“Hở, Galileo là ai vậy? Em không biết ông ấy là ai hết á”- đó là câu trả lời chúng mình nhận được khi kể với một người em về Galileo, có lẽ chúng ta cần một buổi bổ túc rồi đây. Nhớ rằng giáo viên đã từng nói sơ về Galileo trong bài “Sự quay của Trái Đất”, mình rất ấn tượng với cách ông ấy đi ngược với “chân lý” của công chúng lúc bấy giờ để đưa sự thật ra ánh sáng. Điều đó vẫn chưa là gì so với cuộc đời đầy biến cố của nhà thiên văn này. Nghe thôi đã thấy háo hức rồi, chần chờ gì nữa, cùng nhau du hành qua những biến cố trong cuộc đời và nghiên cứu quan trọng của ông thôi nào!
Ngược dòng thời gian về giữa thế kỷ 16, kia rồi - là Galileo, xuất thân từ dòng dõi quý tộc, vốn dĩ không có truyền thống khoa học. Bắt đầu từ việc đăng kí học y khoa, Galileo chuyển sang học toán và sau khi rời trường đại học, ông trở thành một gia sư toán. Tiếp đó, ông chuyển đến làm giáo sư toán học ở Đại học Padua cho tới năm 1610. Vào năm 1609, ông nghe nói về chiếc kính thiên văn mới được phát minh, không cần nhìn ví dụ, ông liền làm ra một phiên bản khác “xịn” hơn:
Nhờ chiếc kính này, Galileo đã khám phá ra nhiều điều kinh ngạc về thiên thể, đồng thời đưa tên tuổi ông vươn ra thế giới.
Có lẽ, khi nói về Thuyết Nhật Tâm, Galileo quá nổi tiếng với câu nói “Dù sao Trái Đất vẫn quay!”. Chính vì vậy, nhiều người đã cho rằng ông là người cho ra đời lý thuyết trên. Tuy nhiên, nhà thiên văn học người Ba Lan Mikolaj Kopernik mới là người đầu tiên công bố về Mô hình Thuyết Nhật Tâm, còn Galileo chỉ là một trong số ít người công khai ủng hộ lý thuyết ấy.
Sự ủng hộ đối với Thuyết Nhật Tâm, đã khiến Galileo bị Tòa án Dị giáo ép phải từ bỏ học thuyết của mình. Tuy nhiên, khi bước ra khỏi phòng xét xử, nhà thiên văn người Ý vẫn mấp máy câu “E pur si muove!”- “Dù sao nó vẫn quay!”. Ông lãnh án tù chung thân và được giảm xuống thành quản thúc tại gia vĩnh viễn không lâu sau đó. May mắn thay, những hy sinh của họ không hề uổng phí, sau đó Thuyết Nhật Tâm đã được công nhận, mở ra một chương mới cho ngành khoa học đương thời.
Vậy thì điều gì đã giúp Galileo minh oan rằng bản thân không ủng hộ một điều dị giáo? - Đó là chiếc kính viễn vọng của ông, liệu bạn còn nhớ nó chứ? Bây giờ, chúng mình sẽ kể bạn nghe về những “điều kinh ngạc” mà chiếc kính viễn vọng này đem lại, đồng thời giúp nhà thiên văn này giải oan nhé.
Đầu tiên là việc phát hiện các miệng núi lửa trên Mặt Trăng. Nó không nhẵn bóng như những gì các nhà khoa học đã nghĩ, mà nó gồ ghề. Galileo sử dụng chiều dài của những cái bóng để suy ra chiều cao của miệng núi trên bề mặt Mặt Trăng, kết quả cho thấy nó tương tự như những ngọn núi trên Trái Đất! Bên cạnh đó ông còn tò mò chỉ kính thiên văn tự sáng chế về phía Mặt Trời và tình cờ quan sát thấy các vết đen trên bề mặt, nhưng ông không biết rằng chính sự liều lĩnh này sẽ cướp đi thị lực về sau này.
Tiếp đến, việc phát hiện các vệ tinh của Mộc Tinh, chúng di chuyển xung quanh hành tinh thứ năm chứ không phải Trái Đất! Phát hiện này là “trái ngọt” cho công sức nhiều đêm soi kính của ông (Điều này đối lập hoàn toàn với Thuyết Địa Tâm). Kết hợp với việc quan sát các pha của Kim Tinh, cho thấy những pha tuyệt đẹp như ở Mặt Trăng. Điều này chỉ có thể xảy ra với Mô hình Nhật Tâm do Kopernik đề xuất.
Hình minh họa:
>>> Mô hình pha sao kim bên trái là thuyết Địa tâm; Mô hình bên tay phải là thuyết Nhật tâm, xem link: https://astro.unl.edu/classaction/animations/renaissance/ptolemaic.html
Hơn nữa, hiện tượng pha của Kim Tinh là bất khả thi trong hệ thống Thuyết Địa Tâm của Ptolemy. Đó là bằng chứng cho thấy Kim Tinh quay quanh Mặt Trời và góp phần lớn vào sự sụp đổ của niềm tin đã tồn tại hàng thế kỷ, rằng Trái Đất là trung tâm vũ trụ.
Trong cuốn “Sidereus nuncius” - tác phẩm đầu tiên được xuất bản về các quan sát được thực hiện qua kính viễn vọng, Galileo cũng lần đầu tiên ghi nhận bản chất của Dải Ngân Hà khi nhìn qua kính viễn vọng của mình. Ông nhận ra rằng, Dải Ngân Hà là "các tập hợp vô số ngôi sao được nhóm lại với nhau thành các cụm quá nhỏ và xa để có thể phân giải thành các ngôi sao riêng lẻ bằng mắt thường".
Ngoài ra, còn một quan sát khác tuy không đóng góp gì mấy cho việc củng cố thuyết nhật tâm, nhưng lại rất gần gủi trong cuộc sống của chúng ta, đó là… đồng hồ quả lắc! Chắc hẳn bạn đã nghe đến dao động con lắc rồi nhỉ? Galileo nhận thấy rằng một con lắc đơn có chu kì dao động gần như không đổi bất kể độ lớn của biên độ dao động. Ông nhận ra tính chất này có thể được ứng dụng để chế tạo một chiếc đồng hồ chính xác hơn so với những chiếc đồng hồ cơ học thời đó. Tuy nhiên, ông đã không chế tạo một chiếc đồng hồ quả lắc hoàn chỉnh mà để ý tưởng lại cho các thế hệ khoa học sau.
Tất cả những gì nêu trên có lẽ vẫn chưa là gì so với đóng góp của Galileo cho khoa học. Ông là người đã đặt nền móng cho sự phát triển của vật lý và thiên văn. Hơn thế nữa, những đóng góp của ông chính là tiền đề cho sự hình thành, phát triển và thành công của khoa học thời nay. Chính vì thế, thật không ngoa khi nói rằng Galileo đã biến khoa học từ một khái niệm mơ hồ trở thành một ngành học có hệ thống!
-----------------------------
[Tìm hiểu thêm] Ngoài những quan sát mang tên tuổi ông vương ra thế giới, chúng mình cũng rất gưỡng mộ những trang sách Galileo đã chấp bút nên.
- Trong đó, có cuốn sách nổi bật được Galileo xuất bản như “Người thí nghiệm” - đưa quan điểm của ông trong cuộc tranh cãi về sao chổi năm 1618 - với đoạn văn nổi tiếng: “Triết lý được trình bày trong cuốn sách khổng lồ này vốn luôn hiện hữu ngay trước mắt chúng ta, ý tôi là trong vũ trụ, nhưng chúng ta sẽ không thể hiểu được nó nếu như trước hết ta không cố gắng hiểu được ngôn ngữ của nó và biết được những con chữ viết nên nó. Triết lý này được viết bằng ngôn ngữ toán học, và những con chữ của nó là hình tam giác, hình tròn và những loại hình học khác, không có chúng, con người sẽ không thể hiểu được lấy một từ về nó.”.
Cũng bởi cách viết đậm chất luận chiến của ông, mà “Người thí nghiệm” đã trở thành cuốn sách bán chạy nhất thời đó.
- “Sidereus Nuncius” hay sứ giả sao - Cuốn sách này đã ghi lại những quan sát của Galileo thông qua kính thiên văn tự chế, mở ra một kỷ nguyên mới trong việc nghiên cứu vũ trụ.
- Trong cuốn “Discourses and Mathematical Demonstrations Concerning Two New Sciences” có bàn về một số vấn đề như bản chất của chuyển động, định luật rơi tự do hay quỹ đạo parabol của vật bị ném, được viết dưới hình thức 2 người đối thoại với nhau, bày ra các quan điểm khác nhau, tạo nên cuộc tranh luận mang tính học thuật.
----------------------------------
Tài liệu tham khảo:
[1] Machamer, P., & Miller, D. M. (2021). Galileo Galilei. In E. N. Zalta (Ed.), The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Summer 2021). Metaphysics Research Lab, Stanford University.
[2] Mickael Launay (2016), “Toán học - một thiên tiểu thuyết”
[3] What did Galileo discover? (n.d.). Rmg.co.uk. Retrieved November 9, 2024, from https://www.rmg.co.uk/stories/topics/what-did-galileo-discover
[4] 14.8: Galileo galilei, first to see the milky way galaxy. (2024, March 18). Physics LibreTexts; Libretexts. https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Astronomy__Cosmology/Introduction_to_Astronomy_(Lumen)/14%3A_The_Milky_Way_Galaxy/14.08%3A_Galileo_Galilei_First_to_See_the_Milky_Way_Galaxy
[5] 7.2: The phases of Venus. (2020, December 24). Physics LibreTexts; Libretexts. https://phys.libretexts.org/Bookshelves/Astronomy__Cosmology/Astronomy_for_Educators_(Barth)/07%3A_Proving_the_Heliocentric_Model_Correct/7.02%3A_The_Phases_of_Venus
Nguồn ảnh:
[7] https://www.cabinet.ox.ac.uk/sites/default/files/venus-geo-helio.jpg
—-----------------------------
Cao Lục Gia Hân
Thành viên Ban Nội Dung