Tài liệu: Đài thiên văn Grinuych và khởi đầu ngành đo đạc thiên thể

Tài liệu
Đài thiên văn Grinuych và khởi đầu ngành đo đạc thiên thể

Nội dung

ĐÀI THIÊN VĂN GRINUYCH VÀ KHỞI ĐẦU NGÀNH ĐO ĐẠC THIÊN THỂ

 

Vua nước Anh Saclơ II Xtiuơt (Charles II Stuart), khi biết tin Đài thiên văn Pari đã mở, bèn không chịu kém ông vua Pháp Lui XIV và đã xuống chiếu cho Tổng quản ngân khố Cục Pháo binh Tômat Chicheli: “Nhằm mục đích tìm kinh độ của các địa điểm, để hoàn thiện đạo hàng và thiên văn, Trẫm đã quyết định cho xây đài thiên văn trong phạm vi công viên của Trẫm ở Grinuych (Greenwich), trên đồi gần lâu đài Trẫm ở, có cả nhà ở cho nhà thiên văn quan sát và trợ lý. Tiếp đó, kiến trúc sư và nhà thiên văn Crixtôphơ Ren (Christopher Wren), người đã xây nhà thờ Thánh Pôn ở Luân Đôn được giao nhiệm vụ quy hoạch và thiết kế đài, xây dựng và hoàn tất “với tiến độ thật nhanh”, lấy kinh phí từ số tiền bán thuốc súng cũ đã hỏng(!).

Chiếu được ban bố ngày 22-6-1675, mà ngày 10-8 đã đặt viên gạch đầu tiên cho đài thiên văn tương lai. Nó được xây dựng xong trong vòng chưa đầy một năm.

Giám đốc đầu tiên của Đài thiên văn Grinuych (mang chức danh Nhà thiên văn Hoàng gia – Astronomer Royal) là Giôn Phlamxtit (1646 - 1719). Một chiếu chỉ đặc biệt của nhà vua ra lệnh cho ông này phải hết sức cố gắng chăm lo việc sửa các bảng biểu chuyển động trên trời và vị trí các định tinh để hoàn thiện nghệ thuật dẫn đường tàu thuỷ”. Nhưng Phlamxtit không được cấp tiền để mua sắm dụng cụ, do đó ông phải bỏ tiền túi ra mua. Nếu như ông không được kế thừa tài sản của người cha thì vị tất ông đã có thể trang bị cho đài thiên văn các dụng cụ hảo hạng như vậy.

May thay, Giôn Phlamxtit còn có một người bạn giàu có đứng ra bảo trợ: ngài Giônat Mua (Jonas Moore). Ông này đã đặt mua bằng tiền của mình một kính lục phân 7 bộ hơn 2 m) có lỗ ngắm viễn vọng. Nhà bác học Rôbơt Húc cũng chuyển cho đài một số dụng cụ kích thước nhỏ hơn. Trong kính lục phân của Phlamxtit, lần đầu tiên sử dụng vi kế có vạch chỉ do Uyliam Gaxcoinơ (William Gascoigne) người Anh phát minh giúp tăng độ chính xác trong đo đạc lên rất nhiều.

Phlamxtit là một nhà quan sát rất cần mẫn và cố gắng. Trong suốt 15 năm ông đã một mình quan sát bằng kính lục phân không có trợ lý và đã thực hiện được 2 vạn lần quan sát các vị trí của Mặt Trời Mặt Trăng các hành tinh và định tinh. Từ những kết quả quan sát đó ông đã lập một danh mục vị trí của khoảng 300 ngôi sao. Ông coi trọng việc xử lý kỹ lưỡng các quan sát mà không vội vàng cho công bố danh mục. Mãi gần lúc mất Phlamxtit mới hoàn thành và danh mục này ra đời sau khi ông đã qua đời.

Danh mục sao của Phlamxtit là danh mục đầu tiên được lập qua các quan sát bằng kính thiên văn nối với một dụng cụ đo góc chính xác. Độ chính xác của các toạ độ sao trong danh mục này lớn hơn nhiều so với các danh mục trước kia của Ulugbêc, Tychô Brahê, Hêvêli. Số sao cũng nhiều hơn. Những người lập ra các danh mục sao về sau đã so sánh các vị trí sao do họ tìm được với số liệu của Trái Đất và chuyển động riêng của các sao.

Các quan sát của Phlamxtit có giá trị lớn đối với Niutơn trong thời kỳ ông viết cuốn “Những nguyên lý toán học của triết học tự nhiên”, thậm chí cả sau khi sách đã ra đời. Vì thế Niutơn đã nhiều lần đề nghị Phlamxtit chuyển cho mình các kết quả quan sát. Phlamxtit miễn cưỡng làm việc đó vì quan hệ của ông với Niutơn và Halây rất không tốt đẹp, nhưng rồi ông cũng trao cho Niutơn những số liệu mà Niutơn cần. Đến khi Niutơn dựa vào đó đã lập ra lý thuyết chuyển động của Mặt Trăng giải thích nhiều sự không đều trong chuyển động ấy mà Ptôlêmê đã mô tả từ xưa, thì Phlamxtit nhận xét: “Ngài Niutơn đã chế biến mỏ quặng mà tôi đã đào được. Niutơn liền đáp lại: “Nếu ông ấy là người đào quặng thì tôi là người chế tác từ đó ra chiếc nhẫn vàng”.

Các quan sát Mặt Trăng có ý nghĩa thực tiễn lớn. Thời đó người ta đã nghĩ ra cách xác định kinh độ theo vị trí của Mặt Trăng giữa các sao. Mặt Trăng dịch chuyển trên nền sao rất nhanh: 130 một ngày đêm. Nói cách khác, mỗi ngày nó dịch chuyển được một đoạn bằng

đường kính của nó. Thuyền trưởng tàu thuỷ dựa theo các bảng biểu chuyển động của Mặt Trăng, trong đó ghi rõ vị trí của nó đối với các sao vào những thời điểm nhất định theo giờ Grinuych, có thể giải bài toán ngược: dựa theo vị trí Mặt Trăng tìm ra giờ Grinuych vào lúc quan sát. Biết được giờ địa phương bằng cách quan sát sao, thuyền trưởng sẽ dễ dàng xác định được kinh độ của con tàu. Chính vì thế mới cần một lý thuyết chính xác về chuyển động Mặt Trăng.

Sau khi Phlamxtit mất Etmunđơ Halây (1656 - 1742), bạn của Niutơn, trở thành nhà thiên văn Hoàng gia. Lên cương vị giám đốc đài năm 1720, Halây gặp nhiều khó khăn. Tất cả những dụng cụ là tài sản riêng của Phlamxtit thì bà vợ goá của ông này lấy lại thế là lại phải trang bị từ đầu cho đài thiên văn. Halây đã xin được vua Gioócgiơ I cấp tiền mua sắm thiết bị mới. Một trong số đó là kính tứ phân 8 bộ (hơn 2 m). Nhờ có kính này mà ông đã quan sát vị trí Mặt Trăng trong suốt cả chu kỳ xarôt (18 năm) để lập quỹ đạo Mặt Trăng chính xác hơn. Ông đã phát hiện ra một tính chất không đều (quân sai) mới trong chuyển động của Mặt Trăng, được gọi là gia tốc thế kỷ chuyển động của Mặt Trăng nhanh dần lên tuy rất chậm ở mức độ cung 100 một thế kỷ. Halây đã thu được kết quả này khi so sánh quan sát của mình với những quan sát nguyệt thực của người xưa. Mãi đến 90 năm sau, Pie Ximông Laplaxơ mới giải thích được hiện tượng này bằng sự thay đổi tâm sai của quỹ đạo Mặt Trăng.

Năm 1742, Giêmxơ Bratly ( 1653-1762) trở thành nhà thiên văn Hoàng gia thứ ba. Đầu tiên ông này đã thụ chức sắc tu hành, nhưng rồi từ bỏ sự nghiệp tôn giáo mà bước sang địa hạt khoa học. Năm 1721, ông được bổ làm giáo sư thiên văn học Trường đại học Tổng hợp Ôcxphớt. Bratly bắt đầu tiến hành quan sát thiên văn tại đài thiên văn tư của ông chú mình tại Vanxtet. Sau khi ông chú mất năm 1724, đài thiên văn này chuyển sang sở hữu của Bratly.

Năm 1727, nhà bác học này bắt tay vào việc thử đo sự dịch chuyển thị sao của các sao do hiện tượng Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Quan sát trong suốt một năm ngôi sao  chòm Con Rồng gần thiên đỉnh, ông phát hiện thấy nó dịch chuyển hàng năm rõ rệt, nhưng ngược với hướng mong đợi. Hai năm sau Bratly hiểu rằng ông đã phát hiện ra hiện tượng tinh sai (tiếng Anh: aberration [of starlight], gốc tiếng La tinh aberrare = “sai lạc”), liên quan đến

chuyển động của Trái Đất và là hệ quả của tính hữu hạn của vận tốc ánh sáng. Đây là sự xác nhận đầu tiên bằng quan sát lý thuyết của Côpecnic.

Nhờ tiền của chính phủ, Bratly đã trang bị lại cho đài thiên văn. Có các dụng cụ quan sát mới, ông đã khám phá ra hiện tượng chương động (tiếng Anh: nutation, gốc tiếng latinh: nutacio = “lắc”, “dao động”) của trục Trái Đất. Hoá ra, ngoài hiện tượng tiến động theo hình nón với chu kỳ 26000 năm, trục Trái Đất còn chịu một dao động nhỏ kèm theo với chu kỳ 18,6 năm (đồng bộ với hiện tượng quay đảo của quỹ đạo Mặt Trăng). Bratly hiểu rằng nguyên nhân của chương động là Mặt Trăng và tác động của nó đến Trái Đất.

Bratly cũng tiến hành quan sát có hệ thống các sao và lập ra danh mục sao mới gồm 3268 sao. Vị trí của chúng do Bratly xác định với độ chính xác cao hơn hẳn so với Phlamxtit. Việc lập danh mục sao này ngốn mất 12 năm lao động vất vả.

 

Nhà thiên văn Hoàng gia Nêvin Maxcơlin ( 1732 - 1811) tiếp tục công việc của Bratly bằng việc trang bị cho đài những dụng cụ mới chính xác hơn và đưa độ chính xác quan trắc lên tới phần mười giây cung. Ông đã tiến hành 9 vạn lần quan sát vị trí các thiên thể. Maxcơlin đã quan sát hiện tượng sao Kim đi qua trước đĩa Mặt Trời năm 1761để hiệu chính chính xác trị số thị sai Mặt Trời và đã tiếp tục hoàn thiện phương pháp xác định kinh độ theo vị trí Mặt Trăng. Năm 1766, ông đã cho ra đời cuốn “Niên giám thiên văn hàng hải” của Anh với tên gọi “Anmanac Hàng hải” (Nautica1 Almanac). Loại sách này vẫn được xuất bản cho tới ngày nay.

Năm 1884, kinh tuyến Grinuych đi qua trục kính trung thiên của Đài thiên văn Grinuych đã được chính thức công nhận là kinh tuyến gốc, làm mốc tính kinh độ trên Trái Đất.

Năm 1953, các dụng cụ chính của Đài thiên văn đã được chuyển đến Hơxtơmônxô (Herstmonceux) xa Luân Đôn hơn, vì việc quan sát thiên văn bị ảnh hưởng bởi thành phố lớn. Đài thiên văn mới (hiện nay mang tên Ixaac Niutơn) được trang bị nhiều thiết bị vật lý thiên văn trong đó có kính phản xạ 2,5 mét.




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/377-02-633326339199775000/The-ky-XVIII-va-co-hoc-thien-the/Dai-thien...


Chưa có phản hồi
Bạn vui lòng Đăng nhập để bình luận