Lịch sử Quang học Phần 2 potx

Lịch sử Quanghọc - Phần 2 1000-1599 Trongnhững năm đầucủa thiên niên kỉ thứ hai,nền khoahọc Arabn phát triển nhanh chóng, đặc biệt làcác nghiên cứu về thiên văn học, quang học và sự nhìn. Các nghiêncứuquanghọc củangười TrungQuốc cũng nổi bật trong một thời gian ngắn khi họ làmthí nghiệm với các thấu kính, gương,và bóng đổ,nhưng sau những năm 1200thì bị đìnhtrệ. Đá đọc sách thế kỉ thứ 13 Ở châu Âu trungđại, các họcgiả trung thành tuyệt đối với những lời giáo huấn củacác nhà triết học Hi Lạp cổ đại, đặc biệt là Aristotle,vàgiáo huấn của Nhà thờ Thiên chúa giáo. Khoa học được xemlà một quá trình chỉ đòi hỏi sự quan sát thế giới tự nhiên giảithích bằng tư tưởng duylí vàthần học chínhxác. Thực nghiệmkhôngđượcxem là cần thiết để tìm hiểuthế giới hoạt độngnhư thế nào, ít nhất chẳng phảilà mộtthế giới được xem lànằm tại trungtâm của một vũ trụ bất biến. Tuy nhiên, khoảng thờigian 600năm nàythật sự đã chứng kiếnnhữngđột phá quantrọng trongkhoa họcvà ngành quang học. Quanđiểm HiLạp chorằng mắtngười phát ra các tiasáng cuối cùng đã bị bác bỏ và mắt người được hiểu chínhxác là bộ phận cảm thụ ánhsáng.Những thấu kính phóng đại đầu tiên hoạt độngthật sự được chế tạo vào nhữngnăm1200,và vào những năm 1400thì các thấu kínhđã được dùng làm kínhđọc sách.Người TrungQuốcđã chế tạo kínhđeo mắtvới thấu kính màu còn sớm hơn nữa, nhưng hiển nhiên những dụngcụ này được dùng với mục đích trangsức,chứ không phải khắcphục tậtnhìn của mắt. Vào năm1600,các thấu kínhchấtlượng cao đã được chế tạo và dùngđể sản xuất những chiếc kínhhiển vi và kính thiên văn đầu tiên. Vào nửasau của những năm 1200, khinềnkhoahọc Arabvà TrungHoa đang lụi tàn,thì châu Âu bắtđầu thoát dầnkhỏi Thời kì Tăm tối của mình.Robert Grosseteste,một giámmục vàlà học giả người Anh, đã giới thiệu bản dịch Latin của cáctác phẩm triết học vàkhoa học Hilạp và Arabvới ngườichâu Âu trung cổ. Đángchú ý là ông đã đề xuất rằngmột lí thuyết chỉ có thể xác thực bằngcách kiểm tra cactiên đoánthựcnghiệm củanó – một sự chệch hướngthật sự khỏi triết học Aristotlevà là sự khởi đầu của phươngpháp khoa học ở châu Âu. Người họctrò của ông, RogerBacon,tiếptục sự ủng hộ thực nghiệm củaông và đã cố gắng thuyết phục Giáo hội đưa phương pháp thực nghiệmvào hệ thống giáo dục, nhưng không thành công. Kínhhiển vi ghép Janssen (khoảngcuối những năm 1500) Những năm 1400và1500 chứng kiếnsự bắt đầu kết thúc thế giới quan Ptolemy, quanniệm xemtrái đất làtrung tâm củavũ trụ, với mặttrời, các ngôi sao, và các hành tinh quay tròn xungquanh nó. Các nhà khoahọc đã và đangthựchiện các quansát thế giới của riêng họ và một số người, như Nicolascopernicus, bắt đầu tin rằng líthuyết Ptolemy không thể giải thích các quansát của họ. Vào năm ông quađời, 1543, copernicus đã choxuất bản một bộ tác phẩm giải thích lí thuyết nhật tâm củaông, đặt tráiđất và các hànhtinh khác trong quỹ đạo xungquanhMặt trời. Động thái nàyđã khai sinhraCuộc cách mạng Khoahọc, nhưng mất đến150 năm sauthì thế giới quan mới đó mới hoàn toàn được chấp nhận. Năm 1572,nhàthiênvăn TychoBraheđã quan sát một saosiêu mới trong chòm saoCassiopeia.Việc nhìn thấy một “ngôi saomới” độtngột xuất hiệntrên bầu trời,sángdần lên, sau đó mờ dần đikhỏi tầm nhìn tronghơn 18 tháng, đã gây cảm hứng nhưngkhó hiểu đối với nhà thiên văn học.Ông và những người khácbắt đầu nghi vấnquan niệm Aristotlevề mộtvũ trụ hoàn hảo và bất biến. 1000 đến 1599 1000- 1199 Nhàtriết học và nhà vậtlí Hồi giáo người IranIbn Sina (tên LatinlàAvicenna) nêu lí thuyếtrằngnếu sự cảm nhận ánh sáng là dosự phát xạ từ một nguồn sáng nào đó, thì tốc độ ánh sángphải là hữuhạn. Nhàtriết học, luật gia, vàbác sĩ người Tây Ban Nha gốcArab IbnRushd(tên Latinlà Averroës), viết các sách nói về nhiều lĩnh vựcquanghọc, từ thiên văn học đếntôn giáo, tích hợp truyền thống Hồi giáo với tư tưởng Hi Lạp cổ đại. Trong hàng thế kỉ, các bài tóm lượcvà chúgiải của ông về các tácphẩm của Aristotlevà cuốn Republic của Plato có sức ảnh hưởng mạnh đối với thế giới Hồi giáo lẫnchâu Âu. Nhàtriết học TrungQuốc ShenKuaviết quyểnMeng ch'i pi t'an (MộngHồ Luận), trong đó ôngtrình bày về gươnglõmvà các tiêu điểm. Ônglưu ý rằng ảnhphản xạ trong một gương lõm bị lộn ngược, và mô tả hiệu ứng buồngtối. Người ta còn kể lại rằng ôngđã cho xây dựng một quả cầu thiên thể và đồnghồ mặt trời bằngthiếc. 1200- 1250 RobertGrosseteste, một giám mục và là một học giả người Anh, giới thiệu bản dịch các tác phẩmtriếthọcvà khoa học Hi Lạp và Arab vớichâuÂu trungcổ.Ông theo đuổicác nghiên cứu về hình học,quanghọc và thiên văn học, làm thí nghiệm với cácgương và thấu kính, chế tạo một thấu kính thô sơ những có độ phóng đại thật sự. Ông đề xuất rằng một lí thuyếtchỉ có thể được xác thực bằng cách kiểm tra các hệ quả của nó với phương pháp thực nghiệm, mộtsự chệch hướng đángkể khỏi trườngphái triết học Aristotlevà là sự khởiđầu của phương pháp khoa học ở thế giới phương Tây. Trong các tácphẩm của ông về thiên vănhọc, ông khẳng định Dải Ngânhà là sự tập hợp củaánh sáng phát ra từ nhiều ngôi saonhỏ, ở gần nhau. Các học giả người Trung QuốcChiang Khuei và Fang Chhengđề cập tới sự tươngtác giữa chuyển động và sự chiếusángtrong tác phẩm thơ ca của họ,Meng Liang Lu, nhưngsự húng thứ của người Trung Quốc vớiquanghọc và cơ sở vật lí của ánh sáng và màusắc bị lu mờ dần trong ba trăm năm tiếp sauđó. 1268- 1272 RogerBacon,một nhà triết học người Anhvà là học trò của RobertGrosseteste, viết mộtvài tập sách nói về các thí nghiệm của ông. Trong quyểnOpus Maius, Baconđã đánhgiá kiếnthứccủa thời kìấy về sự phóngđại các vật quathấu kính lồi. Một vài chuyênluậnkhác,trong đó có De Multiplicatione Specierum và Perspectiva, đánhgiá nguyên lí buồngtối, nhưng lại không mô tả thiết bị ông dùngtrong các thí nghiệm.Baconlà người đầutiên nêu lí thuyết rằng thấu kính có thể có ứng dụng trong sự hiệu chỉnhtật nhìn của mắt, vàông còn là người đầu tiênáp dụnghình họcđể nghiên cứu quanghọc. Baconphátbiểu, nhưngkhôngchứng minh,rằng màu sắc của cầuvồng làdo sự phản xạ và khúcxạ của ánhsángmặt trời qua từng giọt nướcmưa. 1270 Witeloxứ Silesia(tên Latinlà Vitellio), một nhà vật lí người Ba Lan,hoàn thành một tập sách mang tựa đề Perspectiva (vàothời kì ấy, ngành quanghọc đượcgọi là"perspectives"). Đây sẽ là chuyên luận thời trungcổ quan trọng nhất nói về quang học và là văn bản chuẩn về quang học cho đến thế kỉ thứ 17. 1275 Học giả dòng Dominic ngườiAnh AlbertusMagnus (sau này gọi là St. Albertus Magnus,vị thánh bảo trợ của khoa học tự nhiên) nghiêncứu hiệu ứng cầu vồngcủa ánh sáng và trình bày rằng tốc độ của ánh sánglà cực kì nhanh, nhưnghữu hạn. Ôngcònkhảo sáttácdụnglàm đen củaánh sáng mặt trời đối với các tinhthể bạc nitrate. 1303 Bernardxứ Gordon,một bác sĩ người Pháp,viết trong một tập sách trong bộ sách y khoacủa ông,Lilium Medicinae, nói về việc sử dụng kínhđeo mắt làm phương tiện khắc phục tật viễn thị - bản ghi chép đầu tiên nóiđến việc sử dụng thấu kính để khắc phục tậtnhìn. 1304 Theodoricxứ Freiberg(Đức), mộtthầy tu dòng Dominic, chứng minhrằngcầu vồng làdo sự khúc xạ bên trong và sự phản xạ ánhsáng mặt trờibên trong từnggiọt nướcmưa,chứng minhlí thuyết của RogerBacon và bác bỏ giả thuyết của Aristotlerằng cầuvồng phát sinhtừ cả một đámmây.Không giống như nhiều học giả thuộc thời đại củaông, Theodoric quan sát và lí giải cầu vồng thứ cấp cùngvới cầu vồngsơ cấp. 1440 Hàngthập kỉ trước Copernicus,Nicholasxứ Cusa (Đức) phát biểu trong quyển De docta ignorantia (Về cái ngudốt đã học được) rằng Tráiđất khôngnằm tại trung tâm của vũ trụ và là mộttrong vô số những thiên thể chiếm giữ vũ trụ. Những phát biểu này sẽ tiếp tục phát triển trong nhữngtácphẩm tiếp sau đó. 1472 Johannes Regiomontanus(Đức) thựchiện quan sát đầu tiên được ghi nhận về sao chổi Halley. 1480 Leonardo da Vinci (Italy)nghiên cứu sự phản xạ ánh sáng và so sánhnó với sự phản xạ của sóng âm thanh. 1520 FranciscusMaurolycus,một linh vực dòngTên, nhà thiên vănhọc và nhà toánhọc, viết quyển De Subtilitate, trong đó ôngtrình bày cáclí thuyết về ánh sáng,rạp hátvà ánh sáng rạp hát. Năm 1521, ông hoàn thành quyểnTheoremata De Lumine Et Umbra Ad Perspectivam, một sự lí giải cách chế tạo kính hiển vi. Maurolycuscon quansát thấy rằng trongmộtbuồng tối, bóngcủa mộtvật chuyểnđộng theochiều ngược vớivật và ông đã quan sát nhật thực bằngbuồng tối. 1521 Trongbản dịch tác phẩmChuyên luận về Kiến trúc của Vitruvius,CaesareCaesariano (Italy)mô tả một thí nghiệm vớibuồng tối, thực hiện bởi Papnutio– một thầy tu dòng Benedictine.Trong thí nghiệm này, một cái ống hình nón trên tường được sử dụngđể tạo ảnh củacác vậtbên ngoài phòng.Caesarianolà họctrò củada Vinci. 1543 NicolausCopernicus(Ba Lan)xuấtbảnphiên bản cuối cùng củalí thuyết nhật tâmcủa ông,De revolutionibus orbium coelestium libri vi (Sáu Quyển sách Bàn về Sự chuyểnđộng tuần hoàncủa Cácthiên thể). 1545 ReinerusGemma-Frisius(Hà Lan)xuất bảnquyển De Radio Astronomica Et Geometrico,trongđó có mô tả và hình vẽ kì nhật thực năm1544 màông quan sátở Louvain vào ngày 24 tháng 1. 1550 GirolamoCardano(Italy), một nhà toán học và bác sĩ, xuấtbảnquyển De Subtilitate Libri trongđó ông mô tả một buồngtối vớimột thấukínhlồi trong lỗ hở. Cardano còncông bố một mô tả chi tiếtcủa các hình ảnhcải tiến từ cấu hình của ông. 1551 ErasmusReinhold,nhà toán học vàthiênvăn học người Đức,tường thuật việc sử dụng mộtbuồng tối lỗ nhỏ để quan sát nhật thực vàmô tả chi tiết sử dụng buồngtối như thế nào. Ôngcòn nhắc tới việc quansát cácvật xung quanh ôngvới buồng tối lỗ nhỏ. 1556 Nhàgiả kim thuật Georg Fabricius cho xuất bản một quyển sách nói về các thí nghiệmcủa ông với kimloại, lưu ý rằng bằngcách thêm mộtdungdịch muối vàbạc nitrate vào những quặng nhất định, thì kimloại sẽ chuyển từ màu trắng ở trạng thái chuẩnbị sangmàuđen khiphơi ratrước ánh sáng mặt trời. 1558 Năm 1558, GiovanniBattistaDellaPorta,(Italy)xuất bản quyểnMagiae Naturalis Libri (Thiênnhiênkì thú), một tài liệu tham khảo chứađựng các thôngtinchi tiết về một số khoahọc như vật lí học, thiên văn học vàgiả kim học. Ông còn đề cậpmộtvài chi tiết về buồngtối. Trong một tác phẩmsau này, ông so sánhmắt người với camera và lígiảisự nhìn theo sự khúc xạ, lăng kính,thấu kính, và trìnhbàyvề quanghọcnói chung. 1568 DanielBarbaro(Italy) xuất bản quyển La Practica Della Perspectiva,mô tả việc sử dụng một thấu kính hai mặtlồi để tăng nét hìnhảnh trong mộtbuồng tối. Ông còn trìnhbàyrằng hìnhảnhsắc nét đó giờ có thể phác họa bằng bút chì vàđề xuất các họa sĩ nên sử dụngphương pháp trên. 1572 Nhàthiênvăn học người ĐanMạch Tycho Brahe chứng kiến sự xuất hiệnđột ngột của một“ngôi sao mới” (saosiêu mới)và đề xuất ralí thuyết mang tính đột phá rằng vũ trụ ở trong trạngthái biến đổi không ngừng. FreidrichRisner(Đức) dịchcác tác phẩm viết về quanghọc của Alhazenvà Witelosangtiếng Latinvà đưa nhữngkháiniệmcùng những kết quả của nhữnghọc giả nàyđến với cộng đồng khoahọc châu Âu đang dần lớn mạnh. 1584 GiordanoBruno,nhà triết học và học giả người Italy, viết quyển Về Vũ trụ Vô hạn và Các Thế giới, bác bỏ quan niệm Aristotle về một vũ trụ địa tâm vànêulí thuyết rằng vũ trụ là vô hạn với mộtsố vô hạncác thế giới. Ông bị thiêu trên giàn hỏa vào năm 1600vì từ chối rútlại quanđiểm củamình. 1585 GiovanniBenedetti,nhàtoán họcngười Italy, viết quyển Diversarum Speculationum Mathematicarum,và môtả việc sử dụng gương lõm vàthấu kính lồi để hiệu chỉnhhình ảnh. 1589 Từ bỏ suy nghĩ được chấp nhận của thời đại, nhàvật lí và nhà thiên văn họcngười Italy galileo Galileiđề xuất các lí thuyếtchuyểnđộngmâuthuẫnvới lí thuyết của Aristotle.Ông ghi lại các lí thuyếtvà kết quả thực nghiệm củamình trong quyển De motu (Về Chuyển động). 1590 Nhàchế tạo kính nghiên cứu Hà Lan Zacharias Janssenvà cha củaông,Hans, phát minhra chiếc kínhhiển vi ghép đầu tiên. Dụng cụ sử dụng một vật kính lồi vàmột thị kính lõm. 1596 David Fabricius(Hà Lan) thực hiệnquan sát đầu tiên đượcghi nhận về một sao biến quang, MiraCeta(còn gọi là OmicronCeti)nhưng nhầmlẫn nólà mộtsao siêu mới khi nólu mờ dần khỏitầmnhìn. . Lịch sử Quanghọc - Phần 2 1000-1599 Trongnhững năm đầucủa thiên niên kỉ thứ hai,nền khoahọc Arabn phát triển nhanh chóng, đặc biệt làcác nghiên cứu về thiên văn học, quang học và sự nhìn ấy, ngành quanghọc đượcgọi là"perspectives"). Đây sẽ là chuyên luận thời trungcổ quan trọng nhất nói về quang học và là văn bản chuẩn về quang học cho đến thế kỉ thứ 17. 127 5 Học giả. của người Trung Quốc vớiquanghọc và cơ sở vật lí của ánh sáng và màusắc bị lu mờ dần trong ba trăm năm tiếp sauđó. 126 8- 127 2 RogerBacon,một nhà triết học người Anhvà là học trò của RobertGrosseteste,