Tài liệu: Những chiếc kính thiên văn

Tài liệu
Những chiếc kính thiên văn

Nội dung

NHỮNG CHIẾC KÍNH THIÊN VĂN CỦA HÊVÊLI, HUYGHEN, KEPLE VÀ CỦA ĐÀI THIÊN VĂN PARI

 

Người con trai của một thị dân giàu có ở thành phố Ba Lan Gđanhxcơ (Gdansk) tên là Ian Hêvêli đã say mê thiên văn ngay từ nhỏ. Vào năm 1641, ông đã tự xây dựng một đài thiên văn. Tại đó ông cùng làm việc với vợ và những người giúp việc. Hêvêli đã tiến được một bước quan trọng trong công cuộc cải tiến ống ngắm thiên văn.

Chiếc kính thiên văn của Galilê đã có một nhược điểm khá lớn. Chỉ số khúc xạ (chiết suất) của thấu kính phụ thuộc bước sóng: những tia sáng màu đỏ thị khúc xạ ít hơn tia sáng màu xanh lục, còn tia sáng màu xanh lục lại khúc xạ ít hơn tia sáng màu tím. Như vậy một thấu kính đơn giản thậm chí có chất lượng rất cao cũng vẫn có đối với các tia sáng màu đỏ một tiêu cự lớn hơn so với các tia sáng màu tím. Người quan sát sẽ lấy tiêu cự (điều tiêu) hình ảnh qua ánh sáng màu xanh lam pha xanh lục là những màu, mà về ban đêm mắt người nhạy cảm tốt hơn. Kết quả là những ngôi sao sáng sẽ hiện ra như những điểm sáng xanh có đường viền màu đỏ và xanh lam. Hiện tượng này gọi là quang sai sắc hay sắc sai (chromatic aberration) và tất nhiên nó cản trở rất nhiều việc quan sát các sao, Mặt Trăng và các hành tinh.

Lý thuyết và kinh nghiệm đã chứng minh rằng có thể hạn chế được hiện tượng sắc sai, nếu ta sử dụng một thấu kính làm vật kính có tiêu cự rất lớn. Hêvêli đã dùng một vật kính có tiêu cự là 20 mét, còn kính thiên văn dài nhất của ống có tiêu cự tới 50 mét. Vật kính được nối với một thị kính nhờ 4 tấm ván bằng gỗ, trên đó đặt rất nhiều điafram (tấm chắn) làm cho cơ cấu này trở nên chắc chắn và tránh được ánh sáng bên ngoài làm ảnh hưởng đến thị kính. Tất cả cơ cấu kể trên được treo lơ lửng nhờ một hệ thống những dây chằng khá lớn và đặt trên một chiếc cột cao. Để có thể hướng kính thiên văn vào một điểm cần thiết trên bầu trời phải cần đến vài người phụ việc. Có lẽ họ thường là những thuỷ thủ giải nghệ nên rất quen thuộc với việc sử dụng hệ thống dây chằng trên tàu thuyền.

Chính bản thân Hêvêli không chế tạo ra những thấu kính này. Ông đã mua chúng từ một người thợ ở thành phố Vacsava. Những thấu kính này hoàn thiện đến nỗi khi trời yên bể lặng ông có thể nhìn rõ được những hình ảnh nhiễu xạ của các sao. Vấn đề là ở chỗ ngay cả một vật kính hoàn hảo nhất cũng không thể tạo ra được ảnh sao thành một điểm sáng. Vì đặc tính sóng của ánh sóng nên ngay cả một kính thiên văn có hệ thống thấu kính tuyệt hảo nhất cũng chỉ giúp con người nhìn một vì sao giống như một chiếc đĩa nhỏ được bao quanh bằng những vòng sáng mờ dần. Hình ảnh này gọi là ảnh nhiễu xạ. Còn nếu như hệ thống thấu kính của kính thiên văn chưa hoàn thiện hoặc khi khí quyển không ổn định thì cũng chẳng thấy rõ được cả hình ảnh nhiễu xạ, vì ngôi sao lúc này là một đốm sáng to có kích thước lớn hơn hình ảnh nhiễu xạ. Hình ảnh này được gọi là đĩa khí quyển.

Hai nhà thiên văn học Hà Lan, hai anh em Crixtian và Cônxtantin Huyghen đã tự tạo kính thiên văn của mình theo kiểu kính Galilê. Vật kính được gắn trên một bản lề hình cầu và đặt trên cột cao và nhỏ một thiết bị đặc biệt có thể chốt vật kính ở một độ cao cần thiết. Trục quang học của vật kính được người quan sát hướng thẳng lên ngôi sao cần nghiên cứu, sau khi người quan sát đã quay ống kính nhờ một dây buộc chắc chắn. Thị kính được đặt trên một cái giá đỡ ba chân.

Ngày 25 tháng 3 năm 1655 Crixtian Huyghen đã phát hiện ra Titan, một vệ tinh sáng rõ nhất của sao Thổ, đồng thời ông cũng nhìn thấy trên cái đĩa của hành tinh này những cái bóng hình vành khuyên và bắt đầu nghiên cứu những vành này, mặc dù vào thời gian đó các vành này được quan sát từ phía bên cạnh. "Vào Năm 1656 - ông kể lại, nhờ kính thiên văn tôi đã có thể quan sát được ngôi sao giữa của chùm sao Thanh Gươm của Ôrion (Thợ Săn). Đáng ra chỉ có một sao thì tôi lại thấy những 12 sao, mà 3 sao trong đó lại gần như chạm vào nhau. Còn 4 sao khác lại như chiếu sáng qua một màn sương mù đến nỗi khoảng không gian xung quanh chúng lại sáng tỏ hơn phần bầu trời còn lại, mà phần đó như tối sẫm cứ như thể thấy được một lỗ thủng trên bầu trời và qua lỗ đó thấy rõ được cả một vùng sáng hơn"

Hai anh em nhà Huyghen đã tự mình lau chùi sạch sẽ các vật kính và "cái ống ngắm không trung" của hai người dường như là đã tiến được một bước so với những chiếc ống ngắm dài ngoẵng" của Hêvêli. Việc chế tạo thị kính do hai ông nghĩ ra rất đơn giản và đến nay nó vẫn được dùng. Mức độ kỹ nghệ cao do Galilê đặt nền móng đã tạo đà phát triển hưng thịnh cho trường phái quang học Italia. Vào cuối thế kỷ XVII Đài thiên văn Pari được xây dựng và đài này được trang bị vài chiếc kính thiên văn theo hệ thống của Galilê. Nhờ hai dụng cụ tương tự như vậy và một kính thiên văn có tiêu cự dài 40 mét, vị giám đốc đầu tiên của đài là Giôvanni Đômenicô Catxini người ltalia, đã khám phá ra 4 vệ tinh mới của sao Thổ và nghiên cứu chuyển động xoay vòng của Mặt Trời.

Nhà thiên văn học thiên tài Đức Iôhan Keple đã mướn được chiếc kính thiên văn kiểu Galilê từ một người bạn trong một thời gian ngắn. Ông đã nhanh chóng tưởng tượng ra rằng thiết bị này sẽ có được những ưu điểm như thế nào nếu thay thấu kính phân kỳ của thị kinh bằng thấu kính hội tụ. Kính thiên văn của Keple đã tạo ra một hình ảnh đảo ngược khác hẳn so với kính thiên văn theo mẫu của Galilê. Và loại kính này vẫn còn được áp dụng cho đến nay.

 




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/449-02-633329672369462500/Kinh-thien-van-tu-thoi-Galile-cho-toi-nay/...


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