Là sự tiến bộ của thiên văn học trong những năm 1800 chậm một cách đáng ngạc nhiên, và nếu vậy tại sao? [đóng cửa]


12

Những năm 1800 là một thế kỷ của những khám phá khoa học tuyệt vời về hóa học, địa chất, sinh học, kỹ thuật và vân vân. Có đúng không khi nói rằng thiên văn học không theo kịp sự phát triển này? Và nếu vậy, tại sao? Nếu không, một số lý do chính khiến tôi (và những người khác) có ấn tượng này là gì?

Cuối những năm 1700 đã chứng kiến ​​một vài cuộc cách mạng trong thiên văn học như phát hiện Sao Thiên Vương là hành tinh phi cổ đại đầu tiên và đo khoảng cách hệ mặt trời nhờ vào quá cảnh của Sao Kim. Theo tôi hiểu, những bước nhảy vọt tiếp theo trong thiên văn học đã đến vào đầu những năm 1900 với sơ đồ nhân sự và "khám phá" các thiên hà và hơn thế nữa. Quan điểm về vũ trụ dường như không thay đổi nhiều giữa năm 1800 và 1900. Ngày nay, mỗi thập kỷ đều có cuộc cách mạng như lạm phát, vật chất tối, năng lượng tối, ngoại hành tinh.

Quang phổ, quang học, nhiếp ảnh, hiệu ứng Doppler và điện đều phát triển rất nhiều trong những năm 1800 nhưng dường như không mang lại bất kỳ cuộc cách mạng nào cho thiên văn học cho đến sau này. Là thuyết tương đối và vật lý lượng tử đằng sau sự hưng thịnh mới này? Có phải vật lý Newton đã đạt đến giới hạn cho khả năng cách mạng hóa thiên văn học vào khoảng năm 1800? Hay thiên văn học đã lỗi thời, có thể vì việc làm có lợi hơn cho những bộ não sáng nhất trong thời đại công nghiệp hóa?


1
Tôi có một số giai thoại về tình trạng thiên văn khốn khổ vào cuối những năm 1800: - Siêu tân tinh cuối cùng trong Dải Ngân hà năm 1868 không được quan sát. - Quá cảnh mới của Sao Kim (lúc đầu dù sao) đã gặp phải sự không quan tâm vì người ta cho rằng các phép đo của cuối những năm 1700 không thể được cải thiện. - Kính viễn vọng lớn nhất thế giới, ở Flagstaff, được sử dụng để lập bản đồ cách "những người tử vì đạo" đào kênh trên Sao Hỏa để đưa nước vào đồn điền của họ. - Scifi chỉ nghĩ về việc sử dụng đại bác, không bao giờ tên lửa, cho chuyến bay vào vũ trụ.
LocalFluff

4
"Fraunhofer đã phát hiện ra 600 dải trong quang phổ của mặt trời vào năm 1814-15, trong đó, vào năm 1859, Kirchof đã gán cho sự hiện diện của các nguyên tố khác nhau. Các ngôi sao đã được chứng minh là giống với Mặt trời của Trái đất" en.wikipedia.org/wiki / Thiên văn học # Khoa học. Tôi muốn gọi những khám phá lớn đó. Bessel lần đầu tiên công bố khoảng cách đến một ngôi sao (61 Cygni) vào năm 1838.
HopDavid

Có những khám phá, nhưng tôi nghĩ với tốc độ chậm hơn nhiều so với các ngành khoa học khác vào thời điểm đó và so với trước và sau những năm 1800. Chắc chắn, không thể định lượng, nhưng liệu có sự khác biệt đáng kể nào trong cách hiểu về vũ trụ năm 1900 so với năm 1800 không?
LocalFluff

Khả năng con người đặt các đài quan sát như Kính viễn vọng Không gian Hubble bên ngoài bầu khí quyển của Trái đất là một điều tương đối mới và không nghi ngờ gì đã đóng góp nhiều hơn vào kiến ​​thức của chúng ta về vũ trụ so với kính viễn vọng trên mặt đất từng có thể.
Colin Basnett

Tôi muốn giới thiệu "Một lịch sử phổ biến của thiên văn học trong thế kỷ XIX" của nữ nhà thiên văn học Agnes M. Clerke, xuất bản 1893-1902, cho một cái nhìn tổng quan khá sâu sắc về thiên văn học vào những năm 1800. Tôi không thể tưởng tượng một câu trả lời hoàn hảo hơn cho câu hỏi của tôi ở đây! archive.org/details/p
Phổhistoryof00clerrich

Câu trả lời:


5

Tôi cảm thấy câu hỏi này rất rộng, nó có thể là chủ đề của một cuốn sách thú vị về lịch sử thiên văn học, nếu ai đó có khuynh hướng viết nó. :)

Dù sao, tôi nghĩ rằng một vài điểm có thể được thực hiện ngắn gọn.

1. Thu thập dữ liệu

Trong thiên văn học, điều đó có nghĩa là quan sát vũ trụ. Điều đó có nghĩa là sử dụng một loại thiết bị nào đó, điển hình là kính viễn vọng và thu thập thông tin qua nó. Hiệu suất của kính thiên văn được quyết định bởi nhiều yếu tố, nhưng yếu tố quan trọng nhất là kích thước (hoặc khẩu độ).

Kích thước kính viễn vọng tăng nhanh trong suốt những năm 1600 và 1700, từ khúc xạ 1,5 cm của Galileo vào đầu những năm 1600, vượt qua khẩu độ 1 mét vào đầu những năm 1800 - gương phản xạ 40 feet của Herschel . Có một dòng cải tiến đều đặn đều đặn trong suốt khoảng thời gian 200 năm đó. Người ta có thể nói rằng thời kỳ hoàng kim đầu tiên của cuộc đua khẩu độ kính viễn vọng lên đến đỉnh điểm và kết thúc với Herschel và các kính viễn vọng khổng lồ của ông.

Sau đó, có một thời gian tạm lắng, bị gián đoạn ngắn bởi kính viễn vọng 1,83 mét của Lord Rosse, Leviathan of Parsonstown , vào giữa những năm 1800. Rồi không có gì nữa.

Cuộc đua khẩu độ chỉ được nối lại vào đầu những năm 1900, với gương phản xạ 2,5 mét trên Mt. Wilson, kính thiên văn Hooker . Sau đó, trong suốt thế kỷ 20, và bây giờ là đầu 21, cuộc đua đang diễn ra mạnh mẽ, với gương phản xạ phân đoạn Gran Canarias 10,4 mét hiện đang dẫn đầu, và gương phản xạ E-ELT 39 mét đang được chế tạo tại Cerro Armazones.

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_largest_optical_teleceses_h Về mặt lịch sử

2. Giải thích dữ liệu

Năm 1900 đánh dấu ranh giới giữa vật lý cổ điển và vật lý mới. Sau năm đó, thuyết tương đối và cơ học lượng tử đã cất cánh. Đây là những gì cho phép vũ trụ học mới xuất hiện trong thế kỷ 20.

Nói cách khác, với khoa học những năm 1800, thậm chí với hàng tấn dữ liệu, về cơ bản, mọi thứ sẽ không có cách nào để tìm ra. Siêu tân tinh? Sự mở rộng của vũ trụ? Vật chất tối và sự quay của các thiên hà? Đây là tất cả dựa trên vật lý thế kỷ 20. Vật lý thế kỷ 19 sẽ không biết gì.

Thiên văn học đã sử dụng vật lý cổ điển để rút ra những diễn giải từ dữ liệu khá nhanh, và quá trình đó đã đạt được thành công lớn vào những năm 1700. Đó là khi cấu trúc của hệ mặt trời được tìm ra , quay trở lại Kepler vào những năm 1600. Herschel tìm thấy Sao Thiên Vương vào cuối những năm 1700.

Có một số trường hợp ngoại lệ ở đây. Thị sai của sao được phát hiện vào đầu những năm 1800, cho phép ước tính các ngôi sao gần nhất. Quang phổ cho thấy các ngôi sao ở xa được tạo ra từ các nguyên tố giống như Trái đất vào những năm 1850. Cũng trong khoảng thời gian đó, sao Hải Vương được phát hiện.

Vì vậy, những năm 1800 không hoàn toàn là thời kỳ khô hạn, về mặt tiến bộ lý thuyết.

Trong mọi trường hợp, dù sao đi nữa, một giới hạn đã đạt được vào cuối những năm 1800, bởi vì điều cần thiết là những mô hình mới trong vật lý để mang lại sự sống mới cho quá trình giải thích. Sự gia tăng đó xảy ra sau năm 1900, với thuyết tương đối và cơ học lượng tử.

Vũ trụ học phụ thuộc nhiều vào vật lý (và ngược lại).

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.