Tài liệu: Vaxili Yacốplêvich Xtơruvê

Tài liệu
Vaxili Yacốplêvich Xtơruvê

Nội dung

VAXILI YACỐPLÊVICH XTƠRUVÊ

 

Thậm chí nếu như nhà ngôn ngữ học người Đức này không có phát minh nào trong thiên văn học thì ông cũng vẫn đi vào lịch sử thiên văn với tư cách người sáng lập ra Đài thiên văn Puncôvô (Pulkovo), “thủ đô thiên văn thế giới” vào thế kỷ XIX. Tuy nhiên Phriđrich Ghêoocgơ Vinhem Xtơruvê (đây là tên thật của ông) không chỉ có vô số phát minh tuyệt vời, mà còn là người sáng lập trường phái thiên văn Nga. Học trò của ông giữ các cương vị giáo sư, trưởng bộ môn ở tất cả các trường đại học hàng đầu của nước Nga. Xtơruvê đã trở thành ông tổ của một dòng họ bác học, hoạt động trong lĩnh vực thiên văn gần một thế kỷ rưỡi. Con trai ông Ôttô Vaxiliêvich Xtơruvê (18 19 - 1905) đã thay cha trong cương vị giám đốc đài thiên văn Puncôvô vào các Năm 1862 - 1889. Các cháu nội Ghecman Ôttôvich Xtơruvê (1854 - 1920) và Liutvich Ôttôvich Xtơruvê (1858 - 1920) đã nổi tiếng xuất sắc ở Puncôvô, Cơnixbec và Khaccôp. Trong số đại diện của dòng họ này người chắt của ông là Ôttô Liutvigôvich Xtơruvê (1897 - 1963) nổi tiếng nhất trong lĩnh vực thiên văn. Sau Cách mạng thảng Mười năm 1917, ông này đã buộc phải rời nước Nga và trở thành một nhà vật lý thiên văn xuất sắc người Mỹ.

Phriđrich Ghêoocgơ Vinhem Xtơruvê sinh ngày 15-4-1793 tại Antôn, khi đó là thị trấn Đan Mạch sát biên giới (nay là ngoại ô thành phố Hămbuôc). Ông là con thứ năm trong một gia đình lớn đầm ấm. Bố ông, hiệu trưởng trường trung học, đã đích thân lo việc học ở nhà của Vinhem. Ông dạy cho Vinhem các ngôn ngữ cổ và văn học cổ điển.

Mùa xuân năm 1808 ở Hămbuôc (Hamburg), Vinhem bị những người tuyển mộ lính Pháp bắt cóc. Lúc đó cả Tây Âu đang bị quân đội của Napôlêông chiếm đóng. Cậu thiếu niên 15 tuổi Vinhem khá cường tráng và khoẻ mạnh. Cậu đã nhảy từ cửa sổ tầng hai, nơi những người Pháp nhốt cậu rồi mò về Antôn thuộc nước Đan Mạch trung lập. Tuy Vinhem thoát được thân phận lính đánh thuê, nhưng bố mẹ ông vẫn lo lắng, bèn gửi ông sang nước Nga, tới trường đại học Tổng hợp Đecptơ (Dorpat) (nay là trường Tổng hợp Tactu (Tartu) ở Extônia). Mới 15 tuổi mà Vinhem đã vào khoa ngôn ngữ học, rồi tốt nghiệp trước niên hạn và được thưởng huy chương vàng do bài luận về các sách ngữ pháp Alêcxanđria. Nhưng dưới ảnh hưởng của nhà vật lý Ghêoocgơ Parôt (Georg Parrot), Vinhem bắt đầu say mê các ngành toán lý, nhất là thiên văn học.

Năm 20 tuổi Xtơruvê nhận bằng thạc sĩ Luận án của anh nói về việc xác định vị trí địa lý của đài thiên văn trường Tổng hợp Đecptơ, nơi mà anh là một nhà thiên văn quan sát. Cũng năm đó, anh trở thành giáo sư đại học Tổng hợp. Tuy vậy anh vẫn phải thiết lập và thử các dụng cụ thiên văn mới. Anh đã tổ chức công tác khoa học tại đài thiên văn và bắt đầu công bố các công trình của đài: “Sách biên niên”. Năm 1818 Xtơruvê được bổ nhiệm làm giám đốc đài thiên văn và đứng đầu bộ môn thiên văn mới được thành lập.

Từ Năm 1819, Xtơruvê tiến hành quan sát các sao đôi và sao chùm mà U. Hecsen đã phát hiện. Ở các sao này năm 1802 Hecsen đã phát hiện ra chuyển động quay các sao thành phần (xem mục “Các cặp sao”).

Năm 1822, Xtơruvê đã công bố danh mục đầu tiên của các sao đôi, trong đó có thông tin về 795 hệ sao. Ông đã được tặng thưởng Huy chương vàng của hội thiên văn hoàng gia Luân Đôn. Tháng 12- 1826, Xtơruvê được bầu làm viện sĩ danh dự Viện hàn lâm khoa học Pêtecbua và năm 1832 là viện sĩ chính thức. Năm 1834, ông nhận tước quý tộc Nga và danh hiệu cố vấn Nhà nước.

Trong các Năm 1825 - 1827, Xtơruvê dùng kính phản xạ lớn nhất thế giới của đài thiên văn Đecptơ có vật kính đường kính 244 mm do Iôdep Phraunhôphơ chế tạo, đã tiến hành quan sát 120.000 sao sáng hơn cấp 9. Trung bình mỗi sao Xtơruvê dành cho 12 giây. Trên cơ sở các quan sát này ông đã công bố danh mục đầu tiên của mình gồm 3112 sao đôi, được hệ thống hoá theo nhóm tuỳ theo khoảng cách góc giữa các thành phần. Năm 1827 Xtơruvê được bầu làm thành viên Hội Hoàng gia Luân Đôn.

Theo đã các quan sát nhà bác học đã công bố các danh mục mới vào năm 1837 và năm 1852. Trong lời nói đầu của danh mục Năm 1837, ông đã viết về chuyển động quay không còn nghi ngờ gì nữa của vệ tinh (sao đồng hành) quanh ngôi sao chính trong 58 cặp. Trong phần mô tả danh mục 1852, Xtơruvê đã đưa ra tiêu chí mới về tính đôi vật lí của các sao. Các sao đôi mà hai thành phần có chuyển động riêng gần nhau về trị số và hướng, có thể coi là sao đôi vật lý, thậm chí nếu chu kỳ quay của chúng lớn đến mức khó nhận thấy.

Hàng thập kỷ, Xtơruvê thường xuyên xác định toạ độ các sao đã chọn để dựa theo sự thay đổi toạ độ của chúng trong năm mà tìm ra các trị số thị sai của các sao. Ông đã rút ra kết luận rằng ở tất cả 19 ngôi sao mà ông khảo sát, thị sai tuyệt đối nhỏ hơn 1” và ở một số lớn các sao này nó nhỏ hơn 0,5” rất nhiều.

Đó  là sự đánh giá chính xác đầu tiên thị sai của các sao trong lịch sử khoa học. Năm 1822, Xtơruvê đã tìm được thị sai riêng của các sao. Đối với sao Bắc Cực ông tìm ra giá trị không đúng, còn đối với sao Altair ( chòm Đại Bàng) kết quả của ông khá chính xác: 0,181”  0,094” (giá trị hiện nay là 0,198”).

Những năm 1828 - 1834 rất đau buồn đối với Xtơruvê. Con cái thường hay ốm đau, hai con trai và một con gái chết vì bệnh thương hàn và đến cuối tháng 1- 1834, vợ ông qua đời vì suy kiệt thần kinh. Trước khi chết, bà đã yêu cầu ông tìm cho con cái một người phụ nữ có thể thay thế mẹ của chúng và chính bà đã chọn lôhanna Bactenxơ, người bạn gái của mình. Tháng 2-1835 đã diễn ra lễ kết hôn của họ. Cuộc hôn nhân lần sau bình an hơn.

Trong những năm cuối làm việc ở đài thiên văn Đecptơ, Xtơruvê lại trở lại với việc nghiên cứu xác định thị sai của các sao. Bây giờ ông đã biết rằng thị sai lượng giác chỉ có thể đo được ở các ngôi sao gần nhất. Vì thế ông đã chỉ ra một loạt các dấu hiệu để đoán biết mức độ xa của một ngôi sao. Thứ nhất là độ sáng biểu kiến của nó: ngôi sao càng sáng thì càng gần. Thứ hai là chuyển động riêng của ngôi sao: nó càng ở xa thì đại lượng góc của chuyển động riêng của nó phải càng nhỏ. Thứ ba là trong trường họp các sao đôi có thể tính đến khoảng cách góc giữa các sao thành phần: khoảng cách này càng nhỏ thì hệ sao càng xa. Xtơruvê bổ sung thêm rằng kích thước tuyến tính của một cặp sao có thể xác định theo chu kỳ quay của cặp đó.

Nhà bác học hiểu rằng các dấu hiệu nói trên hoàn toàn đúng, chỉ cần giả định rằng tất cả các sao có độ trưng, tốc độ và khối lượng như nhau.

Không phải ngẫu nhiên mà Xtơruvê đã chọn sao Vêga. Ông đã chọn phương pháp thị sai tương đối do Galilê đề xuất để đo. May mắn làm sao cạnh sao Vêga, chỉ cách có 43” cung có thể thấy một ngôi sao nhỏ yếu chắc là rất xa. Đây là cặp sao đôi quang học chứ không phải sao đôi vật lý. Vêga sáng và ở gần chúng ta hơn nhiều nên có thị sai năm lớn hơn ngôi sao nhỏ yếu ớt kia. Vì thế trong vòng một năm Vêga phải chuyển dịch so với ngôi sao nhỏ bên cạnh hầu như đứng yên kia. Sự chuyển dịch đo bằng góc này chính là thị sai tương đối và đo nó dễ hơn là xác định thị sai tuyệt đối, tức là xác định toạ độ của Vêga trong vòng một năm so với điểm xuân phân.

Thị sai của sao Vêga mà Xtơruvê thu được vào năm 1837 là 0,125”  0,055”, trùng với giá trị hiện nay (0,121”  0,004”). Cuối năm 1838 ở Cônigxbec (Kônigsberg - nay là Kalinin grat), Phriđrich Vinhem Betxen (1874 - 1864) đã thu được thị sai của sao 61 Cygni (chòm Thiên Nga) chính xác hơn cả. Ít lâu sau nhà thiên văn người Anh Thômat Henđecxơn (1798 - 1844) đã đo thị sai của một ngôi sao sau này mới biết là một trong những ngôi sao gần Mặt Trời nhất:  Centauri. Tiếc thay, Xtơruvê đăng kết quả của mình vào năm 1839, chậm một năm so với thông báo của Betxen. Do lý do đó nên quyền xác định đầu tiên thị sai sao này vẫn thuộc về Betxen.

Thị sai đo được của 3 ngôi sao cho phép đánh giá khoảng cách đến chúng. Tuy nhiên chúng còn chưa đủ để xác định khoảng cách trung bình đến các sao có cấp sao khác hoặc các nhóm sao có chuyển động riêng này khác. Tuy nhiên chỉ những đánh giá đầu tiên khoảng cách đến các ngôi sao gần nhất cũng đã cho thấy quy mô của Vũ Trụ. Đó là thành tựu khoa học lớn lao và nó đặt nền tảng cho thời đại mới trong sự phát triển thiên văn.

Năm 1827, ở nước Nga bắt đầu đặt vấn đề xây dựng một đài thiên văn lớn. Với sự tham gia của Xtơruvê ở Viện hàn lâm khoa học Pêtecbua, người ta đã thảo ra thiết kế và kết luận rằng “chỗ thuận lợi nhất để xây dựng là đỉnh đồi Puncôvô do chân trời rộng của nó”. Ngọn đồi này cách thành phố 19 km về phía nam và có độ cao 75 m so với mực nước biển.

Đầu Năm 1834, người ta đã chi 100.000 rúp để xây đài thiên văn và V. Y. Xtơruvê được bổ nhiệm làm giám đốc tương lai của đài. Đài thiên văn khai trương ngày 19-8-1839. Nó được trang bị kính thiên văn phản xạ lớn nhất thế giới với đường kính của vật kính là 30 insơ (khoảng 0,75 m).

Xtơruvê đã soạn thảo chi tiết chương trình quan sát thiên văn. Ông dự định xác định chuyển động riêng của các sao và khoảng cách đến chúng. Ngoài ra Xtơruvê còn tiến hành quan sát các sao đôi lập danh mục các sao gần Bắc cực đến cấp 4 và vẽ sơ đồ lớn các sao đến cấp 7 cùng một số nghiên cứu khác. Ngoài việc nghiên cứu kỹ sai số của các dụng cụ còn cần xác định lại giá trị các hằng số thiên văn.

Vào các năm 1840 - 1842, Xtơruvê nhờ kính trung thiên do ông tự lắp đặt đã tiến hành quan sát 7 ngôi sao gần thiên đỉnh. Trong những năm đầu của đài thiên văn ông đã tổ chức quan sát vị trí của tất cả các sao bầu trời bắc đến cấp 7. Giúp ông trong công việc này có Êgo Nicôlaiêvich Phutxơ (1806 - 1854) và Anđrây Pêtơrôvich Siđlôpxki (1818 - 1892). Trên cơ sở tư liệu thu được đã soạn ra danh mục 17.000 sao, xuất bản năm 1843.

Hệ thống các hằng số thiên văn thu được ở Puncôvô là chính xác nhất và được công nhận rộng rãi trong khoa học thế kỷ XIX - đầu thế kỷ XX. Số liệu của danh mục này giúp phát hiện một số tính quy luật trong sự phân bố của các sao.

 

Các kết luận của Xtơruvê trong lĩnh vực thiên văn sao, đã được tập hợp trong công trình chủ yếu của ông “Các nghiên cứu thiên văn sao” (năm 1847). Nhà bác học lần đầu tiên nêu ra rằng mật độ phân bố các sao tăng lên khi càng gần đường giữa của Ngân Hà, bởi vì mật độ sao trong không gian tăng lên ở gần mặt phẳng chính của hệ sao. Nói cách khác, hiện tượng dải Ngân Hà được giải thích không chỉ bằng sự thuôn dài của hệ sao như rút ra từ giả định của U.Hecsen về sự phân bố đều của sao trong không gian mà còn bằng sự tập trung sao thực sự vào mặt phẳng chính của hệ sao.

Xtơruvê đã xác định rằng đường giữa của Ngân Hà tạo ra trên thiên cầu một vòng tròn nhỏ với khoảng cách góc 93030’ tới cực bắc của nó. Từ đó suy ra rằng Mặt Trời ở cao hơn mặt phẳng chính của hệ sao này. Độ chệch của Mặt Trời so với mặt phẳng chính do Xtơruvê tìm được hiển thị bằng đơn vị đo khoảng cách hiện nay là 6 pixel gần với trị số được công nhận hiện nay.

Xtơruvê còn có một phát hiện quan trọng nữa. Ông đã chững minh rằng ánh sáng bị hấp thụ trong khoảng không giữa các sao và đã ước tính giá trị hấp thụ này. Giả định về sự hấp thụ ánh sáng trong khoảng không gian Vũ Trụ đã được phát biểu trước Xtơruvê từ lâu, chẳng hạn bởi Giăng Sêdô (1718 - 1751) vào năm 1744. Năm 1826 nhà thiên văn người Đức Henrich Onbecxơ đã toan giải thích nghịch lý trắc quang (kết luận về sự toả sáng đều khắp của toàn bộ bầu trời, nếu cho rằng Vũ Trụ là vô tận) bằng hiện tượng này.

Nhưng Xtơruvê đã rút ra kết luận của mình dựa trên quan sát, khi so sánh năng lực thấu quang lý thuyết của kính thiên văn với năng lực thấu quang thực tế: năng lực thấu quang thực tế đối với các sao yếu nhất nhỏ hơn gần 3 lần. Ông viết: “Tôi không tìm ra lời giải thích nào khác, ngoài giả định rằng cường độ ánh sáng giảm nhanh hơn là tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách, rằng điều đó có nghĩa là có sự mất mát ánh sáng, sự yếu đi khi ánh sáng đi qua không gian Vũ Trụ”. Ước đoán hấp thụ mà Xtơruvê tìm ra khá phù hợp với các số liệu hiện đại về sự hấp thụ gần mặt phẳng Thiên Hà. Tuy nhiên phát hiện này của nhà bác học đã bị lãng quên. Phải hơn 100 năm sau nhà thiên văn người Mỹ Rôbơt Tơrămplơ lại chứng minh rằng có sự hấp thụ ánh sáng trong không gian giữa các sao.

Trong suốt nhiều năm vào các tháng mùa đông, Xtơruvê đã giảng bài phổ biến thiên văn ở Trường đại học Tổng hợp Pêtecbua. Số tiền ông thu được đều dành cho các mục đích từ thiện.

Xtơruvê mất ngày 23- 11- 1864, ba tháng sau khi kỷ niệm 25 năm ngày lập ra Đài thiên văn Puncôvô. Ông được mai táng ở Puncôvô.

Để ghi công các nhà thiên văn dòng họ Xtơruvê, tiểu hành tinh 768 đã được đặt tên là Xtơruvêana vào năm 1913. Trên Mặt Trăng, trong Đại dương Bão Táp cũng có núi miệng phễu mang tên Xtơruvê (Struve).




Nguồn: bachkhoatrithuc.vn/encyclopedia/381-02-633326405692900000/Vaxili-Yacoplevich-Xtoruve/Vaxili-Yacoplev...


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