văn mới chỉ nhận biết đựơc 1 số sóng vô tuyến điện phát đi từ các mảnh vỡ của các sao siêu mới, từ các tinh vân trong vũ trụ, từ 1 số đám sao cấu tạo đặc biệt bên ngoài hệ Ngân hà, từ sao neutron quay với tốc độ rất nhanh, v.v Hiện nay, các nhà khoa học thiên văn đã “nghe” được những tin tức yếu ớt cách xa 10 tỉ năm ánh sáng, nghĩa là ngày nay chúng ta mới nhận được sóng điện từ của các thiênthể trong vũ trụ phát đi từ 10 tỉ năm về trước. Chúng ta quan trắc được các thiên thể càng xa tức là chúng ta đã nhìn thấy bộ mặt càng rộng của vũ trụ. Làn sóng điện từ đến từ vũ trụ càng xa, càng yếu sẽ cung cấp cho con người những tin tức cáng mới, càng lý thú hơn từ vũ trụ bao la. Trên các sao khác trong vũ trụ liệu có người không? Trong hệ Ngân hà có tới hơn 100 tỉ sao phát sáng, chúng đều là những quả cầu khí nóng bỏng, nhiệt độ bề mặt của chúng với màu xám, hồng là 2000 - 3000 độ C cho tới máu trắng xanh từ 20.000 - 30.000 độ C. Trong môi trường nóng bỏng hơn cả lò luyện gang, rõ ràng là không thể tồn tại sự sống ở đó, càng không nói tới con người. Bởi vậy, trên các sao phát sáng không tồn tại loài người. Trong hệ Ngân hà còn có nhiều đám mây sao và các vật chất thuộc thế giới các vì sao, chúng là những khối khí hoặc bụi phát sáng hoặc không phát sáng, dày đặc hoặc thưa thớt. Tuy trong thập kỷ 60, con người đã phát hiện ra phân tử vật chất trong thế giới các sao nhưng chưa tìm ra sao nào có đủ điều kiện cho sự sống của con người.
30. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trong vũ trụ chỉ có những hành tinh ở thể rắn và không phát sáng thì con người mới tồn tại được. Như vậy vấn đề sẽ là: ngoài hệ Mặt trời, xung quanh các sao phát sáng khác liệu cá tồn tại các hành tinh không phát sáng không? Loại hành tinh nào có con người sinh sống ở đó? Các nhà thiên văn cận đại cho chúng ta biết, hệ Mặt trời không phải là hệ hành tinh duy nhất trong hệ Ngân hà. Các sao không phát sáng tồn tại xung quanh các sao phát sáng là hiện tượng phổ biến trong thế giới các vì sao. Ví dụ: Khoảng không gian bán kính 17 năm ánh sáng bên cạnh Mặt trời có tới 60 sao phát sáng, trong đó có 32 sao tồn tại độc lập, 22 sao sống cặp đôI thành 11 sao đôI, 6 sao tụ tập thành hai nhóm mỗi nhóm 3 sao, 10 sao không phát sáng tồn tại. Phải chăng trên các sao không phát sáng đều có con người sinh sống? Không phải vậy! Điều kiện tiên quyết là, ở trung tâm quỹ đạo các sao không phát sáng phải có 1 sao phát sáng ổn định. Nếu là một sao phát sáng thỉnh thoảng lại nổ bùng lớn thì ở các sao xung quanh sẽ không thể có sự sống bởi lẽ nếu nó “ nổi cáu” bùng nổ thì không những con người ở các sao xung quanh sẽ bị thiêu cháy mà các sao xung quanh nó cũng không chịu đựng nổi nhiệt độ quá cao. Nếu ở giữa (quỹ đạo) các sao không phát sáng là một sao phát sáng lúc nở ra lúc co lại hoặc lúc nóng lúc lạnh. Nếu ở giữa các sao không phát sáng là một sao phát sáng có nhiệt độ bề mặt trên 10000 độ C thì tia tử ngoại của sao đó tiêu diệt hết sự sống ở các sao xung quanh. Nếu ở giữa chúng ta là một đôi sao phát sáng kề sát nhau thì các sao xung quanh cũng không thể có sự sống, Bởi lẽ chúng sẽ có “ 2 Mặt trời” chúng sẽ bị nung cháy thử hỏi con người làm sao mà sống được? Xem ra chỉ có sao phát sáng “ ổn định” như Mặt trời thì các sao thì những sao không phát sáng xung quanh nó mới “ hoan nghênh” và mới có thể có sự sống. Các nhà thiên văn gọi đó “ sao phát sáng kiểu Mặt trời”. Ngoài ra cần có thêm một điều kiện nữa là sao không phát sáng dù đứng riêng rẽ một mình hoặc cặp đôI với sao khác nhưng khoảng cách giữa hai sao phỉ tương đối xa để sao không phát sáng chỉ quay quanh một sao khác chứ không quay quanh hai sao (quỹ đạo quay sẽ không ổn định, nóng lạnh sẽ thất thường) Mặc dù điều kiện chặt chẽ và hạn chế như vậy nhưng trong hệ Ngân hà có hàng triệu vì sao đủ điều kiện cho con người sinh sống, trong đó một số hành tinh chắc chắn đang tồn tại thế giới văn minh. Năm 1960, các nhà thiên văn thế giới tiến hàng kế họch nghiên cứu O zma, họ dùng kính viễn vọng vô tuyến điện
31. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - có đường ống kính 26 mét chĩa về phía hai sao phát sáng đang quay quanh chúng. ĐóÃlà hai sao láng giềng gần Trái đất, một sao tên gọi là “ Sóng sông 8” cách Trái đất 10,8 năm ánh sáng sao kia gọi là sao “Cá voi” cách Trái đất 11,8 năm ánh sáng. Các nhà thiên văn học đã dùng hơn 400 giờ quan trắc hai sao này với hy vọng có thể sẽ nhận được những tín hiệu của người vũ trụ từ hai nơi xa xôi trong không gian phát tới Trái đất, Đây là sáng kiến đầu tiên của nhân loại mong muốn tìm thấy sự sống ngoài Trái đất. Gần 20 năm qua các nhà khoa học thiên văn trên thế giới đã tiến hành hơn 10 công trình nghiên cứu như trên. Năm 1978 các nhà thiên văn học quốc tế đã dùng dàn kính viễn vọng vô tuyến đường kính 300 mét để quan trắc 200 sao phát sáng kiểu Mặt trời cách xa trái đất 80 năm ánh sáng với hy vọng sớm muộn sẽ nghe được những thông tin nhắn gọi Trái đất từ những thế giới văn minh trong vũ trụ. Đĩa bay có đúng là khách đến từ vũ trụ không? Một ngày tháng 6 năm 1947, phi công Mỹ Kenneth Arnold đang lái máy bay trên cao. Bỗng anh phát hiện có mấy vật thể lớn hình đĩa tròn bay về phía Wash- ington. Theo ước đoán của viên phi công này, mấy vật thể kỳ lạ đó có đường kính tới trên 30 mét. Tin đó phát ra lập tức gây xôn sao dư luận thế giới. Vì vật lạ đó hình tròn dẹt nên người ta gọi chúng là “đĩa bay”. Tiếp đó còn nhiều người khác nhìn thấy “ đĩa bay”. Trong 22 năm kể từ năm 1947 phát hiện ra đĩa bay đến năm 1969 trên thế giới có hơn 12.000 lượt người nói đã tận mắt nhìn thấy “ đĩa bay”. “ Đĩa bay” đã kích thích cao độ các nhà thám hiểm và các nhà khoa học quốc tế. Vậy “đĩa bay” là gì? bay từ phương trời nào đến? Đến nay có rất nhiều cách giải thích khác nhau, trong đó cách giải thích kích động nhất là: “ đĩa bay” là phi thuyền do các sinh vật có trí tuệ rất cao từ hành tinh khác phóng đến. Vậy “đĩa bay” có đúng là khách đến từ vũ trụ không? Sự sống là hiện tượng tồn tại phổ biến trong vũ trụ bao la. Trong vũ trụ vô giới hạn, ngoài Trái đất có loài người tồn tại ra, trên các hành tinh khác chỉ cần có đủ điều kiện thích hợp nhất định sẽ tồn tại sự sống, thậm chí tồn tại sinh vật có trí tuệ phát triển cao đòi hỏi khoảng thời gian rất dài. Nói ngay như trên Trái đất chúng ta ở, sự sống bắt nguồn từ chất hữu cơ chứa a xít amin tiến hoá thành
32. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - các sinh vật cao cấp mất khoảng mấy tỷ năm. Sự sống muốn tồn tại và phát triển trên một hành tinh và không bị huỷ diệt nửa chừng, không những đòi hỏi hành tinh đó có đầy đủ điều kiện cho sự sống tồn tại và phát triển mà thiên thể phát sáng bên cạnh hành tinh đó phải có sự ổn định và có môi trường vũ trụ thích hợp trong suốt hàng tỷ năm. Có nhà khoa học ước đoán rằng trong hơn 100 tỉ sao phát sáng trong hệ Ngân hà có không hơn một triệu sao có đủ điều kiện trên. Nếu trên một triệu hành tinh đó có sự sống và con người sinh sống ở đó nắm vững khoa học kỹ thuật vũ trụ hiện đại, mỗi năm mỗi hành tinh phóng một tầu vũ trụ tiến hành khảo sát hệ Ngân hà, thì sẽ có rất ít dịp một tầu vũ trụ của họ lọt vào hệ Mặt trời của chúng ta. Không những vậy, khoảng cách trung bình giữa các hành tinh văn minh đều cách nhau trên 100 năm ánh sáng, cho dù “người vũ trụ” bay trên tàu vũ trụ của họ với tốc độ 16,7 km/giây và xuất phát từ sao Biling gần trái đất nhất (4,22 năm ánh sáng) thì phải mất hơn 8 vạn năm họ mới bay tới hệ Mặt trời của chúng ta được. Với khoảng thời gian đó, chắc chắn vấn đề tuổi thọ và nhiên liệu sẽ bị hạn chế rất nhiều, bởi lẽ dù “người vũ trụ” tài giỏi đến đâu nhưng tuổi thọ của họ và nhiên liệu họ đem theo trên tàu vũ trụ không phải là vô tận. Theo suy đoán đó của chúng ta, nếu “người vũ trụ” thực sự muốn bắt liên lạc với con người trên trái đất thì bước đầu tương đối có hiệu quả là họ sẽ sử dụng sóng điện từ để liên lạc với chúng ta. Nhưng cho đến nay việc liên lạc bước đầu đó vẫn chưa thực hiện được. Qua các phân tích trên “đĩa bay” có phải là khách đến từ vũ trụ không? Chúng ta không thể hoàn toàn bác bỏ câu hỏi đó, nhưng khả năng có thực sự là rất ít. Những tin tức nhìn thấy “đĩa bay” ngày càng nhiều, càng cho thấy không thể có nhiều “khách từ vũ trụ đến” thăm Trái đất như vậy. Vậy rốt cuộc “đĩa bay” là gì đây? Năm 1969 một nhóm chuyên gia Mỹ đã tiến hành điều tra về 12000 vụ nhìn thấy “đĩa bay”. Kết quả cho thấy phần lớn các vụ gọi là “đĩa bay” đều là nhầm lẫn do nhiều nguyên nhân khác gây ra. Trong đó có vụ chỉ là mảnh vụn của vệ tinh nhân tạo trên đường trở về Trái đất bị bốc cháy, có vụ do các đám mây hoặc các hiện tượng khúc xạ khí quyển gây ra; có vụ do các đàn chim đàn côn trùng (như các đàn bướm) gây ra; cũng có vụ do các
33. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - mảnh sao băng hoặc sao chổi gây ra; và có vụ là do ảo ảnh của thị giác con người gây ra. Đó là chưa kể tới các chi tiết ly kỳ do con người cố ý thêu dệt ra cho thêm phần hấp dẫn. Bởi vậy cách đặt vấn đề “đĩa bay” là khách đến từ “vũ trụ” đang được dư luận chú ý quan tâm nhưng cho đến nay chưa ai tìm thấy chứng cứ thực tế của giả thuyết đó. Vì sao trái đất có hình cầu dẹt? Bạn cho rằng Trái đất là một quả cầu tròn xoe phải không? Không phải vậy. Nếu như bạn ngồi trên vệ tinh nhân tạo hoặc tàu vũ trụ nhìn xuống Trái đất, bạn sẽ thấy Trái đất hình cầu dẹt ở hai cực Bắc, Nam, bán kính đường xích đạo lớn hơn bán kính giữa hai cực 21,385 km. Vậy tại sao Trái đất có hình cầu dẹt? Vì Trái đất tự quay quanh trục Bắc Nam, mọi bộ phận của Trái đất đều quay theo đường vòng tròn. Nhưng có chỗ (như ở gần hai cực) quay theo vòng tròn nhỏ, có chỗ (như ở gần đường xích đạo) lại quay theo vòng tròn lớn. Hiện tượng này giống như khi xe ô tô rẽ vào đường vòng, hành khách trên xe cũng đều quay theo vòng tròn cùng với xe ô tô. Kinh nghiệm cho chúng ta biết, khi ô tô rẽ vòng, hành khách đều bị xô nghiêng theo lực ly tâm. Hiện tượng này là do tác động của lực quán tính ly tâm. Trong quá trình tự quay quanh trục Bắc Nam, mọi bộ phận của Trái đất đều chịu tác động của lực ly tâm và đều có xu hướng ly khai trục văng ra ngoài. Kinh nghiệm và lý luận đều chứng minh rằng: lực ly tâm tác động vào mọi bộ phận của Trái đất tỷ lệ thuận với hoảng cách từ chỗ đó tới trục Trái đất, nghĩa là chỗ nào trên vỏ Trái đất cách trục Bắc Nam càng xa thì chịu tác động càng lớn của lực ly tâm. Bởi vậy vỏ Trái đất ở gần đường xích đạo chịu lực ly tâm nhiều hơn vỏ Trái đất ở gần hai cực. Do đó trong quá trình hình thành Trái đất, do chịu tác động khác nhau của lực ly tâm, “bụng” Trái đất phình to ra còn hai cực thì dẹt lại. Trái đất chuyển động theo quỹ đạo như thế nào? Năm 1543 nhà thiên văn học người Ba Lan Nicolai Copernic công bố công trình khoa học nổi tiếng “Bàn về sự chuyển động của các thiên thể”. Trong tác
34. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - phẩm khoa học đó, ông đã chứng minh không phải Mặt trời quay quanh Trái đất mà là Trái đất quay quanh Mặt trời. Nhưng hồi đó ông đã nhận định sai lầm là quỹ đạo của Trái đất hình tròn. Nếu quỹ đạo Trái đất quay quanh Mặt trời hình tròn thì bất cứ ngày nào trong năm Trái đất đều cách Mặt trời một khoảng cách giống nhau, từ Trái đất nhìn lên Mặt trời sẽ thấy Mặt trời không thay đổi. Thực ra quỹ đạo của Trái đất không phải hình tròn mà là hình elip. Đầu tháng 1 hàng năm, Trái đất quay quanh quỹ đạo của nó tới vị trí gần Mặt trời nhất, khoa học thiên văn gọi vị trí đó là “điểm cận nhật”. Khoảng cách từ điểm cận nhật tới Mặt trời là 147,1 triệu km. Đến đầu tháng 7, Trái đất quay quanh quỹ đạo của nó tới vị trí cách xa Mặt trời nhất gọi là “điểm viễn nhật”. Từ điểm viễn nhật tới Mặt trời là 152,1 triệu km. Theo cách giải thích này thì trong tháng 1 đáng lẽ chúng ta nhìn thấy Mặt trời phải to hơn tháng 7, nhưng quỹ đạo của Trái đất là hình elip gần tròn, nên khoảng cách chênh lệch trên thực tế không đáng kể nên chúng ta không nhận thấy. Qua quan sát trắc bằng kính thiên văn hiện đại các nhà thiên văn học cho biết quỹ đạo của Trái đất hơi khác một chút so với hình elip, đó là do sức hút của sao Hoả, sao Kim và các hành tinh khác “cạnh tranh” với sức hút của Mặt trời đối với Trái đất. Tuy vậy các hành tinh đó đều nhỏ hơn Mặt trời, sức hút yếu hơn sức hút của Mặt trời, chúng “cạnh tranh” không nổi Mặt trời, bởi vậy quỹ đạo của Trái đất về cơ bản vẫn giống hình elip. Nói một cách chính xác hơn, quỹ đạo của Trái đất là một hình elip không bẹt lắm và có đường cong phức tạp. Ngày nay con người đã hoàn toàn biết rõ sự chuyển động phức tạp của Trái đất. Các nhà thiên văn có thể tính toán rất chính xác vị trí chuyển động sắp tới của Trái đất trong bất kỳ thời gian nào. Vì sao Trái đất lơ lửng trong không trung mà không bị Bất kỳ vật gì tồn tại xung quanh chúng ta cũng đều được vật khác đỡ, ngay cả con chim, máy bay trên bầu trời cũng được không khí đỡ. Trái đất lơ lửng trong không trung, vậy nó được vật gì đỡ? Mấy nghìn năm về trước con người đã tìm hiểu vấn đề này và đưa ra nhiều giả thiết khác nhau.
35. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - ở nước Trung hoa cổ đại từng lưu truyền thuyết con rùa đội mặt đất. Người Nhật cổ cho rằng mặt đất được đặt trên lưng 3 con cá voi lớn nổi giữa biển. Người ấn Độ cổ thì cho rằng loài voi là “đại lực sĩ” trong thế giới động vật và mặt đất được đặt trên lưng 4 con voi lớn. Người Babilon cổ đại lưu truyền giả thiết rất lý thú, họ cho rằng mặt đất giống như một miếng gỗ nổi trên mặt biển. Tất cả những giả thiết trên đều không đúng. Đáp số chính xác cho câu hỏi này phải đợi đến khi nhà vật lý người Anh là Isaac Newton phát hiện ra định luật vạn vật hấp dẫn. Newton đã phát hiện ra vạn vật đều hút lẫn nhau. Vật nào có khối lượng càng lớn thì sức hút đối với vật khác càng mạnh. Theo tính toán, giữa Trái đất và Mặt trời có lực hút lẫn nhau là 35x1017tấn. Nếu vậy tại sao Traí Đất không bị hút kéo về phía Mặt trời? Trái đất quay xung quanh Mặt trời với tốc độ rất nhanh, mỗi giây tới 30 km. Chúng ta đã biết bất cứ vật nào chuyển động tròn cũng chịu tác động của lực ly tâm. Trái đất quay quạnh Mặt trời với tốc độ nhanh như vậy và sinh ra lực ly tâm rất lớn cân bằng với sức hút của Mặt trời đối với Trái đất . Bởi vậy Trái đất cứ “lơ lửng” trong không gian mà không bao giờ bị “rơi”. Vì sao chúng ta không cảm thấy Trái đất đang chuyển Chúng ta ngồi trên tàu xe đều dễ dàng nhận thấy tàu xe đang chuyển động. Nhưng tại sao chúng ta không hề cảm thấy Trái đất đang chuyển động mặc dù Trái đất chuyển động rất nhanh quanh Mặt trời mỗi giây đạt tới 30 km? Đã là chưa nói tới Trái đất còn tự quay quanh mình nó với tốc độ ở vùng đương xích đạo là 465 mét / giây. Hai tốc độ kể trên rõ ràng là nhanh hơn rất nhiều lần tốc độ chuyển động của tàu xe! Chắc bạn đã có dịp thử nghiệm trong cuộc sống hàng ngày, khi chúng ta đi thuyền trên sông, ta thấy thuyền đi rất nhanh, cây cối và mọi vật trên hai bờ sông
36. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - cứ vùn vụt trôi đi. Nhưng khi ta đi tàu thuỷ trên biển rộng đứng trên boong tầu, Trước mặt bạn là trời biển xanh biếc một màu. Chim hải âu bay theo tầu trông chúng như lơ lửng trên không trung. Lúc đó bạn sẽ có cảm giác tàu đi quá chậm mặc dù tốc độ tàu thuỷ cao hơn tốc độ thuyền trên sông. Vấn đề chính là ở chỗ đó. Nguyên do là do khi bạn đi thuyền trên sông, bạn cảm thấy cây cối hai bên bờ sông di chuyển nhưng thực ra chúng không di chuyển mà do thuyền di chuyển. Cây cối trên bờ di chuyển càng nhanh chứng tỏ thuyền đi rất nhanh. Khi bạn đi tàu thuỷ trên biển rộng, trời biển một màu, không có vật gì làm mốc để bạn cảm thấy tàu đang đi nhanh. Bởi vậy bạn cảm thấy tàu đi rất chậm chạp, thậm chí có lúc bạn có cảm giác như tàu đứng yên một chỗ. Trái đất như một chiếc “tàu khổng lồ” trong không gian. Nếu bên cạnh quỹ đạo của Trái đất cũng có những vật mốc như cây cối hai bên bờ sông, thì chúng ta sẽ dễ dàng nhận thấy Trái đất đang chuyển động. Nhưng tiếc thay gần sát quỹ đạo của Trái đất không có vật gì làm chuẩn, chỉ có những vì sao ở xa tít tắp, những vì sao đó có thể giúp chúng ta cảm nhận thấy một phần nào chuyển động của Trái đất. Tuy vậy do các vì sao cách Trái đất quá xa nên trong một thời gian ngắn mấy phút, mấy giây chúng ta rất khó cảm nhận thấy Trái đất đang chuyển dịch. Còn về việc Trái đất tự quay quanh nó với vận tốc khá nhanh, chúng ta và mọi vật ở trên Trái đất cũng quay cùng tốc độ Trái đất, bởi vậy chúng ta không cảm nhận được Trái đất đang quay. Nhưng các bạn chớ quên rằng, hàng ngày chúng ta nhìn thấy Mặt trời, Mặt trăng và các vì sao mọc đàng đông và lặn đàng tây, đó chính là kết quả của việc Trái đất tự quay quanh mình nó. Nếu vậy làm sao chứng minh được Trái đất tự quay quanh mình nó? Kể từ năm 1543 sau khi Copernic công bố công trình nghiên cứu khoa học “ Bàn về sự chuyển động của các thiên thể ”, trong đó ông đưa ra khái niệm Trái đất tự quay quanh mình nó, nhiều thực nghiệm khoa học đã chứng minh được Trái đất tự quay. Nếu bạn có dịp vào thăm Thiên văn quán ở Bắc kinh, bạn sẽ thấy giữa phòng trưng bày rộng lớn có treo một quả lắc rất nặng. Trước khi vào thăm các phòng trưng bày khác, bạn hãy để ý đến phương dao động của quả lắc đó. Sau khi thăm xong các phòng trưng bày trở ra, bạn sẽ thấy hướng quả lắc dao động thay
37. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - đổ một góc nhỏ theo chiều kim đồng hồ. Thí nghiệm dơn giản này đủ để chứng minh Trái đất tự quay, bởi lẽ quả lắc luôn duy trì phương hướng dao động, nếu Trái đất đứng yên thì quả lắc đó sẽ dao động theo một hướng nhất định, nhưng bởi Trái đất tự quay khiến vị trí của người quan sát thay đổi mà (ta) không biết, bởi vậy ta cảm thấy hướng dao động của quả lắc đã không thay đổi. Còn một số hiện tượng khác có thể chứng minh Trái đất tự quay quanh mình nó: Ví dụ ta đứng trên một tháp cao ném một vật gì đó xuống đất, vật đó sẽ rơi chếch về phía Đông, bởi lẽ khi vật đó ở trên tháp cao đã mang sẵn tốc độ chuyển động về phía Đông của Trái đất và do trên tháp cao cách xa trục Trái đất hơn so với mặt đất nên tốc độ chuyển động về phía đông cùng với Trái đất cũng nhanh hơn so với mặt đất. Ngoài ra trên Trái đất đang tồn tại hai luồng gió Đông Nam và gói Đông Bắc v.v Những hiện tượng trên đều chứng minh rằng các vật thể chuyển động trên Trái đất đều bị ảnh hưởng lực tự quay của Trái đất từ Tây sang Đông. Traí đất tự quay quanh một trục tưởng tượng, đường vòng tròn quanh Trái đất vuông góc thẳng đứng với trục Trái đất gọi là đường xích đạo. Đường xích đạo không song song với quỹ đạo của Trái đất quay quanh Mặt trời mà lệch 23 độ 27'. Muốn chứng minh Trái đất quay quanh Mặt trời, cứ cách một thời gian chúng ta lại quan sát bàu trời ban đêm vào một thời điểm nhất định, chúng ta sẽ phát hiện ra vị trí của một số sao có thay đổi: kỳ trước ta nhìn thấy chòm sao ở phía Tây thì kỳ này đã lặn rồi, kỳ này ta nhìn thấy chòm sao mới xuất hiện ở phía Đông nhưng kỳ trước không nhìn thấy. Sau đúng một năm quan sát như vậy, chúng ta sẽ thấy vị trí của các sao trên trời ngày này năm nay hoàn toàn khớp với vị trí của chúng ngày này năm ngoái. Điều đó chứng minh rằng Trái đất quay hết một vòng quanh Mặt trời vừa tròn một năm. Có phải Mặt trời mọc từ phía đông không? Mặt trời mọc từ phía đông, ai cũng nói như vậy. Hàng ngày bạn đi từ nhà đến trường, nếu bạn nói rằng trường học đang đi về phía bạn; hoặc bạn đi xe lửa tới Thành phố Hồ Chí Minh, nếu bạn nói Thành Phố
38. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Hồ Chí Minh đang chạy về phía bạn, chắc chắn mọi người sẽ cười bạn, cho rằng bạn “lẩm cẩm”, bởi vì người đi bộ là bạn chứ không phải trường học đi bộ, xe lửa chạy trên đường ray chứ không phải Thành phố Hồ Chí Minh chạy về phía bạn. Nếu ta nói Mặt trời mọc từ phía Đông, cách nói này thực chất chẳng khác gì nói “trường học đi về phía bạn”, “thành phố Hồ Chí Minh chạy về phía bạn”. Ngày nay chúng ta ai cũng biết Trái đất quay xung quanh Mặt trời. Vậy có phải Mặt trời mọc từ phía Đông không? Thời xưa khoa học chưa phát triển, con người mới chỉ biết giải thích mặt ngoài các hiện tượng tự nhiên, ví dụ người xưa cho rằng mặt đất bằng phẳng hình vuông, có góc biển, có chân trời; thậm chí nói mặt đất là bàn cờ, bầu trời là cái vung. Hồi đó nếu ai dám nghi ngờ cách giải thích đó sẽ bị coi là người điên, thậm chí còn bị kết tội nữa. Vào thế kỷ thứ 16, nhà thiên văn học người Balan Copernic phát hiện ra Trái đất quay xung quanh Mặt trời và đưa ra cách giải thích mới. Phát hiện của Copernic là một hòn đá kích ghê gớm vào thế lực tôn giáo bảo thủ đương thời. Bởi vậy lý thuyết giải thích của Copernic bị coi là “tà thuyết” suất một thời gian dài ông bị thế lực giáo hội phản động La Mã trấn áp. Nhưng chân lý vẫn là chân lý. Cuối cùng thì nhân loại đã hoàn toàn tin vào học thuyết của Copernic. Bởi vậy, muốn nói thật chính xác mối liên quan giữa Trái đất và Mặt trời vào lúc sáng sớm, thì hãy nói rằng: “ Trái đất chuyển động về phía đông, hướng về phía Mặt trời” Dẫu sao câu nói trên viết ra giấy sẽ quá dài, diễn đạt bằng lời nói thì lủng củng, vì thế lâu nay nhân loại quen nói “ Mặt trời mọc từ đàng Đông” cho ngắn gọn. Nói như vậy tuy không khoa học nhưng chúng ta nghe đã quen tai rồi, miễn sao mọi người đều hiểu rõ lý thuyết chuyển động của Trái đất là được. Trên thực tế, không những “Trái đất chuyển động về phía Đông, hướng về phía Mặt trời ” mà nhiều thiên thể khác hàng ngày chúng ta nhìn thấy chúng đều không phải mọc đàng Đông và lặn đàng Tây mà là “ chuyển động về phía Đông, hướng về phía Mặt trời”. Vì sao Trái đất tự quay quanh mình nó lúc nhanh lúc
39. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Trái đất tự quay đều quanh mình nó mỗi vòng mất khoảng 23 giờ 56 phút, đó chính là thời gian một ngày trên Trái đất. Kiến thức thông thường đó ai cũng biết. Hàng chục thế kỷ qua, con người chưa hề nghi ngờ điều đó. Thế nhưng thật không ngờ là Trái đất đã “lừa dối” chúng ta và “lừa dối ” vô số nhà thiên văn cổ kim. Trái đất không hề “thực thà” tự quay quanh mình nó với tốc độ đều đều mà trong một năm lúc quay nhanh, lúc quay chậm; trong mấy chục năm có vài năm quay nhanh hẳn lên, có vài năm quay chậm hẳn lại. Hình như “tính tình” Trái đất cũng có lúc vui lúc buồn. Khi vui thì đi nhanh, khi buồn thì đi chậm? Con người đã phát hiện ra “ tính tình thất thường” của Trái đất như thế nào? Vốn là trong các phòng trắc địa của các đài thiên văn trên thế giới đều được trang bị loại đồng hồ thạch anh chạy khá chính xác. Đồng hồ này được đặt trong phòng cách âm, cách nhiệt đặc biệt, quanh năm không thay đổi nhiệt đọ và độ ẩm. Với điều kiện tiêu chuẩn đó, đồng hồ thạch anh chạy càng chính xác và luôn làm hài lòng các nhà khoa học thiên văn. Điều bất ngờ là, tuy được cưng chiều như vậy mà đồng hồ thạch anh đã làm cho các nhà thiên văn học phải đau đầu. Người đầu tiên trên thế giới phát hiện ra tính khí thất thường của đồng hồ thạch anh là một nhà thiên văn học người Đức. Ông phát hiện ra vào mùa Thu đồng hồ thạch anh chạy chậm hẳn lại, đến mùa Đông lại chạy bình thường, đến mùa Xuân chạy nhanh hẳn lên và đến mùa Hè thì chạy rất chính xác. Sự thay đổi đó tuy rất nhỏ, nhưng đối với các nhà khoa học thiên văn hàng ngày tiếp xúc với toán học chính xác thì không phaỉ vấn đề đơn giản dễ bỏ qua. Ông đã công bố sự nghi ngờ của ông đối với độ chuẩn xác của đồng hồ thạch anh. Tin này vừa lan ra lập tức gây xôn xao dư luận thế giới. Tiếp đó trạm báo giờ ở Paris, trạm báo giờ ở Washington, đài thiên văn Galilei ở Mỹ, đài thiên văn Liên Xô (trứơc đây), v.v đều phát hiện ra đồng hồ thạch anh trong các phòng trắc địa của các nước đó đều mắc một căn bệnh “đùa nghich” giống nhau là: mùa Thu chạy chậm, mùa Xuân chạy nhanh, Phải chăng tất cả các đồng hồ thạch
40. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - anh trên thế giới đều sai? Không thể như thế được! Các nhà thiên văn đã bỏ công sức nghiên cứu giải đáp vấn đề này và đã tìm ra đáp số mĩ mãn: không phải các đồng hồ thạch anh “đùa nghich”; không phải đến mùa Thu đồng hồ thạch anh chạy chậm, sang mùa Xuân thì chạy nhanh mà Trái đất quay nhanh vào mùa Thu và quay chậm vào mùa Xuân. Ngày nay khoa học thiên văn đã giải đáp rất rõ ràng: Trái đất tự quay quanh mình nó với tốc độ không đều, nó quay nhanh nhất vào tháng 8 và chậm nhất vào tháng 3 và tháng 4 hàng năm Không những trong một năm Trái đất quay quanh mình nó với tốc độ không đều mà trong nhiều thế kỷ qua tốc độ quay của nó cũng không đều. Trong vòng 2000 năm trở lại đây, cứ qua một trăm năm thì 1 ngày đêm lại dài ra 0,001 giây. Ngoài ra cứ vài chục năm Trái đất lại thay đổ “tính nết ” quay nhanh trong mấy năm liền tiếp đó lại quay chậm trong mấy năm liền. Tại sao Trái đất thích “đùa nghịch” như vậy? Các nhà khoa học thiên văn đã lao động không mệt mỏi để giải đáp vấn đề này và họ đã đưa ra nhiều ý kiến giải thích: Có người cho rằng hiện tượng này liên quan tới Nam cực. Nam cực có những núi băng khổng lồ nay đang tan dần, tức là các tảng băng ở châu Nam cực ngày càng giảm bớt, trọng lượng của châu Nam cực càng ngày càng nhẹ đi khiến Trái đất mất cân bằng và ảnh hưởng tới tốc độ quay của nó. Có người cho rằng hiện tượng này liên quan tới Mặt trăng. Sức hút của Mặt trăng gây ra thuỷ triều lên xuống ở các đại dương trên Trái đất. Thuỷ triều lên xuống ngược với hướng quay của Trái đất khiến tốc độ tự quay của Trái đất chậm dần. Cũng có người cho rằng gió mùa là thủ phạm cản trở trái đất tự quay với tốc độ đều. Một nhà khoa học người Anh đã tính toán và kết luận rằng: luồng không khí gió mùa thổi từ biển vào lục địa trong mùa đông và ngược lại từ lục địa ra biển vào mùa hè có trọng lượng lớn tới mức khó tin là 300.000 tỉ tấn. Luồng gió nặng như vậy thổi từ nơi này đến nơi kia, hết trận này đến trận khác làm thay đổi
41. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - trọng tâm của Trái đất và làm thay đổi cả trục Trái đất. Kết quả là tốc độ tự quay của Trái đất lúc nhanh lúc chậm. Vậy cuối cùng nguyên nhân nào ảnh hưởng tới tốc độ quay đều của Trái đất ? Các nhà thiên văn đang tiếp tục tìm tòi. Chắn chắn trong tương lai không xa vấn đề này sẽ được giải đáp chính xác, nhưng có thể phải đợi thế hệ trẻ vén tấm màn bí mật lý thú này. Vì sao ở Nam cực và Bắc cực nửa năm là ngày, nửa Trái đất chúng ta đang ở không ngừng quanh quanh Mặt trời và cơ thể chúng ta lúc nào cũng hơi nghiêng một chút, bởi lẽ trục tự quay của Trái đất không thẳng góc với quỹ đạo của Trái đất quay quanh Mặt trời, chúng lệch nhau khoảng 66,5 độ. Vào tiết xuân phân hàng năm. Mặt trời chiếu thẳng vào xích đạo của Trái đất. Sau đó Trái đất chuyển dịch dần. Đến mùa hè, Mặt trời chiếu thẳng vào vùng Bắc bán cầu. Tiếp đó đến tiết Thu phân mặt trời lại chiếu thẳng vào vùng xích đạo và đến mùa đông Mặt trời chiếu thẳng vào vùng Nam bán cầu. Trong thời gi- an mùa hè, vùng Bắc bán cầu suốt ngày được Mặt trời chiếu sáng mặc dù Trái đất vẫn tự quay nhưng Bắc cực không nằm trong vùng bóng tối của Trái đất và suốt mấy tháng liền ở Bắc cực lúc nào cũng nhìn thấy Mặt trời treo lơ lửng trên không trung. Sau tiết thu phân, Mặt trời chiếu thẳng vào vùng Nam bán cầu. Bắc cực nằm trong vùng bóng tối của Trái đất và chìm dần trong màn đêm. Trong suốt mùa Đông ánh Mặt trời không chiếu tới Bắc cực. Nửa năm sau, đến tiết xuân phân Mặt trời mới lại xuật hiện. Bởi vậy trong 6 tháng liền (từ mùa xuân đến mùa thu) ở Bắc cực đều là ban ngày, 6 tháng còn lại là ban đêm. Tương tự như vậy, ở Nam cực cũng 6 tháng ngày 6 tháng đêm. Chỉ khác ở chỗ chu kỳ ngày đêm ngược với ở Bắc cực. Khi ở Bắc cực là ngày thì ở Nam cực là đêm; khi Bắc cực là đêm thì Nam cực là ngày. Trong thực tế do ảnh hưởng khúc xạ của khí quyển. Khi Mặt trời còn ở dưới đường chân trời khoảng 1/2 độ, thì ánh mặt trời đã chiếu sáng mặt đất. Vì vậy ở Bắc cực trước tiết Xuân phân độ 2 - 3 ngày Mặt trời mới lặn hẳn.
42. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Bởi vậy, thời gian ban ngày ở Bắc cực dài hơn sáu tháng một chút. Nhưng do quỹ đạo của Trái đất quay quanh Mặt trời không phải hình tròn, nên thời gian ban ngày ở Bắc cực dài hơn một chút so với thời gian ban ngày ở Nam cực. Chính vì vậy hàng năm đến và sau tiết Xuân phân, thu phân vài ngày, ở Bắc cực và Nam cực đều cùng có thể nhìn thấy Mặt trời và cùng có ban ngày. Ngược lại, vào các thời điểm khác trong năm, chưa bao giờ Nam cực và Bắc cực cùng một lúc có ban đêm. Vì sao Mặt trời buổi sớm và buổi chiều tối lại có Bình thường Mặt trời có màu vàng trắng, nhưng vào lúc buổi sớm hoặc lúc hoàng hôn, Mặt trời lại có màu đỏ da cam. Bạn có biết nguyên nhân vì sao như vậy không? Đó là do khí quyển đã “nhuộm ”đỏ Mặt trời. Nhưng khí quyển không màu thì làm sao nhuộm đỏ được Mặt trời . Số là thế này, ánh Mặt trời màu sáng trắng mà chúng ta nhìn thấy thực tế không phải màu trắng mà gồm 7 màu: đỏ, da cam,vàng, xanh lục, xanh lam, chàm, tím gộp thành. Chỉ khi nào 7 màu đó cùng chiếu vào mắt chúng ta, lúc đó ánh Mặt trời mới có màu trắng. Nhưng xin các bạn đừng quên rằng, bao bọc xung quanh Trái đất là một tầng khí quyển rất dầy. Và chúng ta đứng dưới đáy biển khí quyển nhìn lên Mặt trời đấy! Khí quyển tuy trong suốt không màu nhưng trong khí quyển có vô số các hạt phân tử thể khí, cát bụi và những hạt nước nhỏ li ti. Chính những “hạt nhỏ li ti ”đó đã tán xạ một phần ánh sáng Mặt trời hoặc phản chiếu lại Mặt trời. Trong 7 loại tia màu của ánh sáng Mặt trời, mỗi loại có “cá tính” khác nhau, ví dụ các màu vàng, xanh thẫm, xanh lam, chàm, tím tương đối “yếu đuối ”. Khi chúng gặp các hạt nhỏ li ti trong không khí liền bị chặn lại một phần và chiếu chệch sang hướng khác. ánh Mặt trời xuyên qua tầng khí quyển càng dầy những tia sáng màu đó càng bị ngăn chặn lại nhiều. Những tia màu đỏ và màu da cam khá “kiên cường” chúng có thể có khả năng xuyên qua các chướng ngại vật trong khí quyển và chiếu thẳng xuống Mặt đất. Buổi sớm và lúc hoàng hôn, ánh Mặt trời chiếu chếch xuống Mặt đất nên phải xuyên qua bầu khí quyển dầy hơn bình thường. Trên đường đi đến Trái đất, các tia sáng màu vàng, xanh thẫm, xanh nhạt, chàm, tím hầu như đều bị chặn lại, chỉ còn tia sáng màu
43. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - đỏ và màu da cam chiếu tới Mặt đất. Bởi vâyj ta nhìn Mặt trời lúc đó có màu đỏ da cam. Thực ra không phải chỉ có sáng sớm và chập tối Mặt trời mới có màu đỏ da cam mà ở những vùng gần những nhà máy lớn nhả khói nhiều lên trời, hoặc những ngày trời nhiều mây mù, ta nhìn Mặt trời cũng có màu đỏ da cam. Bởi vì trong khói và mây mù chứa nhiều hạt bụi, hạt than và vô số hạt nước nhỏ. Trong thực tế không chỉ Mặt trời có màu đỏ mà Mặt trăng khi mới mọc và khi sắp lặn cũng có màu hồng nhạt. Nguyên nhân cũng giống hệt như đối với Mặt trời. Vì sao Mặt trời và Mặt trăng lúc mới mọc và sắp Trong các hiện tượng thiên văn hàng ngày, có một hiện tượng rất lý thú, đó là khi Mặt trời và Mặt trăng mới mọc và sắp lặn trông đều to hơn khi chúng ở giữa không trung. Lý do là trong những điều kiện nhất định, thị giác của con người khi nhìn mọi vật dễ gây ra ảo giác. Dưới đây xin dẫn 2 ví dụ: 1. Khi ta để vật này vào giữa các vật khác tương đối nhỏ ta sẽ thấy nó to hơn; nếu để vào giữa vật khác to hơn ta sẽ thấy nó như nhỏ lại. Nhìn hình vẽ bên ta thấy vòng tròn ở giữa 6 vòng tròn nhỏ và vòng tròn ở giữa 6 vòng tròn to thực ra là bằng nhau, nhưng ta nhìn chúng thấy hình như không bằng nhau. 2. Trong hình dưới, ta thấy hình tròn màu trắng hình như to hơn hình tròn màu đen mặc dù chúng bằng nhau. Đó là hiện tượng ảo giác quang học, trong vật lý học gọi là tác dụng thấu quang. Khi đã hiểu rõ 2 hiện tượng trên. Vấn đề chúng ta đang quan tâm cũng sẽ được giải đáp. Hoá ra khi Mặt trời cũng như Mặt trăng mới mọc hoặc sắp lặn, phía đường chân trời chỉ có 1 góc khoảng không, hơn nữa gần đó lại là núi, cây cối, nhà cửa hoặc các vật khác, mắt chúng ta tự nhiên sẽ so sánh Mặt trời hoặc Mặt trăng với các vật kể trên và sẽ có cảm giác Mặt trời hoặc Mặt trăng to hẳn ra. Nhưng khi Mặt trời hoặc Mặt trăng mọc lên tới đỉnh đầu chúng ta, trên bầu trời rộng bao la không có vật gì khác nữa, bởi vậy chúng ta có cảm giác Mặt trời hoặc Mặt trăng nhỏ hẳn lại.
44. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Ngoài ra khi Mặt trời hoặc Mặt trăng mới mọc hay sắp lặn, bốn phía bầu trời đều mờ tối khiến Mặt trời và Mặt trăng như sáng hơn, nên mắt chúng ta thấy Mặt trời và Mặt trăng như to hơn; khi Mặt trời và Mặt trăng mọc lên cao trên đỉnh đầu chúng ta, bốn phía bầu trời đều sáng sủa nên chúng ta có cảm giác như chúng nhỏ hơn lúc mới mọc. Sự thực là như vậy đấy . Nếu bạn vẫn chưa tin, mời bạn hãy làm một thí nghệm dơn giản để chứng minh: Bạn lấy một chiếc thước kẻ bình thường rồi đóng 5 - 6 chiếc đinh nhỏ có mũ vào 1 cạnh thước kẻ. Đợi đến đêm rằm (trăng tròn), bạn cầm thước kẻ đó giơ lên trước mặt đo đường kính Mặt trăng lúc mới mọc rồi đánh dấu xem đường kính của Mặt trăng rộng mấy hàng đinh. Sau đó khi mặt trăng mọc lên trên đỉnh đầu, bạn lại dùng thước kẻ đó đo lại đường kính của đêm rằm (trăng tròn), bạn cầm thước kẻ đó giơ lên trước mặt đo đường kính Mặt trăng lúc mới mọc rồi đánh dấu xem đường kính của Mặt trăng rộng mấy hàng đinh. Sau đó khi mặt trăng mọc lên trên đỉnh đầu, bạn lại dùng thước kẻ đó đo lại đường kính của Mặt trăng. Sau 2 lần đo, bạn sẽ thấy đường kính của Mặt trăng hoàn toàn bằng nhau. Qua thí nghiệm trên chứng tỏ hiện tượng Mặt trăng và Mặt trời lúc to lúc bé hoàn toàn do ảo giác của mắt chúng ta. Nếu nói 1 cách chính xác hơn, do tác dụng khúc xạ của bầu khí quyển, độ tròn của Mặt trời hoặc Mặt trăng khi mới mọc và sắp lặn có khác nhau một chút đấy, đường kính trung bình của Mặt trời và Mặt trăng lúc mới mọc nhỏ hơn 1 chút so với khi mọc cao lên trên đỉnh đầu chúng ta. Vì sao từ sớm đến tối chúng ta nhìn thấy Mặt trời Bạn hãy làm một thí nghiệm như sau: bạn lấy đồng xu bỏ vào cái bát, sau đó bạn từ từ lùi bước cho đến khi không nhìn thấy đồng xu trong bát thì dừng lại, rồi đánh dấu chỗ bạn đứng. Tiếp đó bạn đổ vào bát một ít nước lã, chú ý không làm xê dịch vị trí đồng xu. Bạn trở lại chỗ bạn đứng ban nãy và lần này bạn sẽ nhìn thấy đồng xu trong bát. Tại sao trước đó bạn không nhìn thấy đồng xu, nhưng sau khi bạn cho nước vào bát, bạn lại nhìn thấy nó?
45. Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - Vật lý học mách bảo chúng ta: ánh sáng đi theo đường thẳng trong một chất đồng nhất, nếu trên đường đi ánh sáng gặp phải một chất không đồng nhất, ánh sáng sẽ thay đổ góc độ rồi đi tiếp. Nước và không khí là hai chất có mật độ không đồng nhất. Khi trong bát không có nước, ánh sáng đi theo đường thẳng tới đồng xu và bi đồng xu phản chiếu, ánh sáng phản chiếu bị thành bát ngăn lại nên không tới được mắt bạn và bạn không nhìn thấy đồng xu trong bát. Sau khi cho nước vào bát, ánh sáng bị đồng xu phản chiếu đi theo đường thẳng tới mặt nước rồi bị khúc xạ ở mặt nước rồi đi thẳng tới mắt bạn. Như vậy là đồng xu trong bát vốn không nhìn thấy nhưng do ánh sáng bị khúc xạ nên bạn đã nhìn thấy nó. Khoảng cách trung bình từ Mặt trời tới Trái đất là 149,6 triệu km. Xung quanh Trái đất tuy đã có một lớp khí quyển rất dầy, nhưng từ Mặt trời tới Trái đất còn một khoảng cách khá xa không có khí quyển. Khi ánh sáng Mặt trời chiếu tới bề mặt bầu khí quyển thì bị khúc xạ; hơn nữa các tầng khí quyển có mật độ khác nhau , càng gần Mặt đất mật độ càng đặc. Vì vậy càng đến gần Mặt đất ánh sáng Mặt trời càng bị khúc xạ mạnh. Như vậy là ánh sáng Mặt trời xuyên qua bầu khí quyển theo một đường cong gấp khúc. Khi Mặt trời chưa mọc khỏi đường chân trời, nếu không có sự khúc xạ của bầu khí quyển , ánh sáng Mặt trời sẽ đi theo đường thẳng số 1 trong hình bên và sẽ bị Mặt đất chặn lại giống như thành chiếc bát ngăn mắt bạn nhìn thấy đồng xu trong bát và bạn sẽ không nhìn thấy Mặt trời. Trên thực tế ánh sáng Mặt trời đi theo đường thẳng ở ngoài khí quyển, sau khi đi vào khí quyển và bị khúc xạ, ánh sáng Mặt trời sẽ đi theo đường 2 tới Mặt đất. Khi đó tuy Mặt trời vẫn “ giấu mặt” dưới đường chân trời, nhưng ánh sáng của nó đã chiếu tới Mặt đất và mọi người đã nhìn thấy Mặt trời. Do con người có cảm giác ánh sáng đi thẳng từ phía trước đến nên đều cho rằng ánh sáng Mặt trơì đi theo đường 3. Qua đó ta thấy, tuy Mặt trời chưa mọc khỏi đường Chân trời nhưng chúng ta đã có thể nhìn thấy nó. Ngoài ra ai đã từng quan sát kỹ cảnh Mặt trời lặn sẽ thấy thế này: Khi Mặt trời sắp lặn không những bạn thấy Mặt trời vừa đỏ vừa to mà còn có hình dạng hơi dẹt chứ không tròn như trong ngày. Các kết quả đo đạc cho thấy, khi Mặt trời sắp lặn, đường kính dọc của nó ngắn hơn đường kính ngang (theo đường chân trời) khoảng 1/5. Vì sao vậy?