MẶT TRỜI LÀ TRUNG TÂM CỦA VŨ TRỤ
- Nội dung phát hiện: mặt trời là trung tâm của vũ trụ, trái đất chuyển động xoay quanh mặt trời.
- Người phát hiện: Nicolaus Copernicus.
Tại sao khám phá ra mặt trời là trung tâm vũ trụ lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Nicolaus Copernicus đã quan sát quy luật vận động của các hành tinh và hằng tinh, đồng thời ông cũng sưu tập, phân tích và tiến hành so sánh với các tài liệu quan sát thiên thể của các nhà thiên văn học khác. Qua quá trình miệt mài quan sát và nghiên cứu, Copernicus đã đưa ra lời thách thức đối với “Thuyết địa tâm” (trái đất là trung tâm vũ trụ) chiếm vị trí thống trị lâu dài trong lịch sử thiên văn học châu Âu. Hơn hai nghìn năm trước đó, con người luôn cho rằng trái đất là trung tâm của vũ trụ, tất cả các hành tinh khác kể cả mặt trời và quan niệm này là bất di bất dịch. Học thuyết về sự vận động thiên thể của Copernicus đánh dấu sự mở đầu trong lĩnh vực lý giải vũ trụ của nhân loại, mở ra những bước đi đầu tiên cho ngành thiên văn học hiện đại.
Copernicus là người đầu tiên vận dụng phương pháp quan sát khoa học làm cơ sở để đưa ra lý luận khoa học, (trước đó cơ sở của lý luận khoa học đều dựa trên logic và tư tưởng). Bằng khám phá này và phương phát nghiên cứu của mình, Copernicus không những đã mở đường cho lĩnh vực nghiên cứu thiên văn học hiện đại mà còn xây dựng nên phương pháp nghiên cứu khoa học hiện đại.
Học thuyết này đã được hình thành như thế nào?
Năm 1499, Copernicus tốt nghiệp trường đại học Bologna của Italia và làm giáo sĩ trong một nhà thờ. Sau đó ông trở về Ba Lan làm việc cho chú của mình, ông Bishop Waczenrode, giáo chủ của nhà thờ Thiên Chúa Frauenburg Cathedral. Compernicus sống ở tầng trên cùng của nhà thờ nên ông có thể thường xuyên quan sát thiên văn.
Ngày đó, người ta một mực tin vào mô hình vũ trụ do nhà khoa học người Hy Lạp Ptolemy đưa ra 1500 năm trước. Ptolemy cho rằng trái đất là trung tâm của vũ trụ, tất cả các thiên thể bao gồm mặt trăng, mặt trời và các hằng tinh đều chuyển động xoay quanh trái đất trong một vòng tròn hình cầu lớn, các hằng tinh thì cách xa trái đất, chúng nằm ngoài khoảng không của khối cầu lớn này. Thế nhưng , qua quá trình quan sát tỉ mỉ, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng quy luật vận động của các hành tinh không phù hợp với quan điểm của Ptolemy. Một số nhà khoa học đã sửa đổi học thuyết quỹ đạo vũ trụ của Polemy, học đưa thêm vào nhiều hơn các quỹ đạo vận động của thiên thể trên quy đạo đã có (hay gọi là quỹ đạo thiên thể nhỏ). Cách làm như vậy đã cho thấy mỗi hành tinh đều chuyển động theo chu vi hình tròn quanh trái đất. Vài trăm năm sau, mô hình vũ trụ này càng thể hiện rõ sự sai lệch. Các nhà khoa học tiếp tục đưa thêm nhiều quỹ đạo vào trong mô hình, các hành tinh vẫn luôn men theo từng quỹ đạo chuyển động theo chu vi hình tròn.
Copernicus muốn dùng các kỹ thuật hiện đại thời bấy giờ(thế kỷ XVI) để cải tiến trắc lượng của Ptolemy, ông quyết định loại bỏ một vài quỹ đạo nhỏ.
Trải qua gần 20 năm miệt mài tiến hành đo đạc vị trí của các hành tinh, kết quả mà Copernicus thu được vẫn không khác nhiều so với mô hình vận động thiên thể của Ptolemy đưa ra là mấy.
Copernicus muốn tìm hiểu xem nếu như quan sát sự vận động của các hành tinh này trên một hành tinh khác đang chuyển động thì kết quả sẽ là như thế nào. Xuất phát từ thắc mắc đó, trong đầu ông nảy ra một ý nghĩ: Nếu như trái đất cũng đang vận động thì các hành tinh khác sẽ như thế nào khi nhìn từ trái đất? Ý nghĩ đó đã hiện lên rõ rệt trong đầu óc ông.
Trong thời gian một năm, Copernicus tiến hành quan sát các hành tinh ở vào những thời điểm khác nhau và với khoảng cách khác nhau, ông nhận ra rằng sự vận động ở mỗi hành tinh là không giống nhau, từ đó ông phát hiện ra rằng trái đất không thể đứng ở vị trí trung tâm quỹ đạo chuyển động của các hành tinh được.
Suốt trong thời gian 20 năm tiến hành quan sát , Copernicus phát hiện ra trong khoảng thời gian một năm, duy chỉ có mặt trời là không có những thay đổi rõ rệt. Điều đó có nghĩa là khoảng cách từ trái đất đến mặt trời là bất biến. Nếu như trái đất không phải là trung tâm của vũ trụ, thì mặt trời chính là trung tâm của vũ trụ. Copernicus lập tức nhận ra: Nếu như đặt mặt trời vào vị trí trung tâm của vũ trụ thì trái đất sẽ quay quanh mặt trời. Khám phá đó của ông đã xóa bỏ tất cả các mô hình quỹ đạo nhỏ, trực tiếp chứng minh được các hành tinh đã biết luôn chuyển động theo chu vi hình tròn xung quanh mặt trời.
Thế nhưng, liệu người ta có thể tin vào mô hình vũ trụ mới do Copernicus đưa ra không? Tất cả mọi người trên thế giới, nhất là các giáo chủ có quyền lực tối cao, liệu họ có chấp nhận được học thuyết mặt trời là trung tâm vũ trụ hay không?
Do lo sợ trừng phạt của giáo chủ, Copernicus đã không dám công bố phát hiện của mình. Năm 1543, phát hiện đó của ông mới được công bố. Thế nhưng, ngay cả đến thời điểm đó, học thuyết này vẫn tiếp tục vấp phải sự chế nhạo và khinh miệt của các giáo hội, các trường đại học, các nhà thiên văn học cùng các tổ chức khác. Sáu mươi năm sau, Jonhannes Kepler và Galileo Galilei đã chứng minh tính chính xác trong học thuyết của Copernicus.
