https://thuviensach.vn

https://thuviensach.vn

LỜI NHÀ XUẤT BẢN
Mười vạn câu hỏi vì sao là bộ sách phổ cập
khoa học dành cho lứa tuổi thanh, thiếu niên. Bộ
sách này dùng hình thức trả lời hàng loạt câu hỏi
"Thế nào ?", "Tại sao ?" để trình bày một cách đơn
giản, dễ hiểu một khối lượng lớn các khái niệm, các
phạm trù khoa học, các sự vật, hiện tượng, quá trình
trong tự nhiên, xã hội và con người, giúp cho người
đọc hiểu được các lí lẽ khoa học tiềm ẩn trong các
hiện tượng, quá trình quen thuộc trong đời sống
thường nhật, tưởng như ai cũng đã biết nhưng
không phải người nào cũng giải thích được.
Bộ sách được dịch từ nguyên bản tiếng Trung
Quốc do Nhà xuất bản Thiếu niên Nhi đồng Trung
Quốc xuất bản. Do tính thiết thực tính gần gũi về nội
dung và tính độc đáo về hình thức trình bày mà
ngay khi vừa mới xuất bản ở Trung Quốc, bộ sách đã
được bạn đọc tiếp nhận nồng nhiệt, nhất là thanh
thiếu niên, tuổi trẻ học đường. Do tác dụng to lớn
https://thuviensach.vn
của bộ sách trong việc phổ cập
khoa học trong giới

trẻ và trong xã hội, năm 1998 Bộ sách Mười vạn câu
hỏi vì sao đã được Nhà nước Trung Quốc trao "Giải
thưởng Tiến bộ khoa học kĩ thuật Quốc gia", một giải
thưởng cao nhất đối với thể loại sách phổ cập khoa
học của Trung Quốc và được vinh dự chọn là một
trong "50 cuốn sách làm cảm động Nước Cộng hoà"
kể từ ngày thành lập nước.
Bộ sách Mười vạn câu hỏi vì sao có 12 tập,
trong đó 11 tập trình bày các khái niệm và các hiện
tượng thuộc 11 lĩnh vực hay bộ môn tương ứng:
Toán học, Vật lí, Hoá học, Tin học, Khoa học môi
trường, công nghệ, Trái Đất, Cơ thể người, Khoa học
vũ trụ, Động vật, Thực vật và một tập hướng dẫn tra
cứu. Ở mỗi lĩnh vực, các tác giả vừa chú ý cung cấp
các tri thức khoa học cơ bản, vừa chú trọng phản
ánh những thành quả và những ứng dụng mới nhất
của lĩnh vực khoa học kĩ thuật đó. Các tập sách đều
được viết với lời văn dễ hiểu, sinh động, hấp dẫn,
hình vẽ minh hoạ chuẩn xác, tinh tế, rất phù hợp với
độc giả trẻ tuổi và mục đích phổ cập khoa học của bộ
sách.
Do chứa đựng một khối lượng
kiến thức khoa
https://thuviensach.vn
học đồ sộ, thuộc hầu hết các lĩnh vực khoa học tự

nhiên và xã hội, lại được trình bày với một văn
phong dễ hiểu, sinh động, Mười vạn câu hỏi vì sao
có thể coi như là bộ sách tham khảo bổ trợ kiến thức
rất bổ ích cho giáo viên, học sinh, các bậc phụ
huynh và đông đảo bạn đọc Việt Nam.
Trong xã hội ngày nay, con người sống không
thể thiếu những tri thức tối thiểu về văn hóa, khoa
học. Sự hiểu biết về văn hóa, khoa học của con người
càng rộng, càng sâu thì mức sống, mức hưởng thụ
văn hóa của con người càng cao và khả năng hợp
tác, chung sống, sự bình đẳng giữa con người càng
lớn, càng đa dạng, càng có hiệu quả thiết thực. Mặt
khác khoa học hiện đại đang phát triển cực nhanh,
tri thức khoa học mà con người cần nắm ngày càng
nhiều, do đó, việc xuất bản Tủ sách phổ biến khoa
học dành cho tuổi trẻ học đường Việt Nam và cho
toàn xã hội là điều hết sức cần thiết, cấp bách và có
ý nghĩa xã hội, ý nghĩa nhân văn rộng lớn. Nhận
thức được điều này, Nhà xuất bản Giáo dục Việt
Nam cho xuất bản bộ sách Mười vạn câu hỏi vì sao
và tin tưởng sâu sắc rằng, bộ sách này sẽ là người
thầy tốt, người bạn chân chính của đông đảo thanh,
thiếu niên Việt Nam đặc biệt là học sinh, sinh viên
https://thuviensach.vn
trên con đường học tập, xác lập nhân cách, bản lĩnh

để trở thành công dân hiện đại, mang tố chất công
dân toàn cầu.
NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC VIỆT NAM

https://thuviensach.vn

1. Vì sao phải nghiên cứu thiên
văn?
Ngày đêm nối tiếp nhau, bốn mùa tuần hoàn.
Con người sống trong thế giới tự nhiên trước hết tiếp
xúc với các hiện tượng thiên văn. Mặt Trời chói
chang, Mặt Trăng êm dịu, những ngôi sao lấp lánh,
cảnh nhật thực tráng lệ v.v. những hiện tượng này
luôn đặt ra vô số câu hỏi cho con người: Trái Đất ta
đang sống trên đó là thế nào? Nó có vị trí ra sao
trong vũ trụ? Mặt Trời vì sao phát ra ánh sáng và
nhiệt? Nó ảnh hưởng gì đến cuộc sống của mọi vật?
Những ngôi sao lấp lánh trên bầu trời ban đêm là gì?
Ngoài Trái Đất ra, trên những hành tinh khác có sự
sống không? Sao chổi và những hành tinh nhỏ khác
có va đập vào Trái Đất không? v.v. Đó là những vấn
đề đòi hỏi con người phải hao phí nhiều sức lực để
nghiên cứu và khám phá. Quá trình hình thành và
phát triển ngành thiên văn học chính là quá trình
con người từng bước tìm hiểu thế giới tự nhiên.
https://thuviensach.vn
Từ cổ xưa, con người đã tiến hành sản xuất nông

nghiệp và chăn nuôi. Để làm đúng thời vụ, trước hết
phải hiểu biết và lợi dụng thời tiết để xác định mùa
màng. Ngư dân và các nhà hàng hải phải biết lợi dụng
các ngôi sao để xác định hành trình tiến lên trong đại
dương bao la, căn cứ vào trăng tròn hay khuyết để
phán đoán nước thuỷ triều lên xuống.
Ngành thiên văn hiện đại càng có những phát
triển mới.
Đài thiên văn soạn ra các loại lịch không những
để cho nhân dân ứng dụng trong cuộc sống thường
ngày mà còn giúp cho công tác trắc địa, hàng hải,
hàng không, nghiên cứu khoa học có chỗ dựa.
Cuộc sống gắn chặt với thời gian, khoa học hiện
đại càng đòi hỏi ghi chép thời gian chính xác. Đài
thiên văn đảm nhiệm đo lường, xác định thời gian
chuẩn và cung cấp dịch vụ cho những ngành khác.
Các thiên thể là một phòng thí nghiệm lý tưởng.
Ở đó có những điều kiện vật lý mà trên Trái Đất
không thể có được. Ví dụ những định tinh có khối
lượng lớn gấp mấy chục lần so https://thuviensach.vn
với Mặt Trời, nhiệt độ
cao hàng tỉ độ, áp suất cao gấp mấy tỉ lần so với áp

suất khí quyển, vật chất ở đó trong trạng thái siêu
đặc, mỗi cm3 mấy tỉ tấn. Con người thường nhận
được những gợi ý từ thiên văn. Lật những trang ghi
chép của lịch sử khoa học ta sẽ thấy, từ tổng kết quy
luật chuyển động của các hành tinh rút ra được định
luật vạn vật hấp dẫn; sau khi quan trắc được quang
phổ của khí heli trên Mặt Trời, mới tìm được nguyên
tố heli trên mặt đất; từ tính toán năng lượng nổ của
những ngôi sao mới, ta mới phát hiện ra những nguồn
năng lượng mà đến nay con người vẫn còn chưa
biết...
Thiên văn học có quan hệ mật thiết với sự phát
triển của các ngành khoa học khác. Trước thế kỷ
XIX thiên văn học liên quan chặt chẽ với sự phát
triển của toán học và cơ học. Ngày nay, khi các
ngành khoa học kỹ thuật đã phát triển cao, thiên văn
học càng thâm nhập sâu vào những ngành khoa học
khác. Như ta đã biết, sau khi Anhxtanh công bố
thuyết tương đối, dùng kết quả quan trắc của thiên
văn con người đã minh chứng được thuyết này.
Những phát hiện mới của thiên văn đã đề ra những đề
tài mới đối với vật lý năng lượng cao, cơ học lượng tử,
vũ trụ học, hoá học và nguồn gốc của sự sống.
https://thuviensach.vn

Thiên văn học đã đưa lại cho chúng ta bộ mặt
thật của thế giới tự nhiên mà mấy nghìn năm nay
nhân loại đã nhận thức sai về tính chất của Trái Đất,
vị trí của nó trong vũ trụ, cũng như kết cấu của vũ
trụ. Nếu không có thiên văn học thì những nhận thức
sai lầm như thế còn tiếp tục kéo dài thêm nữa. Nhà
thiên văn thiên tài Côpecnic người Ba Lan đã vượt
qua ràng buộc mấy nghìn năm của tôn giáo đưa ra
học thuyết Mặt Trời là trung tâm, khiến cho con
người tiến lên một bước lớn trong nhận thức đối với
vũ trụ. Ngày nay đến một em học sinh tiểu học cũng
biết được "Trái Đất hình cầu chứ không phải hình
vuông". Trong thời đại con người bay vào vũ trụ,
thiên văn học đã kết tụ những tinh hoa nhận thức tự
nhiên của con người. Nếu một người không hề biết gì
đến những thành tựu vĩ đại của thiên văn học thì
không thể xem là người được trải qua nền giáo dục
trọn vẹn. Chính vì thế trên thế giới này có rất nhiều
nước đã đưa thiên văn học vào chương trình cấp
trung học.
Trên đây chỉ giới thiệu một cách đơn giản về sự
phát triển và ứng dụng của thiên văn. Do đó có thể
thấy thiên văn học có vai trò thúc đẩy các ngành
https://thuviensach.vn
khoa học hiện đại phát triển, là môn khoa học quan

trọng giúp loài người nhận thức tự nhiên để cải tạo tự
nhiên.
T ừ khoá: Thiên văn học; Thiên thể.

2. Thiên văn và khí tượng quan
hệ với nhau như thế nào?
Trung Quốc thời cổ đại hình dung một người có
kiến thức uyên bác là "trên thông thiên văn, dưới
tường địa lý". "Trên thông thiên văn" bao gồm sự
hiểu biết đối với các kiến thức thiên văn và khí
tượng. Ngày nay vẫn không ít người còn chịu ảnh
hưởng này, họ không phân biệt được mối quan hệ
giữa hai ngành khoa học thiên văn và khí tượng.
Thời cổ đại các môn khoa học tự nhiên đang trong
trạng thái manh nha, hai môn hoặc mấy môn khoa
học tự nhiên hoà lẫn với nhau là điều bình thường.
Người xưa cho rằng thiên văn học và khí tượng học
đều nghiên cứu trời, đó là điều không lấy làm gì làm
lạ. Nhưng ngày nay Thiên văn học và khí tượng học
đều có những phát triển rất lớn, hình thành hai môn
https://thuviensach.vn
khoa học khác nhau.

Thiên văn học là khoa học nghiên cứu các thiên
thể. Nhiệm vụ chủ yếu của nó là nghiên cứu sự vận
động của các thiên thể và tác dụng lẫn nhau của
chúng, trạng thái vật lý các thiên thể và nguồn gốc
của chúng. Khi ta xem Trái Đất là một hành tinh của
Hệ Mặt Trời để khảo sát tức ta đã coi nó là một thiên
thể, vì vậy Trái Đất cũng là đối tượng nghiên cứu của
thiên văn học.
Đối tượng nghiên cứu của khí tượng học là tầng
khí quyển của Trái Đất. Nếu bạn đã xem cuốn sách
"Khoa học Trái Đất" của bộ sách này thì sẽ hiểu rõ
đối tượng nghiên cứu của thiên văn học và khí tượng
học.
Thiên văn và khí tượng là hai hiện tượng khác
nhau, nhưng chúng có quan hệ rất mật thiết với
nhau. Biến đổi của thời tiết chủ yếu do sự vận động
của tầng khí quyển Trái Đất gây nên, nhưng một số
nhân tố trong thiên văn cũng có ảnh hưởng nhất định
đối với sự biến đổi của thời tiết, trong đó hoạt động
của Mặt Trời có ảnh hưởng rất quan trọng đến sự biến
đổi thời tiết dài hạn của Trái Đất. Ví dụ trong 70 năm
từ năm 1645 - 1715 và trong 90
năm từ năm 1460 https://thuviensach.vn
1550 đều là thời kỳ hoạt động Mặt Trời yếu kéo dài,

chúng đều phù hợp với hai thời kỳ giá lạnh của Trái
Đất. Hồi đó nhiệt độ bình quân của Trái Đất lần lượt
giảm thấp từ 0,5 - 1°C. Còn thời kỳ Mặt Trời hoạt
động mạnh giữa thế kỷ, nhiệt độ bình quân của Trái
Đất cũng tăng lên tương ứng .
Ngoài Mặt Trời ra còn có một số thiên thể cũng
có ảnh hưởng đối với sự biến đổi thời tiết của Trái
Đất. Có người cho rằng sức hút của Mặt Trăng và Mặt
Trời ngoài việc gây ra thuỷ triều của nước biển, còn
gây ra hiện tượng thuỷ triều đối với không khí, ảnh
hưởng đến sự tuần hoàn của không khí. Ban đêm ta
nhìn thấy sao băng, nó cũng có ảnh hưởng đối với sự
biến đổi của thời tiết. Ví dụ muốn mưa phải có hai
điều kiện: một là trong không khí phải có đủ hơi
nước; hai là phải có những hạt bụi, hoặc hạt mang
điện để làm nhân cho hơi nước ngưng kết tích tụ
thành giọt nước. Sao băng trong không khí sau khi
bốc cháy sẽ để lại nhiều bụi làm hạt nhân để hơi nước
tích tụ thành giọt mưa.
Nếu ta làm rõ những nhân tố thiên văn có ảnh
hưởng đối với sự biến đổi của thời tiết này thì sẽ dùng
những kết quả nghiên cứu củahttps://thuviensach.vn
thiên văn để cải tiến
dự báo thời tiết dài hạn. Nhân dân lao động đã tích

luỹ được nhiều kinh nghiệm về dự báo thời tiết. Một
số câu ngạn ngữ về dự báo thời tiết chính là đã căn cứ
vào những nhân tố này để đặt ra. Quan trắc thiên văn
cũng đòi hỏi những điều kiện thời tiết nhất định. Ví
dụ trời mưa hoặc âm u thì kính viễn vọng không thể
sử dụng được. Do đó dự báo thời tiết chính xác cũng
có lợi cho quan trắc và nghiên cứu thiên văn.
T ừ khoá: Thiên văn học; Khí tượng học.

3. Bốn phát hiện lớn của thiên
văn học trong thập kỷ 60 của thế
kỷ XX là gì?
Thập kỷ 60 của thế kỷ XX, cùng với sự nâng cao
kính viễn vọng điện tử cỡ lớn, môn vật lý thiên thể đã
liên tiếp giành được bốn phát hiện lớn. Đó là các phát
hiện: vật thể sao, sao Mạch xung, bức xạ vi ba vũ trụ
và phần tử hữu cơ giữa các vì sao.
Năm 1960 phát hiện ra quaza đầu tiên. Đặc
https://thuviensach.vn
trưng lớn nhất của nó là dịch chuyển
về phía đỏ rất

lớn. Điều đó chứng tỏ nó cách xa Trái Đất của chúng
ta từ mấy tỉ đến hàng chục tỉ năm ánh sáng. Mặt
khác, độ sáng của các vật thể này còn mạnh gấp 100
đến 1000 lần so với hệ Ngân hà (trong hệ Ngân hà có
khoảng 100 tỉ định tinh. Nhưng thể tích của các vật
thể này rất nhỏ, chỉ bằng 1/10 triệu tỉ của hệ Ngân hà.
Nguyên nhân nào khiến cho các vật thể này với thể
tích nhỏ lại tích tụ được một năng lượng lớn đến thế?
Theo tư liệu quan trắc nhiều năm nay tích luỹ được,
người ta đã phát hiện được hơn 6.200 quaza như thế.
Tuy đã có sự hiểu biết nhất định đối với nó, nhưng
bản chất của nó vẫn còn là một điều bí ẩn.
Năm 1967 hai nhà thiên văn người Anh quan
trắc trong vũ trụ được một nguồn bức xạ đặc biệt.
Chúng phát ra những xung điện theo chu kỳ rất
chính xác. Độ chính xác của xung này còn cao hơn
đồng hồ phổ thông. Ban đầu các nhà thiên văn còn
nghi chúng là loại sóng vô tuyến được phát ra từ một
loài sinh vật cấp cao nào đó trong vũ trụ. Về sau lại
tiếp tục phát hiện ra một loạt thiên thể như thế.
Thông qua nghiên cứu, các nhà thiên văn học đi đến
nhận thức rằng: đó là một loại thiên thể mới - sao
nơtron có tốc độ tự quay rất nhanh, gọi là punxa.
https://thuviensach.vn
Cho đến nay người ta đã phát hiện được hơn 550

punxa. Khối lượng của sao Mạch xung tương đương
với Mặt Trời nhưng thể tích rất nhỏ, thông thường
đường kính chỉ khoảng 10 - 20 km, do đó mật độ của
nó rất lớn. 1 cm3 của punxa có thể đạt đến 100 triệu
tấn, gấp 1000 tỉ lần đối với mật độ của tâm Mặt Trời.
Nhiệt độ bề mặt punxa cao hơn 10 triệu độ C, nhiệt
độ ở tâm của nó cao khoảng 6 tỉ độ C. Dưới nhiệt độ
cao như thế thì vật chất ở đó thuộc trạng thái khác
thường - trạng thái trung tính, tức là toàn bộ điện tử
vòng ngoài của nguyên tử đã bị nén vào nhân và
trung hoà với điện tích dương của hạt nhân, kết quả
hạt nhân nguyên tử ở trạng thái trung tính. Các hạt
nhân ép chặt với nhau khiến cho thể tích punxa thu
lại rất nhỏ. Ngày nay không ít người cho rằng punxa
là một loại hằng tinh già, vì nhân đã cháy hết, dẫn
đến một trận tai biến mà hình thành nên. Người phát
hiện punxa năm 1974 đã nhận được Giải thưởng
Nobel Vật lý.
Năm 1965 hai nhà vật lý người Mỹ khi tìm kiếm
nguồn tạp âm gây nhiễu hệ thống tín hiệu của vệ tinh
đã ngẫu nhiên phát hiện khắp các phương trên bầu
trời đều có một bức xạ yếu. Chúng tương ứng với bức
xạ vật đen ở nhiệt độ tuyệt đối 3 K. Loại bức xạ này
https://thuviensach.vn
đến từ vũ trụ xa xăm, các phương hoàn toàn như

nhau. Qua đó có thể thấy vũ trụ không phải là "chân
không". Hiện tượng này trong thiên văn học gọi là
bức xạ vi ba vũ trụ. Nó là căn cứ quan trắc tốt nhất
để minh chứng cho lý luận vũ trụ được khởi nguồn từ
một vụ nổ lớn. Năm đó, bản tin công bố phát hiện
này tuy chỉ dài 600 chữ nhưng đã làm chấn động cả
giới vật lý thiên văn lẫn giới vật lý lý thuyết toàn thế
giới. Hai người phát hiện nhờ đó nhận được Giải
thưởng Nôben vật lý năm 1978.
Đầu thập kỷ 60 của thế kỷ XX, sau khi phát hiện
ra sóng ngắn cm và sóng mm giữa các vì sao, người
ta đã bất ngờ phát hiện được các chất trong vũ trụ tồn
tại dưới đủ dạng phân tử, trong đó không những có
những chất vô cơ đơn giản mà còn có những phân tử
hữu cơ khá phức tạp. Các phân tử giữa các vì sao và
sự diễn biến của các hành tinh có mối quan hệ mật
thiết với nhau. Điều quan trọng hơn là sự phát hiện
phân tử hữu cơ giữa các vì sao đã cung cấp những
đầu mối quan trọng để nghiên cứu nguồn gốc sự sống
trong vũ trụ.
Bốn phát hiện trong thiên văn của thập kỷ 60
thế kỷ XX đối với sự phát triểnhttps://thuviensach.vn
của thiên văn học và
nhận thức vũ trụ của con người đều có tác dụng rất

quan trọng.
T ừ khoá: Quaza; Punxa; Sao nơtron; Bức xạ
vi ba vũ trụ; Phân tử hữu cơ giữa các vì sao.

4. Vì sao phải nghiên cứu thiên
văn trong vũ trụ?
Trái đất mà ta sống có một lớp "áo giáp" rất dày,
đó là bầu khí quyển (khoảng 3.000 km) (nhưng tầng
mật độ dày đặc chỉ khoảng mấy chục km), nhờ nó bảo
hộ mà con người mới tránh khỏi sao băng từ vũ trụ
bay đến, một số loại tia có hại và sự nguy hiểm của
các hạt vũ trụ. Nó còn bảo đảm nhiệt độ cho bề mặt
Trái Đất. Do đó, tầng khí quyển này rất có ích.
Nhưng cũng chính tầng khí quyển này đã đưa lại
cho ta không ít phiền phức, khiến cho việc tìm hiểu
các hiện tượng trong vũ trụ bị hạn chế rất nhiều. Ví
dụ về mặt nghiên cứu thiên văn, sự nhiễu động của
không khí gây ra các ngôi sao nhấp nháy, khiến cho
kính viễn vọng nhìn thấy các ngôi sao rất mờ, cũng
https://thuviensach.vn
ảnh hưởng đến độ phóng đại của kính viễn vọng (nói

chung hệ số phóng đại không thể vượt quá 1000),
nhiều thiên thể xa xăm và tối không thể quan sát
được. Tác dụng chiết quang và tán sắc của không khí
sẽ làm vị trí, hình dạng và màu sắc các thiên thể lệch
đi.
Tầng khí quyển còn hấp thu phần lớn các tia
hồng ngoại và tử ngoại khiến cho con người trên mặt
đất không thể nghiên cứu được chúng. Sóng vô tuyến
bước sóng dài không thể xuyên qua tầng khí quyển
khiến cho phạm vi quan trắc của kính viễn vọng điện
tử trên mặt đất bị hạn chế. Còn sự biến đổi của khí
hậu như mưa, trời âm u cũng khiến cho các đài thiên
văn quang học trên mặt đất không thể quan trắc
được, cho nên các nhà thiên văn mơ ước đưa kính
viễn vọng lên vệ tinh, xây dựng đài thiên văn ngoài
tầng khí quyển, từ đó có thể nhìn thấy được nhiều
hơn bộ mặt thật của các thiên thể. Trên đó các ngôi
sao không còn nhấp nháy, ánh sáng Mặt Trời cũng
không có hiện tượng tán xạ, quan trắc rất thuận tiện,
có thể quan trắc được các quầng tán của Mặt Trời bất
cứ lúc nào. Hơn nữa trên trạm vệ tinh nhân tạo, trạng
thái mất trọng lượng sẽ không gây ra sự lo ngại kính
viễn vọng bị biến dạng, dù là kính viễn vọng quang
https://thuviensach.vn
học hay kính viễn vọng vô tuyến đều có thể nâng cao

hệ số phóng đại. Từ thập kỷ 60
đến nay, các nước đã phóng
hàng loạt vệ tinh thiên văn,
thiết bị thăm dò hành tinh và
các thiết bị thăm dò không gian
giữa các vì sao, từ đó mở ra một
thời đại mới nghiên cứu thiên
văn trong vũ trụ của nhân loại,
mở ra con đường rộng lớn cho
nghiên cứu thiên văn, khiến
cho năng lực nhận thức thế giới,
cải tạo thế giới của con người
tiến thêm một bước.
T ừ khoá: Bầu khí quyển;
Thiên văn trong vũ trụ.Vệ tinh
thiên văn.

5. Vì sao phải
nghiên cứu những
phân tử giữa các vìhttps://thuviensach.vn

sao?
Các nhà thiên văn gọi chung các chất như khí,
bụi giữa các vì sao là một vật chất giữa các vì sao.
Những năm 30 của thế kỷ XX các nhà khoa học đã
dùng kính viễn vọng quang học bất ngờ phát hiện
trong các đám mây giữa các vì sao có mấy loại phân
tử lưỡng nguyên tử. Vì khả năng quan trắc của kính
viễn vọng quang học rất có hạn, nên suốt 30 năm sau
đó việc nghiên cứu các phân tử giữa các vì sao bị
ngưng lại. Cuối cùng, sự phát triển của thiên văn vô
tuyến đã mở cửa kho báu tri thức về các phân tử giữa
các vì sao.
Năm 1963 nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên dùng
kính viễn vọng điện tử phát hiện phân tử có gốc
hyđrôxin (OH). Năm năm sau lại phát hiện phân tử
amoni (NH3) do 4 nguyên tử tạo thành, phân tử
nước và những phân tử hữu cơ có cấu tạo khá phức
tạp như methanal (H2CO). Bắt đầu từ đó kính viễn
vọng điện tử cỡ lớn của nhiều nước trên thế giới đã đi
vào tìm kiếm những phân tử mới giữa các vì sao.
Đúng như một nhà thiên văn đã nói: "Bàn về phân tử
đã trở thành cái mốt của các đài
thiên văn". Những
https://thuviensach.vn
phát hiện này đã làm thay đổi cách nhìn sai trái của

các nhà thiên văn trước kia. Ví dụ trước đây cho
rằng: mật độ các chất trong không gian giữa các vì
sao rất thấp, cho nên rất khó sinh thành những phần
tử có hai nguyên tử trở lên. Dù có hình thành đi nữa
thì dưới tác dụng của tia tử ngoại và tia vũ trụ, chúng
rất dễ bị phân giải, cho nên tuổi thọ của chúng rất
ngắn.
Sự phát hiện phân tử giữa các vì sao được xem là
một trong bốn phát hiện lớn của thiên văn ở những
năm 60 của thế kỷ XX. Đến nay con người đã phát
hiện được hơn 60 loại phân tử trong hệ Ngân hà. Quá
trình nghiên cứu vật lý và hoá học các phân tử giữa
các vì sao sẽ thu được những hiểu biết mà trên mặt
đất không thể nào có được. Nó cung cấp những
thông tin vô cùng quý báu cho công tác nghiên cứu
các vấn đề quan trọng của nhiều nhà thiên văn.
Trong hệ Mặt Trời, hệ Ngân hà và các hệ sao
khác người ta đã phát hiện phân tử oxy, phân tử
nước và một số phân tử hữu cơ. Trong số những phân
tử đã phát hiện còn có hyđô cyanua, metanal và
proparcyl nitril. Ba loại phân tử hữu cơ này là những
nguyên liệu không thể thiếu được
để hợp thành axit
https://thuviensach.vn
amin. Từ đó ta thấy trong vũ trụ có thể tồn tại axit

gốc amin. Đó là loại axit dùng làm nguyên liệu chủ
yếu để cấu tạo thành anbumin và axit nucleic, vì vậy
ngoài Trái đất ra có thể còn tồn tại những hình thái
sự sống khác.
Định tinh có quá trình hình thành từ những chất
giữa các vì sao và "trở về" với các chất giữa các vì
sao, có thể thông qua sự phân tích phổ phân tử để
nghiên cứu. Kết quả của nghiên cứu lại có thể dùng
làm căn cứ để khám phá các hiện tượng thiên văn
khác. Lợi dụng sự khám phá vạch quang phổ phân tử
giữa các vì sao không những có thể hiểu được kết cấu
của đám mây phân tử mà còn có thể nghiên cứu sự
vận động, hình thái và đặc trưng phân bố khối lượng
hệ Ngân hà cũng như các hệ sao khác ngoài hệ Ngân
hà.
Không gian giữa các vì sao thuộc điều kiện siêu
chân không, nhiệt độ siêu thấp và siêu bức xạ, là
phòng thí nghiệm lý tưởng để nghiên cứu các hiện
tượng vật lý của nguyên tử và phân tử. Sự nghiên cứu
những phân tử giữa các vì sao chắc chắn sẽ thúc đẩy
các ngành thiên văn, vật lý, hoá học, sinh vật và
những kỹ thuật vũ trụ khác không
ngừng phát triển.
https://thuviensach.vn

T ừ khoá: Vật chất giữa các vì sao; Phân tử
giữa các vì sao.

6. Vì sao nói vũ trụ có thể khởi
nguồn từ một vụ nổ lớn?
Vũ trụ được khởi nguồn như thế nào? Xưa nay
luôn có người quan tâm đến vấn đề này. Về mặt này
có nhiều truyền thuyết thần thoại, cũng có người đưa
ra không ít giả thuyết khoa học. Nhà thiên văn
Gamop Mỹ từng đưa ra quan điểm mới. Ông cho rằng
vũ trụ có một giai đoạn từ dày đặc đến loãng, từ nóng
đến lạnh, không ngừng giãn nở. Quá trình này giống
như là một vụ nổ lớn. Nói một cách đơn giản vũ trụ
được khởi nguồn từ một vụ nổ. Lý luận vũ trụ bùng
nổ là học thuyết lớn nhất, nổi tiếng nhất và có ảnh
hưởng nhiều nhất trong vũ trụ học hiện đại.
Thuyết vũ trụ là một vụ nổ đã chia vũ trụ có quá
trình biến đổi hơn 20 tỉ năm nay thành ba giai đoạn.
Giai đoạn thứ nhất là thời kỳ sớm nhất của vũ trụ. Khi
vụ nổ vừa xảy ra, cả vũ trụ ở trạng thái nhiệt độ và
https://thuviensach.vn
mật độ vô cùng cao. Nhiệt độ cao khoảng trên 10 tỉ

độ C, trong điều kiện đó đừng nói đến sự sống không
tồn tại mà ngay đến Trái Đất, Mặt Trăng, Mặt Trời
cũng như các thiên thể khác đều chưa tồn tại, thậm
chí chưa hề tồn tại một nguyên tố hoá học nào.
Trong vũ trụ chỉ có những hạt vật chất cơ bản, như
các nơtron, proton điện tử, photon, và các nơtrino
v.v. . Thời kỳ đó của vũ trụ rất ngắn, có thể tính hàng
giây.
Cùng với sự giãn nở không ngừng của vũ trụ,
nhiệt độ giảm xuống rất nhanh . Khi nhiệt độ giảm
đến khoảng một tỉ độ C thì vũ trụ đi vào giai đoạn thứ
hai, các nguyên tố hoá học bắt đầu hình thành trong
giai đoạn này. Ở giai đoạn hai nhiệt độ tiếp tục giảm
đến một triệu độ C, lúc đó những nguyên tố hoá học
được hình thành sớm đã kết thúc quá trình. Các chất
trong vũ trụ chủ yếu là những hạt nhân nguyên tử,
các proton, điện tử, quang tử, đương nhiên bức xạ
quang rất mạnh và không có sự tồn tại của các vì sao.
Giai đoạn hai kéo dài hàng nghìn năm.
Khi nhiệt độ giảm đến mấy nghìn độ C là bước
vào giai đoạn thứ ba. Trong lịch sử 20 tỉ năm của vũ
trụ, đây là thời kỳ dài nhất. Đến
nay chúng ta vẫn
https://thuviensach.vn
đang sống trong giai đoạn này. Vì nhiệt độ giảm thấp

nên bức xạ cũng dần dần giảm yếu. Trong vũ trụ
chứa đầy chất khí. Những khí này dần dần hình
thành các đám tinh vân, tiến thêm một bước hình
thành hệ thống hằng tinh các dạng, trở thành thế giới
thiên hà muôn màu muôn vẻ mà ngày nay ta đang
thấy.
Đó là bức tranh đại thể về vụ nổ vũ trụ.
Thuyết vũ trụ nổ khi mới ra đời được ít người
chú ý đến, nhưng sau hơn 70 năm nó không ngừng
được chứng thực nhiều kết quả quan trắc và được
nhiều nhà thiên văn ủng hộ.
Ví dụ người ta đã quan trắc được dải phổ dịch
chuyển về phía tia đỏ của hệ thống thiên thể nằm
ngoài hệ Ngân hà. Dùng hiệu ứng Doppler để giải
thích hiện tượng này thì đó là phản ánh sự giãn nở
của vũ trụ. Điều đó hoàn toàn phù hợp với thuyết vũ
trụ nổ.
Căn cứ thuyết này, nhiệt độ vũ trụ ngày nay chỉ
còn mấy độ theo thang nhiệt độ tuyệt đối. Sự phát
hiện bức xạ vi ba vũ trụ 3 K của
những năm 60 của
https://thuviensach.vn
thế kỷ XX là một luận điểm mạnh mẽ ủng hộ thuyết

này. Có được những thực tế
quan trắc này đã khiến cho học
thuyết vũ trụ được khởi nguồn
từ vụ nổ lớn đã trở nên nổi tiếng
được nhiều người thừa nhận.
Nhưng học thuyết này cũng
chưa giải quyết được một số vấn
đề, cần phải chờ các nhà khoa
học đi sâu nghiên cứu và quan
trắc nhiều tài liệu hơn nữa mới
có thể đi đến kết luận.
T ừ khoá: Thuyết vũ trụ
bùng nổ; Vũ trụ; Vũ trụ giãn
nở.

7. Thế nào là "bức
xạ phông vũ trụ 3
K"?
Năm 1964 Công ty điện
thoại Bellhttps://thuviensach.vn
của Mỹ có hai kỹ sư

trẻ là Penzias và Wilson trong khi điều chỉnh anten
parapôn cỡ lớn đã bất ngờ nhận được những tạp nhiễu
vô tuyến. Bất cứ hướng nào trong không gian cũng
đều nhận được tạp nhiễu này, độ mạnh của tín hiệu ở
các phương đồng đều như nhau, hơn nữa kéo dài mấy
tháng không thay đổi.
Lẽ nào bản thân thiết bị bị trục trặc? Hay là do
chim bồ câu làm tổ trên anten? Họ tháo anten ra và
lắp lại, vẫn không tránh được tạp âm không thể nào
giải thích được.
Bước sóng loại tạp âm này nằm trong dải sóng vi
ba tương ứng với nhiệt độ 3,5 K là bức xạ điện từ của
vật đen. Sau khi phân tích, họ cho rằng, tạp âm này
không phải đến từ vệ tinh nhân tạo, cũng không phải
của Mặt Trời, hệ Ngân hà hoặc sóng vô tuyến của
một hệ sao ngoài Ngân hà, bởi vì khi quay anten
cường độ tạp âm vẫn không thay đổi.
Về sau, đi sâu vào đo lường và tính toán, biết
được nhiệt độ là 2,7 K, gọi chung là bức xạ phông vi
ba vũ trụ 3 K. Phát hiện này khiến nhiều nhà khoa
học đi theo thuyết vũ trụ bùnghttps://thuviensach.vn
nổ đã nhận được sự cổ
vũ to lớn. Họ cho rằng từ 15 - 20 tỉ năm trước, sau

khi vũ trụ bùng nổ thì trạng thái nhiệt độ cao ban đầu
của vũ trụ giãn nở đến nay đã lạnh đi rất nhiều. Theo
tính toán, lượng bức xạ tàn dư sau vụ bùng nổ rất
nhỏ, nhiệt độ tương ứng khoảng 6 K. Còn kết quả
quan trắc của Penzias và Wilson rất gần với nhiệt độ
của dự đoán bằng lý thuyết. Đó là sự ủng hộ vô cùng
mạnh mẽ đối với thuyết vũ trụ bùng nổ. Tiếp theo
năm 1929 sau khi Hubble khám phá ra tia phổ dịch
chuyển về phía đỏ của một thiên thể lại một lần nữa
phát hiện ra một hiện tượng thiên văn quan trọng.
Sự phát hiện bức xạ phông vi ba vũ trụ đã mở ra
một lĩnh vực mới về quan trắc vũ trụ và cũng đưa ra
những ràng buộc mới về quan trắc đối với các mô
hình vũ trụ. Vì vậy mà ở thập kỷ 60 của thế kỷ XX nó
được xem là một trong 4 phát hiện lớn của thiên văn
học. Năm 1978 Penzias và Wilson đã giành được Giải
thưởng Nôben vật lý. Viện khoa học Thuỵ Điển trong
quyết định tặng thưởng đã chỉ rõ: phát hiện này khiến
cho ta nhận được những thông tin từ xa xưa, khi vũ
trụ mới bắt đầu ra đời.
T ừ khoá: Bức xạ phông vũ trụ. Thuyết vũ trụ
bùng nổ.
https://thuviensach.vn

8. Vì sao phòng quan trắc của
các đài thiên văn phần nhiều có
kết cấu đỉnh tròn?
Các nóc nhà thường là mái bằng hoặc mái dốc,
chỉ có nóc đài thiên văn là khác hẳn, thường làm
thành đỉnh tròn màu bạc, giống như cái bánh bao,
nhìn từ xa nó lấp lánh loé lên dưới ánh nắng Mặt
Trời.
Vì sao đài thiên văn lại cấu tạo đỉnh tròn? Lẽ nào
như thế trông đẹp hơn? Không phải! Đài thiên văn
cấu tạo đỉnh tròn không phải là để dễ nhìn mà là có
tác dụng đặc biệt. Những mái nhà đỉnh tròn màu bạc
này, trên thực tế là nóc phòng quan trắc của đài
thiên văn, đỉnh của nó hình bán cầu. Đứng gần thì
thấy trên hình bán cầu đó có một rãnh cầu rộng, từ
đỉnh kéo dài xuống hết mái. Đến gần hơn ta sẽ thấy
rãnh đó là một cửa sổ lớn. Kính viễn vọng thiên văn
đồ sộ thông qua cửa sổ này hướng vào bầu trời bao
la.
https://thuviensach.vn
Thiết kế phòng quan trắc của đài thiên văn

thành hình bán cầu là để tiện cho quan trắc. Trong
đài thiên văn người ta thông qua kính viễn vọng để
quan sát bầu trời. Kính viễn vọng thiên văn thường
rất lớn nên không thể tuỳ ý di động. Còn mục tiêu
quan trắc của kính thiên văn lại phân bổ trên các
hướng của bầu trời. Nếu đỉnh nhà có dạng thông
thường thì rất khó hướng kính thiên văn vào bất cứ
mục tiêu nào ở các phương. Cho nên mái nhà đài
thiên văn tạo thành hình tròn và trên đỉnh chỗ tiếp
giáp với tường còn đặt một hệ thống quay cơ giới điều
khiển bằng máy tính, khiến cho nghiên cứu quan trắc
được thuận tiện. Như vậy khi dùng kính thiên văn để
quan trắc, chỉ cần chuyển động đỉnh tròn là có thể
điều chỉnh hướng của cửa sổ đến vùng cần quan trắc,
kính viễn vọng cũng quay theo đến hướng đó, điều
chỉnh ống kính lên xuống cho thích hợp là có thể
khiến ống kính hướng tới bất cứ mục tiêu nào trong
không trung.
Khi không quan sát, chỉ cần khép cửa sổ trên
đỉnh lại là có thể bảo vệ kính thiên văn không bị mưa
gió phá hỏng.
Đương nhiên không phải phòng
quan trắc nào
https://thuviensach.vn
cũng đều làm thành mái tròn. Có những đài thiên

văn chỉ cần quan trắc theo hướng Bắc - Nam thì
phòng quan trắc có thể tạo thành hình vuông hoặc
hình chữ nhật, giữa đỉnh mái mở một cửa sổ rộng thì
kính thiên văn vẫn có thể làm việc được.
T ừ khoá: Đài thiên văn; Quan trắc thiên văn;
Kính viễn vọng thiên văn.

9. Vì sao các đài thiên văn
thường đặt trên đỉnh núi?
Các đài thiên văn chủ yếu là những cơ sở để
quan trắc thiên văn và nghiên cứu, nên các đài thiên
văn phần nhiều được đặt trên đỉnh núi.
Công việc chủ yếu của đài thiên văn là dùng
kính viễn vọng thiên văn để quan trắc các ngôi sao.
Đài thiên văn đặt trên đỉnh núi có phải là để gần các
ngôi sao hơn không?
Không phải thế. Các ngôi sao cách chúng ta rất
xa. Nói chung hằng tinh cách xa mấy vạn tỉ km, thiên
https://thuviensach.vn
thể gần ta nhất là Mặt Trăng, cách Trái Đất hơn

380.000 km. Các ngọn núi nói chung chỉ cao mấy
km cho nên cự ly rút ngắn không đáng kể gì.

Chủ yếu là Trái Đất bị bầu khí quyển bao phủ,
ánh sáng các ngôi sao phải xuyên qua tầng khí quyển
này mới chiếu đến kính viễn vọng của đài thiên văn
được. Còn thêm sương mù, bụi bặm và hơi nước
trong không khí ảnh hưởng rất nhiều đến quan trắc
thiên văn, nhất là những nơi gần thành phố lớn, ban
đêm ánh đèn thành phố ...