Từ thời xa xưa, con người đã bắt đầu quan sát bầu trời đêm. Những quan sát về Mặt Trăng, Mặt Trời, các hành tinh có thể nhìn thấy được bằng mắt thường cũng như các ngôi sao đã dẫn đến sự phát triển của một vài mô hình để giải thích về sự chuyển động của các thiên thể này trên bầu trời.

Vào thế kỷ thứ 2 sau Công nguyên, trong tác phẩm Almagest mình, Ptolemy - nhà thiên văn học cổ đại sống tại thị trấn Alexandria (Ai Cập) đã đưa ra một mô hình toán học dựa trên các quan sát đã biết về hệ Mặt Trời lúc bấy giờ. Trong mô hình của Ptolemy, Trái Đất của chúng ta nằm ở trung tâm vũ trụ, các thiên thể khác quay xung quanh Trái Đất trên một loạt các quỹ đạo tròn (trừ các hành tinh) nằm trong những mặt cầu tương ứng với khoảng cách tới tâm Trái Đất khác nhau, cụ thể về thứ tự như sau: Đầu tiên là quỹ đạo của Mặt Trăng, nằm gần Trái Đất nhất. Ra xa hơn một tí là đến Thủy tinh, Kim tinh rồi đến Mặt Trời. Xa thêm tí nữa là Hỏa tinh, Mộc tinh, Thổ tinh. Và cuối cùng, nằm xa nhất sẽ là quỹ đạo của các ngôi sao.

Đối với các hành tinh, để giải thích cho sự khác nhau về kích thước và độ sáng biểu kiến (các hành tinh có thể tiến gần hoặc rời xa Trái Đất) và về sự chuyển động ngược biểu kiến (apparent retrograde motion) của chúng, Ptolemy cho rằng ngoài việc chuyển động trên một quỹ đạo tròn lớn xung quanh Trái Đất, chúng còn chuyển động trên các quỹ đạo "ngoại luân" (epicycle) nhỏ hơn có tâm nằm trên quỹ đạo lớn (như hình bên dưới).

Mô hình trên về hệ Mặt Trời của Ptolemy đã trở thành mô hình khoa học hàng đầu trong gần 1500 năm. Mãi đến năm 1543, nó mới bị thách thức nghiêm trọng khi nhà thiên văn học người Ba Lan Nicolaus Copernicus xuất bản cuốn sách Về chuyển động quay của các thiên thể (De revolutionibus orbium coelestium), ấn định rằng Mặt Trời mới thật sự nằm ở trung tâm vũ trụ, Trái Đất cùng các hành tinh khác quay xung quanh Mặt Trời như những gì chúng ta đã biết đến ngày nay. Và mặc dù không chính xác, thế nhưng mô hình của Ptolemy vẫn có giá trị lịch sử lớn, cho thấy sự nỗ lực và khát khao hiểu biết về vũ trụ của con người. Khoa học là một quá trình liên tục, chính sự điều chỉnh, bổ sung các lý thuyết đã biết là động lực để thúc đẩy sự tiến bộ của nhân loại trong công cuộc khám phá vũ trụ.

—-----------------------------

Nguồn ảnh: Science and Faith

Tài liệu tham khảo:

[1] https://www.sciencelearn.org.nz/.../280-our-solar-system...

[2] https://www.facsimiles.com/.../nicolaus-copernicus-de...

Trần Khôi Nguyên

Ban Nội Dung CLB Thiên văn USAC