Giáo trình thiên văn

Tham khảo sách giáo trình thiên văn, khoa học tự nhiên, vật lý phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình thiên vănTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ - 2003 “The most incomprehensible thing about the Universe is that it is comprehensible” Albert EinsteinDịch : “Điều bí ẩn nhất của tự nhiên là ở chỗ chúng ta có thể nhận thức được nó” Anbe - Anhxtanh “Ai không biết tí gì về thiên văn học hiện đại, người đó không thể được coi là đã học hành đầy đủ” “Mười vạn câu hỏi vì sao” NXB Khoa học & kỹ thuật LỜI MỞ ĐẦU Thế giới tự nhiên, xét về mặt vật lý, là một bức tranh gồm ba phần: Vi mô, vĩ mô vàsiêu vĩ mô. Siêu vĩ mô có nghĩa là vô cùng to lớn theo không gian và thời gian. Thiên vănlà một môn học về thế giới siêu vĩ mô đó. Cùng với các phần học khác của vật lý, thiên văngiúp chúng ta có được một bức tranh toàn diện về thế giới tự nhiên. Thiên văn là một mônhọc rất cổ điển, nhưng đồng thời cũng rất hiện đại. Lượng kiến thức của nó rất đồ sộ.Thiên văn từ lâu đã bước ra khỏi khuôn khổ của vật lý. Nó là một trong những môn cơ sởcủa nhận thức luận và hiện nay đang là một ngành khoa học mũi nhọn. Tuy nhiên ở nướcta ngành thiên văn còn chưa được phát triển. Thiên văn chỉ được dạy ở bậc đại học củacác trường sư phạm ở mức độ bắt đầu với thời lượng rất ít ỏi, tài liệu sách vở nghèo nàn.Điều đáng mừng là gần đây tình hình giảng dạy có được cải thiện đáng kể, vị trí môn họcđược nâng cao, tài liệu mới có nhiều hơn, các quan hệ quốc tế được mở rộng. Chính vì vậyviệc biên soạn giáo trình cho môn học là một việc rất cần thiết và có nhiều thuận lợi. Mục đích của cuốn giáo trình này là: - Chắt lọc những vấn đề cơ bản nhất của thiên văn và cấu trúc lại cho phù hợp vớithời lượng được giao, nhưng đồng thời có thêm phần mở rộng, cập nhật những thông tinmới nhất để mở rộng tầm nhìn của sinh viên và đề ra những hướng suy nghĩ thêm về vấnđề được nghiên cứu. - Nhấn mạnh các nội dung vật lý của các vấn đề thiên văn, theo sát chương trình vật lýphổ thông để phù hợp với đối tượng học là các thầy giáo vật lý tương lai. Cùng với cuốn giáo trình thiên văn của GS. Phạm Viết Trinh - Nguyễn Đình Noãn vốnđã rất chuẩn mực, cuốn giáo trình này ra đời nhằm giúp cho sinh viên có thêm tài liệutham khảo để nắm bài học được dễ dàng hơn. Tuy nhiên, việc biên soạn giáo trình cho một môn học đồ sộ và phức tạp như thiên vănlà một vấn đề hết sức khó khăn do đó không tránh khỏi sai sót. Tác giả rất mong nhậnđược ý kiến nhận xét của các em sinh viên và các đồng nghiệp xa gần để giúp giáo trìnhngày càng hoàn thiện hơn. ThS. Trần Quốc Hà PHẦN NHẬP MÔNI. THIÊN VĂN HỌC LÀ GÌ. 1. Đối tượng, nội dung nghiên cứu. Thiên văn học là môn khoa học về các thiên thể - những vật thể tồn tại trên trời. Đó làcách nói nôm na. Thực ra, định nghĩa một cách chính xác hơn là: Thiên văn là 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 vũtrụ nói chung. Nội dung nghiên cứu có thể chia làm 3 phần chính : * Về qui luật chuyển động của các thiên thể trong mối quan hệ giữa Trái đất và bầutrời. * Về cấu trúc và bản chất vật lý của các thiên thể và các quá trình xảy ra trong vũ trụ. * Về nguồn gốc hình thành và phát triển của các thiên thể, của hệ thống của chúng vàcủa vũ trụ. Việc phân chia các nội dung này rất trùng khớp với lịch sử phát triển của môn thiên vănhọc. Sự phức tạp của nội dung tăng dần cùng với sự phát triển của môn học. Đối tượng nghiên cứu của thiên văn cũng được xác định ngày càng rộng ra và phức tạphơn. Từ “thiên thể” chung chung, chỉ các vật trên bầu trời, được mở rộng ra, cụ thể hơn, đadạng hơn. Từ mặt trời, mặt trăng, các hành tinh, các thiên thạch... đến các vệ tinh nhântạo, các sao, bụi sao (Tinh vân) các quần sao, các thiên hà. Càng ngày người ta càng pháthiện ra nhiều vật thể lạ (có những vật được tiên đoán trước bằng lý thuyết) như sao nơ trôn(pun xa), các quaza, các lỗ đen v.v... Như vậy ta thấy thiên văn không phải thuần túy là môn khí tượng học hay môn chiêmtinh như người ta thường nhầm. 2. Phương pháp nghiên cứu. Do đối tượng nghiên cứu là những vật thể rất to lớn và ở trong vũ trụ xa xôi (trừ Tráiđất) nên phương pháp nghiên cứu của thiên văn cũng rất đặc biệt, thậm chí không giống bấtkỳ một môn khoa học nào. Phương pháp chủ yếu của thiên văn cổ điển là quan sát và quan trắc. Người ta khôngthể làm thí nghiệm với các thiên thể (tức không thể bắt chúng tuân theo những điều kiệnmà ta tạo ra), cũng không thể trực tiếp “sờ mó” được chúng. Nguồn thông tin chủ yếu làánh sáng từ các thiên thể. Do ảnh hưởng của khí quyển, do chuyển động của Trái đất ...