Thiên Văn Học là gì? Những điều cần biết về Thiên Văn học

Thiên Văn học là gì?

Thiên Văn học là một ngành, một môn khoa học về cấu tạo, chuyển động và tiến hóa của các thiên thể (kể cả Trái đất), về hệ thống của chúng và về vũ trụ nói chung. (Tên tiếng anh Astronomy)



Ngành Thiên Văn học nghiên cứu về các vật thể vũ trụ (như sao, hành tinh, sao chổi, tinh vân, quần tinh, thiên hà) và các hiện tượng xảy ra bên ngoài trái đất (như hiện tượng bức xạ nền vũ trụ), nghiên cứu về nguồn gốc, cấu tạo, bản chất vật lý các hành tinh, quỹ đạo chuyển động và sự tiến hóa của các vật thể vũ trụ.

Nhà thiên văn thực hiện việc quan sát của mình tại các địa điểm được chọn lựa, nằm ngoài sự ô nhiễm ánh sáng được tạo ra bởi các khu vực đô thị, thường các địa điểm này ở vị trí rất cao hoặc trong sa mạc. Họ quan sát trong đêm và sau đó trở lại phòng thí nghiệm để phân tích dữ liệu trên máy tính. Họ có thể sử dụng các phép đo thu được bởi tàu thăm dò không gian. Khi dữ liệu được phân tích, nhà thiên văn học giải thích các kết quả bằng cách sử dụng mô hình để mô tả, ví dụ như các quá trình vật lý chi phối cuộc sống của sao chổi, các ngôi sao và các thiên hà..



(Đài quan sát Palomar)

Các nhà lí luận thiên văn học xây dựng lý thuyết toán học hoặc vật lý hoặc các mô hình, để mô tả trạng thái hiện tại, quá khứ và sự tiến hóa của các thiên thể và của vũ trụ. Họ được trợ giúp bởi các siêu máy tính.

Nhà thiên văn học thường đi ra nước ngoài để tiến hành các phép đo, quan sát, trao đổi với các đối tác nước ngoài và xác minh các giả thuyết.

Nội dung nghiên cứu ngành Thiên Văn học:

-Chia làm 3 phần chính:

• Quy luật chuyển động của các thiên thể trong mối quan hệ giữa trái đất và bầu trời.
  
• Cấu trúc và bản chất vật lý của các thiên thể và các quá trình xảy ra trong vũ trụ.
  
• Nguồn gốc hình thành và phát triển của thiên thể.

Các khối thi vào ngành Thiên văn học:

- Mã ngành: 7440101

- Tổ hợp môn xét tuyển ngành Thiên văn học:

• A00: Toán, Vật lí, Hóa học
  
• A01: Toán, Vật lí, Tiếng Anh
  
• A02: Toán, Vật lí, Sinh học
  
• A04: Toán, Vật lí, Địa lí

Các trường đào tạo ngành Thiên Văn học:

Theo những tin tức tuyển sinh, ngành Thiên văn học chủ yếu được đào tạo tại nước ngoài.

Tại Việt Nam, có trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội đang đào tạo chuyên ngành Công nghệ vũ trụ và ứng dụng.

Một số trường chuyên đào tạo về những ngành có liên quan đến Vật lý thiên văn ở Việt Nam bao gồm:

• Đại học Bách Khoa Hà Nội
  
• Đại học Khoa học Tự nhiên cơ sở Hà Nội và Tp. Hồ Chí Minh
  
• Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội..

Những lĩnh vực làm việc:

• Vũ trụ quan

Trong khi thiên văn học thông thường nghiên cứu về những vật thể riêng lẻ trên bầu trời, vũ trụ học nghiên cứu tất cả. Vũ trụ quan cũng bao gồm mối quan hệ mật thiết với môn vật lý, vì vậy khi học ngành này, bạn cần hiểu biết sâu rộng về lĩnh vực vật lý.

• Vật lý thiên văn

Vật lý thiên văn liên quan đến vật lý và thuộc tính của các vật thể trên bầu trời như sao, các hành tinh và hệ ngân hà, thuộc tính của chúng và cách thức chúng vận động. Đây là một trong những ngành thú vị nhất trong thiên văn học, gồm việc khám phá những thuộc tính của vật chất tối, năng lượng tối và các hố đen, thời gian chúng di chuyển, hình thành, liệu đa vũ trụ có tồn tại, và nguồn gốc, số phận cuối cùng của vũ trụ là gì.

• Sinh vật học trong vũ trụ

Lĩnh vực này nghiên cứu nguồn gốc, sự tiến hóa và những vật thể sống trong vũ trụ, cả trên bề mặt trái đất và bên ngoài trái đất. Đồng thời, nó cũng bao gồm việc tìm kiếm những môi trường sống trong hệ mặt trời của chúng ta và cả bên ngoài.

• Vật lý thiên văn nghiên cứu về hệ mặt trời

Đây là chuyên ngành nghiên cứu đặc tính và hành vi của mặt trời, sử dụng những kiến thức này để hiểu về các sao và các hệ thống khác. Nghiên cứu về vật lý mặt trời rất quan trọng, và những nghiên cứu này được cho là sẽ thay đổi bầu không khí trong hệ mặt trời, hoạt động của hệ mặt trời có tác động chính đến khí hậu trên trái đất.

• Địa chất các hành tinh

Chuyên ngành này sử dụng những nghiên cứu về địa chất để tìm hiểu về các thành phần, hành vi của các hành tinh, mặt trăng, sao chổi, tiểu hành tinh và bất cứ vật thể nào trôi nổi xung quanh trái đất. Lĩnh vực này rất gần với địa lý học trên trái đất. Hầu hết các chương trình về thiên văn học có những môn chủ yếu về vật lý, bao hàm những chủ đề như động lực học Newton, điện từ và vật lý nguyên tử.

Tuy nhiên, do số lượng tuyển dụng của ngành Thiên văn học rất hạn chế nên ngành học này có tính cạnh tranh cao.

Những nhà thiên văn học nổi tiếng:

1. Claudius Ptolemy (90-168)



(Ảnh: Bartolomeu Velho)

Claudius Ptolemy là nhà địa lý, toán học và thiên văn học có tổ tiên là người Hy Lạp nhưng sống và làm việc tại Ai Cập.

Vào thế kỷ 2, Ptolemy xuất bản cuốn Almagest, một tác phẩm kinh điển đưa ra luận thuyết toàn diện về sự chuyển động của các ngôi sao và hành tinh của ông. Trong cuốn sách, Ptolemy cũng đề cập tới vị trí ở trung tâm của hệ Mặt Trời của Trái Đất.

Hệ thống Ptolemy cung cấp bảng thông tin cho phép dự đoán vị trí của các hành tinh. Ptolemy cũng đưa ra danh sách đầu tiên liệt kê 48 chòm sao, tên của chúng vẫn còn tồn tại đến ngày nay.

Hơn 12 thế kỷ sau đó, tư tưởng của Ptolemy được chấp nhận nhưng mô hình đề xuất của ông là không chính xác và bị thay thế bởi thuyết nhật tâm.

2. Nicolaus Copernicus (1473 - 1543)



(Ảnh: Wikimedia)

Nhà thiên văn học người Ba Lan này đã đề xuất mô hình Mặt Trời nằm ở trung tâm trong thuyết nhật tâm trong cuốn sách "De Revolutionibus Orbium Coelestium - Sự chuyển động quay của các thiên thể" của mình. Mô hình này của Copernicus đã phá vỡ quan niệm Trái Đất nằm ở trung tâm của hệ Mặt Trời tồn tại suốt nhiều thế kỷ.

Mãi gần 1 thế kỷ sau, ý tưởng của Copernicus mới được chấp nhận. Năm 1632, Galileo đưa ra khẳng định rằng Trái Đất quay xung quanh Mặt Trời là dựa trên công trình nghiên cứu của Copernicus.

3. Johannes Kepler (1571 - 1630)



(Ảnh: Ancient Origins)

Ông là một nhà toán học, chiêm tinh học và thiên văn học người Đức. Kepler là một trong những người tiên phong trong Cuộc cách mạng Khoa học thế kỷ 16-17 khi đưa ra những định luật về chuyển động thiên thể dựa trên quan điểm của Copernic về hệ Mặt Trời.

Kepler đã bác bỏ giả thuyết của Copernicus cho rằng, các hành tinh chuyển động theo vòng tròn hoàn hảo xung quanh Mặt Trời và chứng minh rằng, các hành tinh chuyển động theo quỹ đạo hình elip với Mặt Trời là tiêu điểm. Ngoài ra, ông còn khẳng định rằng các hành tinh không chuyển động với cùng tốc độ trên quỹ đạo, đường nối một hành tinh với Mặt Trời quét qua những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.

4. Galileo Galilei (1564 - 1642)



(Ảnh: Edukalife)

Galileo là một nhà vật lý, thiên văn học, toán học người Italy có vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học vào thế kỷ 17.

Galileo đã làm thí nghiệm và cải tiến kính thiên văn nhờ đó khám phá ra 4 vệ tinh lớn của sao Mộc.

5. Isaac Newton (1642 - 1727)



(Ảnh: History Collection)

Nhiều người cho rằng Isaac Newton là nhà khoa học có tầm ảnh hưởng lớn nhất trong tất cả các ngành khoa học. Ông là người phát minh ra phép tính giải tích và có nhiều khám phá quan trọng trong lĩnh vực quang học, cơ học, hóa học thực nghiệm, thuật giả kim và thần học. Thuyết vạn vật hấp dẫn và ba định luật về chuyển động (định luật Newton) làm thay đổi hoàn toàn nền khoa học đương thời.

Newton đã loại bỏ hoàn toàn Thuyết nhật tâm bằng cách chỉ ra sự thống nhất giữa định luật Kepler về sự chuyển động của hành tinh và lý thuyết của ông về trọng lực.

6. Christiaan Huygens (1629 - 1695)



(Ảnh: Biografie)

Là một nhà thiên văn học người Hà Lan có nhiều đóng góp trong lĩnh vực thiên văn học, toán học, vật lý. Năm 1655, Huygens sử dụng kính thiên văn do mình chế tạo ra đã phát hiện một vành đai mỏng, phẳng xung quanh sao Thổ và Mặt Trăng Titan của ngôi sao này. Cùng năm đó, ông quan sát và phác họa được hình dáng tinh vân Orion, cũng như đề xuất lý thuyết sóng ánh sáng.

7. Giovanni Cassini (1625 - 1712)



(Ảnh: Wikimedia)

Cassini là một nhà toán học, chiêm tinh học và thiên văn học sinh ra ở Perinaldo, Cộng hòa Genoa (Italy ngày nay).

Năm 1672, Cassini và đồng nghiệp của mình là Jean Richer sử dụng phương pháp thị sai (sai số góc) để xác định khoảng cách từ sao Hỏa và Mặt Trời đến Trái Đất và cho phép thực hiện những ước tính đầu tiên về kích cỡ của hệ Mặt Trời.

Cassini là người đầu tiên quan sát và phát hiện ra 4 vệ tinh của sao Thổ (Iapetus, Rhea, Tethys và và Dione) và khám phá ra vạch phân cách trên vành đai sao Thổ. Tên của ông được đặt tên cho tàu vũ trụ Cassini được phóng vào không gian năm 2004, có nhiệm vụ nghiên cứu sao Thổ và các vệ tinh tự nhiên của nó.

8. Charles Messier (1730 - 1817)



(Ảnh: Famous People)

Charles Messier là nhà khoa học người Pháp. Khi còn trẻ, Messier đã bắt đầu khám phá và ghi chép các tinh vân, vì những vật thể này thường bị nhầm với sao chổi.

Ông đã lập danh sách các vật thể trên bầu trời ở khoảng cách rất xa như cụm sao và thiên hà. Năm 1771, Messier công bố danh sách đầu tiên bao gồm 45 vật thể, sau này ông bổ sung và mở rộng đến 103 vật thể. Về sau, giới thiên văn đã bổ sung danh sách với tổng cộng 110 vật thể.

9. Albert Einstein (1879 - 1955)



(Ảnh: Francis)

Einstein được mệnh danh là cha đẻ của ngành vật lý học hiện đại. Thành tựu lớn nhất của ông là xây dựng thành công thuyết tương đối tổng quát và công thức nổi tiếng E = mc2, trong đó E là năng lượng, m là khối lượng và c là hằng số tốc độ ánh sáng, có nhiều ảnh hưởng tới lý thuyết vật lý thiên văn.

10. Stephen Hawking sinh ngày 8/1/1942



(Ảnh: Wikimedia)

Hawking là một nhà vật lý lý thuyết, vũ trụ học sinh ra tại Oxford và lớn lên ở St Albans, Anh. Ông có nhiều đóng góp lớn trong lĩnh vực khám phá vũ trụ, hố đen, thuyết tương đối và hấp dẫn lượng tử. Trong đó nổi bật nhất là sự hợp tác cùng với nhà vật lý người Anh Roger Penrose để đưa ra kết luận rằng thuyết tương đối rộng của Albert Einstein mô tả thời gian và không gian bắt đầu từ vụ nổ Big Bang và kết thúc trong lỗ đen.