1. Quan sát các pha của Mặt Trăng trong một tháng
Sau 1 tháng quan sát , nhĩm chúng tơi nhận thấy, trong 1 tháng : Mặt Trăng cĩ hình dạng khác nhau, lúc trịn lúc khuyết.
Ngày 30-10(2-10 AL) , trên bầu trời khơng cĩ trăng.
Tiếp tục quan sát , chúng ta nhận thấy trong những ngày tiếp theo , trăng dần cĩ hình lưỡi liềm mặt cong hướng về phía bên trái, và dến ngày 2-11 (5-10 AL) trăng cĩ hình lưỡi liềm khá rõ.
Tiếp theo, phần sáng dần dần dịch chuyển về phía bên trái , và đến ngày 5-11(8- 10 AL) phần sáng gần như đã chiếm một nửa của Mặt Trăng.
Đến ngày 12-11(15-10 AL) trăng trở nên rất trịn.
Càng về thời gian cuối tháng âm lịch, trăng khuyết dần về phía bên phải. Như hình ảnh Mặt Trăng ta thấy khi quan sát vào ngày 15-11(18-10) và 18-11 (20-10). Và dần dần trăng sẽ cĩ hình lưỡi liềm nhưng đường cong lệch về phía bên phải. Đến cuối tháng âm lịch trăng sẽ biến mất, các pha Mặt Trăng sẽ được lặp lại.
1. Quan sát sự mọc trễ của Mặt Trăng.
TT 12-11-2008 13-11-2008 T 1 19h 19h30ph 30ph 2 19h30ph 20h5ph 35ph 3 20h 20h40ph 40ph 4 20h30ph 21h10ph 40ph 5 21h 21h42ph 42ph 6 21h30ph 22h14ph 44ph TB: 38,2ph TT 15-11-2008 16-11-2008 T 1 22h 22h55ph 50ph 2 22h30ph 23h57ph 52ph 3 23h 0h12ph(17-11) 62ph 4 23h30ph 0h42ph(17-11) 62ph
5 24h (0h 16-11) 1h7ph(17-11) 67ph TB: 58,6ph
2. Đo gĩc về sự mọc trễ của Mặt Trăng
Quan sát 1. Ngày 12-11 và ngày13-11
TT L1(cm) L2(cm) L3(cm) A 1 35 33 7 11019’40’’ 2 110 103 18.8 9024’9’’ 3 55 51 10.9 10059’9’’ 4 88 84 14.4 9013’43’’ TB:1001’40’’ Do chọn khoảng cách từ người quan sát đến vật làm mốc bé nên các kết quả chưa đạt độ chính xác cao.
Quan sát 2. Ngày 15-11 và ngày 16-11
TT L1 L2 L3 A 1 175 182 43 13039’11’’ 2 213 223 42 10044’23’’ 3 149 156 33 1208’31’’ 4 176 181 31 9049’59’’ TB: 11035’31’’ VIII. Nhận xét và đề xuất
1. Quan sát các pha của Mặt Trăng trong một tháng
Sau 1 tháng quan sát, việc quan sát các pha Mặt Trăng rất dễ dàng, tuy nhiên vào những ngày trời mưa việc quan sát sẽ khơng thực hiện được do khi đĩ mây che lấp và chúng ta sẽ khơng thấy được hình dạng của Mặt Trăng.
Chúng ta cĩ thể kết hợp việc quan sát các pha của Mặt Trăng với việc quan sát chuyển động của Mặt Trăng, thời điểm lặn mọc cảu Mặt Trăng và cĩ thể dùng việc
quan sát các pha của Mặt Trăng để đốn hiện tượng thủy triều. Việc này rất phổ biến trong các làng chài ven biển của Việt Nam.
2. Quan sát sự mọc trễ của Mặt Trăng.
Mặt Trăng khơng mọc, lặn tại cùng một thời điểm như nhau trong những ngày khác nhau. Như vậy từ đây chúng ta cĩ thể rút ra nhận xét do thời điểm mọc lặn của Mặt Trăng khơng giống nhau trong những ngày khác nhau do đĩ sẽ cĩ trường hợp là Mặt Trăng chưa lặn mà Mặt Trời đã lên cao (do Mặt Trời gần như mọc lặn vào cùng một thời điểm) hay Mặt Trăng chưa lặn mà Mặt Trời đã xuống núi. Nếu các bạn để ý quan sát các bạn cĩ thể thấy đơi khi Mặt Trăng và Mặt Trời ở trên nền trời
Mỗi ngày Mặt Trăng mọc trễ hơn so với ngày hơm qua
Mỗi ngày tại cùng một thời điểm chúng ta sẽ nhận thấy Mặt Trăng ở bên trái vị trí chúng ta quan sát ngày hơm qua khoảng 2 bàn tay
Chúng ta nhận thấy thời gian mọc trễ của Mặt Trăng qua từng ngày là khơng giống nhau. Trong quan sát 1 (12-11) chúng ta nhận thấy thời gian mọc trễ là khoảng 40ph. Nhưng trong quan sát thứ 2 (15-11) chúng ta nhận thấy thời gian thời gain này vào cỡ 60ph. Điều này chứng tỏ thời gian mọc lặn của Mặt Trăng qua từng ngày khơng hồn tồn là giống nhau
Tuy nhiên với bài thực nghiệm quan sát vẩn cịn những điều càn cải tiến Số lần thực hiện quan sát cịn ít, do đĩ khơng thể cĩ được con số trung bình về thời gian mọc trễ của Mặt Trăng
Cách quan sát cịn phụ thuộc nhiều vào thị giác của người quan sát
Việc xác định rõ vị trí và thời điểm người quan sát, vật làm mốc và Mặt Trăng thẳng hàng cịn phụ thuộc và thị giác người quan sát, và thời gian Mặt Trăng đứng yên trên nền trời cũng đáng kể.
Trên cơ sở phân tích những kết quả và những khuyết điểm bài quan sát chúng tơi đưa ra một vài đề xuất:
Thực hiện quan sát trong thời gian dài hơn, ghi lại chính xác thời gian mọc trễ của Mặt Trăng và đưa ra con số trung bình về sự mọc trễ của Mặt Trăng. Từ đĩ tính ra con số trung bình về thời gian mọc trễ này. Trên cơ sở tính thời gian trung bình này chúng ta tính được chu kỳ mà Mặt Trăng quay quanh Trái Đất bằng việc sử dụng cơng thức 24/t .
3. Quan sát tính gĩc lệch của Mặt Trăng qua từng ngày
Từ kết quả bảng trên chúng ta cĩ thể rút ra một số nhận xét:
Các gĩc trong các lần quan sát khác nhau chứng tỏ mỗi ngày Mặt Trăng khơng mọc trễ giống nhau. Cĩ ngày nhanh hơn và cĩ ngày chậm hơn.
Mặt Trăng mỗi ngày di chuyển gĩc khá bé trên quỹ đạo của nĩ
Tuy nhiên với bài thực nghiệm quan sát vẩn cịn những điều cần cải tiến. Quan sát hơi ít lần do đĩ chưa thể rút ra gĩc trung bình Mặt Trăng mọc trễ mỗi ngày.
Việc xác định vị trí mà người quan sát vật làm mốc và Mặt Trăng thằng hàng tùy thuộc khá nhiều vào thị giác người quan sát do Mặt Trăng cĩ thời gian đáng kể đứng yên trên bầu trời.
Cĩ thể đo gĩc trực tiếp bằng việc chúng ta vẽ một vịng trịn trịn trên bàn (bàn cố định). Tại tâm vịng trịn chúng ta dung tấm phẳng đặt vuơng gĩc với bàn. Mỗi ngày đặt mắt sát tấm phẳng sao cho thấy Mặt Trăng bị tấm phẳng cắt. Ghi lại vị trí. Hơm sau cũng tại thời điểm đĩ tiếp tục thực hiện lại. Dùng thước đo gĩc chúng ta sẽ đo được gĩc lệch này.
IX. Các kết quả khác
Sau một tháng quan sát chúng tơi đã nhận thấy cĩ những điều rất thú vị xung quanh việc quan sát
Mặt Trăng mọc hướng Đơng và lặn hướng Tây tuy nhiên khơng mọc lặn vào một thời điểm xác định.
Mặt Trăng vào đêm trăng rằm mọc mọc gần như cùng lúc với Mặt Trời lặn và lặn gần như cùng lúc với Mặt Trời mọc. Và trong đêm đĩ chúng ta cĩ cảm giác như Mặt Trăng đi lại quỹ đạo mà Mặt Trời đã đi ngày hơm trước.
Mặt trăng lặn
Mặt Trăng lúc mọc và lặn trơng to hơn so với khi ở trên nền trời.
Để kiểm tra xem sự quan sát đĩ cĩ đúng khơng chúng tơi đã làm một thí đo đạc sau: bạn lấy một thước kẻ bình thường rồi dùng 5 ,6 cái đinh nhỏ co mũ vào một cạnh thước kẻ. Đợi đến đêm trăng rằm (13-11) bạn hãy cầm thước kẻ đĩ giơ lêm trước mặt và đánh dấu xem đường kính trăng rộng mấy hàng đinh. Sau đĩ khi trăng mọc lên đỉnh đầu bạn lại lấy thước đĩ đo xem đường kính trăng rộng mấy hàng đinh. Sau đĩ khi Mặt Trăng lặn (buổi sáng) bạn lại lấy thước đĩ đo xem đường kính Mặt Trăng rộng mấy hàng đinh. Bạn sẽ nhận thấy là cá lần đo giống nhau. Như vậy nguyên nhân do đâu mà chúng ta cĩ cảm giác này ?
Khi ta để một vật vào giữa các vật khác nhỏ hơn, ta sẽ thấy nĩ to hơn bình thường. Ngược lại nếu để nĩ giữa các vật khác to hơn, ta lại thấy nĩ như nhỏ lại. Hình1: Vịng trịn nhỏ ở giữa bên phải nhìn cĩ vẻ lớn hơn ở bên trái, mặc dù chúng to
Hiện tượng ảo giác quang học, hay cịn gọi là tác dụng thấu quang. Hình 2: Hình trịn màu trắng nhìn cĩ vẻ to hơn hình trịn màu đen, mặc dù chúng bằng nhau. Kết hợp hai ví dụ trên, chúng ta cĩ thể giải thích hiện tượng thay đổi độ lớn của Mặt Trời và Mặt Trăng như sau:
Khi Mặt Trời và Mặt Trăng mới mọc hoặc sắp lặn, phía đường chân trời chỉ cĩ một gĩc khoảng khơng. Gần đĩ lại là núi đồi, cây cối, nhà cửa hoặc các vật khác. Mắt chúng ta tự nhiên sẽ so sánh Mặt Trời hoặc Mặt Trăng với các vật kể trên, vì vậy ta cĩ cảm giác chúng như to hẳn ra. Nhưng khi lên tới đỉnh đầu, bầu trời bao la khơng cĩ vật gì khác, chúng ta thấy chúng nhỏ hẳn lại.
Mặt khác, khi Mặt Trời hoặc Mặt Trăng mới mọc hoặc sắp lặn, bốn phía đều mờ tối khiến ta cĩ cảm giác chúng sáng hơn (như ví dụ 2, vịng trịn trắng giữa nền đen). Khi đĩ, mắt ta sẽ thấy chúng to hơn. Khi Mặt Trời và Mặt Trăng mọc cao lên trên đỉnh đầu sáng sủa nên ta cĩ cảm giác như chúng nhỏ hơn.
Một chuỗi hình ảnh được ghi lại khi Mặt Trăng lên cao trên bầu trời thành phố Seattle. Với Camera, Mặt Trăng cho thâý cĩ kích thuớc như nhau bất chấp nĩ ở vị trí nào trên bầu trời.
Việc quan sát thiên văn địi hỏi ở người quan sát một lịng đam mê, lịng ham muốn nghiên cứu khoa học, sự cần cù, kiên trì nhẫn nại. Khơng cần đến những máy mĩc tối tân, những đài quan sát hiện đại mà chỉ bằng lịng đam mê, sự yêu thích các bạn cĩ thể quan sát biết bao điều lý thú trong vũ trụ bao la này
X. Quan sát thiên văn và con đường hình thành định luật vạn vật hấp dẫn. vật hấp dẫn.
1. Những cơ sở đầu tiên
Những ý tưởng đầu tiên về Vũ trụ học duy vật Khoảng thế kỉ VI trước cơng nguyên , nhiều nhà triết học, tốn học (chủ yếu là Hi Lạp) đã tỏ ra nghi ngờ sự can thiệp của thánh thần vào Trái đất và vũ trụ. Với mục đích giải thích sự tồn tại của vũ trụ và phản bác các tư tưởng về thần thánh và chúa Trời, nhiều ý tưởng được đưa ra.
Thế kỉ VI trước Cơng ngun, Tallette đã tính được rằng chu kì thời tiết là 365 ngày, dự đốn được từng ngày cĩ nhật thực, nguyệt thực. Theo Tallette, mọi thứ trong tự nhiên đều tạo thành từ nước và sớm muộn cũng lại về là nước.
Cũng thế kỉ thứ 6 trước Cơng Nguyên, một nhà triết học khác là Animandre (610-547 trước CN) đã đưa ra một mơ hình vũ trụ đầu tiên trong đĩ Trái Đất là một hình trụ ngắn như một cái đĩa ở trung tâm, quay xung quanh là 3 vành bánh xe cĩ các hành tinh, Mặt Trời và Mặt Trăng.
Những người theo trường phái Pytagor vào khoảng thế kỉ thứ 5 trước Cơng Nguyên cho rằng Trái Đất cĩ dạng cầu quay quanh một ngọn lửa trung tâm cùng với các thiên thể theo thứ tự từ trong ra ngồi: Đối Trái Đất, Trái Đất, Mặt Trăng, Mặt Trời và 5 hành tinh (Mercury, Venus, Mars, Jupiter, Saturn)
Tiếp theo, Aristotle cho rằng thế giới tự nhiên được tạothành từ 4 yếu tố cơ bản (Element) là đất , nước, khơng khí và lửa.Trong các văn bản đã được tìm thấy của Aristotle (khoảng năm 350 trước Cơng Nguyên) cũng đã cĩ đề cập đến thuyết địa tâm trong đĩ vũ trũ được chia làm 2 phần phân cách bởi mặt cầu chứa Mặt Trăng. Phía dưới là Trái Đất và Mặt Trăng, phia strên là Mặt Trời, các hành tinh và các sao cố định.
Một nhà triết học khác là Democrite đưa ra ý tưởng rằng Trái Đất là trung tâm của vũ trụ, tuy nhiên ngồi Trái đất, Mặt Trời và Mặt Trăng cịn cĩ vơ số các thiên thể khác hợp lại thành Ngân Hà. ơng cũng đã nĩi rằng mọi dạng vật chất đều chỉ là sự kết hợp các nguyên tố mà thành.
Thế kỉ 3 trước Cơng Nguyên, cĩ sự xuất hiện của Aristarchus, một nhà thiên văn Hi Lạp cổ. Ơng là người đầu tiên nêu ra thuyết nhật tâm và tính được khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời và Mặt Trăng (chưa chính xác). Tuy nhiên lí thuyết nhật tâm này khơng được ai quan tâm mà phải đợi đến gần 2000 năm sau nĩ mới lại xuất hiện nhờ Copernics -Khoảng năm 140 trước Cơng Nguyên đã xuất hiện văn bản đầu tiên cĩ liệt kê danh sách các ngơi sao. Danh mục này gồm khoảng 850 sao quan sát được ở bầu trời Bắc. Người lập ra danh mục này là nhà thiên văn Hy Lạp Hipparchus Chính những ý tưởng đầu tiên này mà các nhà thiên văncổ đã dần khám phá ra tương đối chính xác chu kì nhật động, chu kì thời tiết và quĩ đạo biểu kiến của các thiên thể trên bầu trời. Đĩ chính là những cơ sở bước đầu cho sự ra đời của mơ hình địa tâm Ptolemy sau này. 3-Ptolemy với tác phẩm Almagest và mơ hình vũ trụ địa tâm Năm 125 sau Cơng nguyên, Claudius Ptolemy (87-150 sau Cơng nguyên) đưa ra tác phẩm
Almagest mơ tả lại tồn bộ cấu tạo và chuyển động của bầu trời. Đặc biệt, trong tác phẩm này, Ptolemy đưa ra một mơ hình vũ trụ tương đối đầy đủ và chính xác với những đạc điểm nhìn thấy của bầu trời (ngày nay gọi là mơ hình địa tâm Ptolemy) Nội dung chủ yếu của mơ hình địa tâm Ptolemy là như sau:
1-Trái Đất nằm ở trung tâm vũ trụ. 2-Quay xung quanh Trái Đất là các mặt cầu của Mặt Trời, Mặt Trăng và các hành tinh. Mặt cầu nằm xa nhất là mặt cầu chứa các sao cố định. Đây chính là biên của vũ trụ
3-Mặt Trời và Mặt Trăng chuyển động trên quĩ đạo của mình với chu kì nhỏ hơn chu kì nhật động.
4-Các hành tinh chuyển động với
quĩ đạo trịn trên mặt cầu của mình. 5-Tâm quĩ đạo của sao Thuỷ và sao Kim nằm trên đường nối tâm Mặt Trời- Trái Đất.
2. Mơ hình vũ trụ của Copernicus:
Nicoluas Copernicus, sinh ngày 19 tháng 2, 1473 tại thành phố Toruri (thuộc Vương quốc Ba Lan), mất ngày 24 tháng 5, 1543 tại Frombork, Phổ.
Trước Copernicus đã cĩ nhiều tài liệu và giả thuyết về thuyết Nhật tâm, chẳng hạn thuyết của Philolaus (thế kỷ 4 tr.Cn), Aristarchus (thế kỷ 3 tr.CN)… đặc biệt, tác phẩm của nhà thiên văn học Arab ở thế kỷ thứ 14 Ibn al-Shatir được cho
là cĩ ảnh hưởng lớn cho Copernicus để hình thành thuyết Nhật tâm.
Ý tưởng đến với Copernicus khơng phải là từ việc quan sát các hành tinh mà từ việc ơng đọc sách của Philolaus và Aristarchus. Ngồi ra cĩ nhiều ý kiến cho rằng khi phát triển tốn học về hệ Nhật tâm, Copernicus cịn sử dụng cả tốn học và thiên văn học truyền thống của Hồi giáo, đặc biệt là các tác phẩm của Nasir al-Din Tusi, Ibn al- Shatir.
Mặc dù đã tiến gần tới lý thuyết Nhật tâm khoảng vài thập kỷ trước, nhưng mãi đến năm cuối đời mình tức 1543, Copernicus mới cho xuất bản quyển sách “Về sự quay của thiên cầu” (De revolutionibus orbium coelestium) trong đĩ cĩ đề cập đến mơ hình vũ trụ Nhật tâm. Sự thay đổi chủ yếu trong hệ Nhật tâm Copernicus là đặt Mặt Trời ở trung tâm Vũ trụ và xem Trái Đất chỉ là một hành tinh bình thường trong Hệ Mặt Trời. Rõ ràng, mơ hình Nhật tâm đã mâu thuẫn hồn tồn với giáo lý của Nhà thờ nên nĩ đã bị chống đối và hồi nghi. Tuy nhiên, nhiều nhà thiên văn học đã chấp nhận một số khía cạnh của lý thuyết so với thuyết Địa tâm, và Galileo Galilei, đặc biệt là Johannes Kepler là những người đã chấp nhận, đấu tranh và tìm cách hồn thiện nĩ.
3. Mơ hình Địa-Nhật tâm của Tycho Brahé:
Tycho Brahé, sinh ngày 14 tháng 12, 1546 tại vùng Scania (nay thuộc Thụy Điển), mất ngày 24 tháng 10, 1601. Thi hài của ơng được an táng tại Nhà thờ Đức Bà Týn vùng Praha. Ơng là nhà chiêm tinh học, thiên văn học Đan Mạch và được xem là người sáng lập mơn thiên văn quan sát trước khi cĩ kính viễn vọng.
Các cơng trình thiên văn lỗi lạc của ơng bằng quan sát, ơng đã khám phá các siêu tân tinh, lập ra các đài quan sát thiên văn hiện đại và đặc biệt là ơng đã khám phá ra sao chổi mang tên C/1577 V1. Tycho Brahé khơng phủ nhận mơ hình Địa tâm của Ptolemy, cũng khơng phủ nhận mơ hình Nhật tâm của Copernicus mà ơng đã dung hịa hai mơ hình lại thành mơ hình Địa-Nhật tâm. Đây là mơ hình vũ trụ mà