thuyết vạn vật hấp dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI
KHOA SƯ PHẠM KHOA HỌC TỰ NHIÊN

...›&›...

LỊCH SỬ VẬT LÝ
Đê tài:

BA ĐỊNH LUẬT NEWTON
VÀ ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN

Nhóm 1 – ĐHSP LÝ K4
1.
2.
3.
4.
5.

Bùi Thị Yến Nhi
Võ Quang Tiến
Nguyễn Nhật Thuận
Trần Tiến
Đào Thị Nhàn

BIÊN HÒA THÁNG 9 NĂM 2017


MỤC LỤC

2

NỘI DUNG
I. Bối cảnh lịch sử
Từ giữa thế kỉ XV đã diễn ra một sự chuyển mình trong đời sống văn hóa, kinh tế,
chính trị của châu Âu trung thế kỉ. Sự phát triển thủ công nghiệp ở nông thôn, sự hình thành
và phát triển của các thành thị, nơi sản xuất và trao đổi nhiều loại sản phẩm đã phá vỡ nền
kinh tế tự cấp tự túc, đặt những nền móng ban đầu cho nền kinh tế hàng hóa. Giai cấp tư sản
hình thành với các thương gia, chủ xưởng, chủ ngân hàng giàu có và có thế lực ngay cả
chúa phong kiến cũng phải nể vì.Chế độ phong kiến phân quyền ngăn cản lưu thông đã trở
thành một sự trở ngại cho sự phát triển của nền kinh tế.Các cuộc nổi dậy của nông dân và
thợ thủ công chống lại uy quyền của giáo hội và các chúa phong kiến đã mở đường cho sự
thành lập các quốc gia phong kiến tập quyền mạnh mẽ.
Tiếp theo các cuộc thập tự chinh, các thương gia tìm những con đường mới để đi đến
buôn bán với các quốc gia giàu có phương đông. Trong những cuộc thám hiểm tìm đường
như vậy, Colombus đã phát hiện ra châu Mĩ (1492), Magellan đi vòng quanh Trái Đất (1519
– 1522) và chứng minh bằng thực nghiệm là Trái Đất tròn.
Sự phát triển kinh tế đó đòi hỏi phải xây dựng một nền khoa học mới đủ khả năng
giải quyết những vấn đề do thực tiễn đề ra. Nhiều nhà khoa học đã đoạn tuyệt với phương
pháp kinh viện và tìm đường trở về với những tư tưởng tự do thời cổ Hy Lạp (phong trào
Phục Hưng), đề cao lí trí tự do của con người, đề cao thực nghiệm trong khoa học, không
thừa nhận uy quyền và sự bảo trợ của giáo hội thiên chúa giáo.
II. Các nhà vật lý học nổi bật
2.1. Nicolaus Copernicus
Nicolaus Copernicus (1473 – 1543) - nhà thiên văn học vĩ đại người Ba Lan, người
đầu tiên đề xuất học thuyết Nhật tâm (coi Mặt trời là trung tâm của Thái dương hệ, các hành
tinh khác quay xung quanh Mặt trời và tự xoay quanh mình), làm đảo lộn học thuyết của
Ptolemy được giáo hội Thiên chúa giáo chấp nhận cho đến thời điểm bấy giờ.
2.1.1. Tiểu sử
Nicolaus Copernicus sinh ngày 19 tháng 2 năm 1473 ra tại thành phố cảng Torun, Ba
Lan (Cảng Torun xinh đẹp và sầm uất nằm trên bờ sông Vistuyn, cách bờ biển Baltic chừng

3


100 dặm) trong một gia đình thương gia và công chức. Cha của Copernicus một nhà buôn
đồng giàu có và là một công dân được kính trọng ở Torun.Nhưng ông bị mồ côi cha khi vừa
tròn 10 tuổi.Mẹ ông, Barbara Watzenrode, có lẽ đã chết trước cha ông và ít được biết tới.
Người cậu đằng mẹ của Copernicus là Łukasz Watzenrode, một giáo sĩ và sau này là Giám
mục ủy viên Địa hạt Giám mục Warmia, nuôi dạy ông và ba anh chị em ruột sau khi cha mẹ
họ qua đời. Địa vị của người cậu đã giúp Copernicus có một nghề nghiệp trong nhà thờ, cho
phép ông dành thời gian để nghiên cứu thiên văn. Copernicus có một người anh và hai chị
em gái:
•
•
•

Andrzej trở thành giáo sĩ ở Frombork
Barbara trở thành một tu sỹ dòng thánh Benedict
Katarzyna cưới một nhà buôn và là ủy viên hội đồng thành phố, Bartłomieja Gertnera
Năm 1491, Copernicus vào Học viện Kraków (hiện là Trường đại học Jagiellonian)
có thể ông đã làm quen với thiên văn học lần đầu tiên ở đây, và được Wojciech Brudzewski
dạy dỗ. Môn khoa học này nhanh chóng cuốn hút ông, như được ghi lại trong những cuốn
sách của ông mà sau này những người Thụy Điển đã chiếm lấy làm chiến lợi phẩm vào thời
kì "Potop" ("đại nạn Ba Lan") và mang về thư viện trường đại học Uppsala). Sau bốn năm ở
Kraków, và một giai đoạn ngắn ở nhà tại Torun, ông đến Ý, nơi ông học Luật và Y Học tại
các trường đại học ở Bologna và Padua. Ông cậu Giám mục tài trợ chi phí cho việc học tập
của ông và hy vọng ông cũng sẽ trở thành một Giám mục.Tuy nhiên, khi đang học luật giáo
sĩ và luật dân sự tại Ferrara, Copernicus đã gặp nhà thiên văn học nổi tiếng Domenico Maria
Novara da Ferrara.Copernicus tham dự các buổi thuyết trình của ông và trở thành học trò và
người trợ tá của ông. Những quan sát đầu tiên của Copernicus được tiến hành năm 1497,
cùng với Novara, chúng được ghi lại trong cuốn sách kinh điển của ông Về chuyển động

quay của các thiên thể (De revolutionibus orbium coelestium).
Năm 1497, cậu của Copernicus được phong chức Giám mục Warmia, và Copernicus
được bổ nhiệm làm giáo sĩ ở nhà thờ Frombork, nhưng ông ở lại Ý để đợi Lễ kỷ niệm vĩ đại
(Roman Jubilee) vào năm 1500.Copernicus đến Roma, nơi ông đã quan sát thấy một hiện
tượng nguyệt thực và giảng một số bài về thiên văn học và toán học.Vì vậy ông chỉ có thể
tới thăm Frombork vào năm 1501. Ngay khi vừa tới nơi, ông đã yêu cầu và nhận được giấy
phép quay trở lại Ý để hoàn thành các nghiên cứu tại Padua (với Guarico và Fracastoro) và
tại Ferrara (với Giovanni Bianchini), nơi ông nhận được bằng tiến sĩ luật giáo sĩ năm 1503.
Người ta cho rằng chính Padua là nơi ông đã gặp những đoạn văn của Cicero và Plato về
4


quan niệm cổ đại về chuyển động của Trái Đất, và từ đó hình thành trực giác đầu tiên về lý
thuyết của chính mình trong tương lai. Những lần quan sát và những ý tưởng thích hợp cho
lý thuyết của ông đã bắt đầu năm 1504.
Sau khi hoàn thành việc nghiên cứu, ông rời Ý đến sống và làm việc ở
Frombork.Một khoảng thời gian trước khi quay trở lại Warmia, ông đã nhận được một vị trí
ở Học viện Nhà thờ của Hội Thánh Linh (Holy Cross) ở Wrocław, Silesia, và ông đã từ chức
này vài năm trước khi chết.Mặc dầu trong cả phần đời còn lại, ông đã thực hiện các quan sát
và tính toán thiên văn nhưng chúng chỉ diễn ra trong giờ nghỉ và không được coi là nghề
nghiệp của ông.
Copernicus đã làm việc nhiều năm với Nghị viện Phổ về cải cách triều đình và xuất
bản một số nghiên cứu về giá trị tiền tệ; với tư cách Thống đốc Warmia, ông tách thuế và
thương mại ra khỏi tư pháp. Chính lần này (bắt đầu năm 1519, năm sinh của Thomas
Gresham là năm Copernicus tiến tới với một trong những sự lặp lại sớm nhất về lý thuyết
được gọi là Luật Gresham. Trong những năm này, ông cũng phải đi lại nhiều để giải quyết
các công việc hành chính và ngoại giao, cho Tổng Giám mục Warmia.
Năm 1514 ông viết Commentariolus — một bản viết tay ngắn nói về những ý tưởng
của ông về những lý thuyết Nhật tâm - chỉ để trao đổi với những người bạn. Sau đó ông tiếp
tục thu thập các bằng chứng cho một nghiên cứu chi tiết hơn. Trong thời gian chiến tranh

giữa Quân kị sĩ Teutonic và Vương quốc Ba Lan (1519–1524) Copernicus đã bảo vệ thành
công Olsztyn với cương vị chỉ huy các lực lượng hoàng gia bị bao vây bởi các lực lượng của
Albert xứ Brandenburg.
Copernicus qua đời ngày 24 tháng 5 năm 1543, hưởng thọ 70 tuổi.
2.1.2. Thành tựu
Từ năm 1503 đến 1510, Copernicus sống trong lâu đài Giám mục của cậu ông, tham
gia hành chính của địa phận. Ông in quyển sách đầu tiên, dịch từ tiếng Latin quyển sách về
đạo đức của một tác giả xứ Bizance thuộc thế kỷ thứ VII, Theophylactus de Simocatta.
Từ 1507 đến 1515, ông hoàn thành bài về Thiên văn: De Hypothesibus Motuum
Coelestium a se Constitutis Commentariolus được biết dưới tựa đề Commentariolus mà mãi
đến thế kỷ thứ XIX mới được in. Trong công trình này, ông đưa ra những nguyên tắc của
thuyết Thiên văn mới của ông: thuyết Nhật tâm (Héliocentrique) - được coi là giả thuyết
khoa học quan trọng nhất trong lịch sử. Nó đã đánh dấu bước chuyển sang thiên văn học
5


hiện đại và từ đó là khoa học hiện đại, khuyến khích các nhà thiên văn trẻ, các nhà khoa học
và các học giả có thái độ hoài nghi với những giáo điều đã tồn tại từ trước.
Sau năm 1512, ông tham dự vào công việc sửa đổi lịch (1515)
Năm 1517 ông viết một bài về tiền tệ và bắt đầu tác phẩm chính của ông: De
Revolutionibus Orbium Coelestium (Chuyển động quay của những thiên thể). Công trình
này ông hoàn tất từ năm 1530 nhưng mãi đến năm 1543 mới được in tại Nuremberg.
2.1.3. Hệ nhật tâm
Các lý thuyết có sớm hơn:
Trước đó, đã có nhiều tài liệu viết về lý thuyết hệ nhật tâm.
•

Những dấu vết đầu tiên về một mô hình nhật tâm được tìm thấy trong nhiều bản Kinh
Vệ Đà bằng tiếng Phạn được viết ở Ấn Độ cổ trước thế kỷ thứ 7 TCN: các cuốn Vệ
Đà,Aitareya Brahmana và Shatapatha Brahmana. Bài luận Vishnu Purana bằng tiếng Phạn ở

•

thế kỷ thứ 1 viết kỹ về nhiều khái niệm nhật tâm.
Philolaus (thế kỷ thứ 4 TCN) cũng có một trong những giả thuyết đầu tiên về chuyển

•

động của Trái Đất, có lẽ có cảm hứng từ các lý thuyết của Pythagoras về Trái Đất hình cầu.
Aristarchus xứ Samos vào thế kỷ thứ 3 TCN đã phát triển một số lý thuyết Heraclides
Ponticus (nói về chuyển động của Trái Đất trên trục của nó) từ đó cho thấy, đối với những gì
từng được biết, nó là mô hình chính thức đầu tiên về một hệ nhật tâm. Tác phẩm của ông về
hệ nhật tâm nay đã thất truyền, do đó người ta chỉ có thể đoán ông đã đi tới những kết luận
đó như thế nào. Theo Plutarch, thì có lẽ việc đáng chú ý nhất là một người cùng thời với

•

Aristarchus đã buộc tội ông là nghịch đạo khi "bắt Trái Đất quay".
Aryabhata ở Ấn Độ đã đi trước khám phá của Copernicus 1000 năm và đã thiết lập
một mô hình nhật tâm mà trong đó Trái Đất quay quanh trục của nó và chu kỳ của Trái Đất
và các hành tinh được xác định theo Mặt Trời đứng yên. Ông cũng là người đầu tiên phát
hiện ra rằng ánh sáng từ Mặt Trăng và các hành tinh khác là phản chiếu lại ánh sáng Mặt

•

Trời, và rằng các hành tinh quay theo một quỹ đạo hình elíp quanh Mặt Trời.
Tác phẩm của những nhà thiên văn học Ả Rập thế kỷ thứ 14 ibn al-Shatir cũng chứa
đựng những khám phá tương tự của Copernicus, và người ta cho rằng Copernicus có thể đã
bị ảnh hưởng từ đó.
Copernicus đã trích dẫn Aristarchus và Philolaus trong một bản chép tay đầu tiên của

cuốn sách của ông hiện vẫn còn, cho rằng: "Philolaus tin vào sự chuyển động của Trái Đất,

6


và một số người nói rằng Aristarchus xứ Samos ủng hộ ý kiến này." Vì một số lý do còn
chưa biết, ông đã bỏ đoạn này trước khi xuất bản cuốn sách.
Ý tưởng đến với Copernicus không phải từ việc quan sát các hành tinh, mà từ đọc
sách của hai tác giả đó.Trong Cicero ông đã thấy trích dẫn lý thuyết của Hicetas.Plutarch
cũng trích dẫn từ Pythagoras, Heraclides Ponticus, Philolaus và Ecphantes.Các tác giả đó đã
đề xuất một Trái Đất chuyển động quanh một Mặt Trời ở trung tâm.Copernicus không coi ý
tưởng của mình có nguồn gốc từ Aristarchus như đã được nói đến ở trên.
Khi cuốn sách của Copernicus được xuất bản, nó có một lời nói đầu, được đưa lên
mà không có ý kiến của ông, của nhà thần học Andreas Osiander. Giáo sĩ này cho rằng
Copernicus viết cuốn sách về nhật tâm cho rằng Trái Đất chuyển động chỉ là một giả thuyết
toán học, chứ không phải cho rằng đó là khả năng hay thậm chí là sự thật. Điều này hiển
nhiên được viết ra để làm dịu đi phản ứng tôn giáo chống lại cuốn sách, nhưng không có
bằng chứng cho thấy Copernicus đã coi hình thức nhật tâm chỉ đơn giản thích hợp về mặt
toán học, không liên quan tới thực tế. Các lý thuyết của Copernicus phủ nhận lời giải thích
Mặt Trời quay quanh Trái Đất trong Cựu Ước (Joshua 10:13).
Có tranh cãi rằng trong khi phát triển toán học về hệ nhật tâm, Copernicus đã sử
dụng không chỉ toán học Hy Lạp mà cả toán học và thiên văn học truyền thống Hồi giáo,
đặc biệt là các tác phẩm của Nasir al-Din Tusi, Mu'ayyad al-Din al-‘Urdi và ibn al-Shatir.
Lý thuyết của Copernicus
Lý thuyết chính của Copernicus được xuất bản trong cuốn, De revolutionibus orbium
coelestium (Về chuyển động quay của các thiên thể) vào năm ông mất, 1543, mặc dù ông đã
tiến gần tới lý thuyết này từ nhiều thập kỷ trước.
Cuốn sách này đánh dấu sự chấm dứt của thuyết địa tâm (và thuyết nhật tâm) coi Trái
Đất ở trung tâm vũ trụ.Copernicus cho rằng Trái Đất là một hành tinh quay xung quanh Mặt
Trời một vòng trên một năm, và quay quanh trục một vòng trên một ngày.Ông đã khám phá

được vị trí chính xác của những hành tinh đã được biết và giải thích sự tiến động của những
điểm phân một cách chính xác bởi sự thay đổi vị trí một cách chậm chạp của trục quay của
Trái Đất. Ông cũng đưa ra giải thích rõ ràng về nguyên nhân gây ra các mùa: rằng trục của
Trái Đất không vuông góc với hành tinh trên quỹ đạo của nó. Ông cộng thêm vào sự chuyển
động của Trái Đất, theo đó trục của nó được giữ hướng về đúng một điểm trên bầu trời trong

7


suốt cả năm; từ thời Galileo Galilei, đã có thừa nhận rằng Trái Đất "không" giữ nguyên một
hướng khi nó chuyển động.
Copernicus cũng thay thế những vòng cân bằng của Ptolemy bằng nhiều ngoại
luân.Đây là nguồn chính cho rằng hệ của Copernicus thậm chí còn có nhiều ngoại luân hơn
hệ của Ptolemy.Với sự thay đổi này, hệ của Copernicus chỉ có một kiểu chuyển động tròn
duy nhất, sửa chữa lại những điều mà ông cho là không chính xác trong hệ của
Ptolemy.Nhưng khi Copernicus đặt Mặt Trời vào vị trí trung tâm của mặt cầu của trời, ông
không cho nó là trung tâm của vũ trụ mà chỉ ở gần nó.
Về mặt thực nghiệm, hệ của Copernicus không tốt hơn kiểu của Ptolemy. Copernicus
nhận thức được điều này và không thể đưa ra "bằng chứng" quan sát trong cuốn sách của
mình, thay vào đó ông lại dựa vào những tranh luận về một hệ chính xác và đúng đắn hơn.
Từ khi cuốn sách được xuất bản tới khoảng năm 1700, rất ít nhà thiên văn tin vào hệ của
Copernicus, mặc dù cuốn sách đó được truyền bá khá rộng (khoảng 500 bản sách được cho
là vẫn còn tồn tại, đó là một con số lớn so với tiêu chuẩn khoa học của thời đó). Tuy nhiên,
nhiều nhà thiên văn học, đã chấp nhận một số khía cạnh của lý thuyết so với những thuyết
khác, và hệ của ông đã có ảnh hưởng lớn đối với những nhà khoa học về sau này như
Galileo và Johannes Kepler, những người đã chấp nhận, và đấu tranh cho nó và (đặc biệt là
trường hợp của Kepler) tìm cách cải thiện nó. Những quan sát của Galileo về các tuần của
Sao Kim đã cho thấy bằng chứng quan sát thực nghiệm đầu tiên cho lý thuyết của
Copernicus.
Hệ của Copernicus có thể được nói gọn trong bảy đề xuất, như chính Copernicus đã

tập hợp trong một Compendium của cuốn De revolutionibus orbium coelestium được tìm
thấy và xuất bản năm 1878.
Bảy phần của lý thuyết Copernicus là:
1.
2.
3.
4.

Không có một trung tâm của vũ trụ
Trung tâm của Trái Đất không phải là trung tâm vũ trụ
Trung tâm của vũ trụ gần Mặt Trời
Khoảng cách từ Trái Đất đến Mặt Trời là không thể nhận thấy nếu so sánh với khoảng cách
tới các ngôi sao

5. Chuyển động quay của Trái Đất giải thích cho chuyển động thấy hàng ngày của các ngôi sao
6. Những chuyển động quan sát thấy hàng năm của Mặt Trời được gây ra khi Trái Đất chuyển

động quanh Mặt Trời

8


7. Chuyển động thụt lùi của các hành tinh được gây ra bởi chuyển động của Trái Đất, mà

người quan sát đứng trên nó
Về chuyển động của các thiên thể
Tác phẩm chính của Kopernik, Về chuyển động của các thiên thể (1543), là thành
quả của hàng thập kỷ lao động. Nó có một lời mở đầu vô danh do Andreas Osiander, một
nhà thần học và là bạn của Kopernik viết, cho rằng lý thuyết này, bị coi là một công cụ cho
phép có được những tính toán đơn giản và chính xác hơn, không có ứng dụng bên ngoài

phạm vi thiên văn học. Cuốn sách thực của Kopernik được bắt đầu bởi một bức thư của
người bạn ông (lúc ấy đã qua đời) là Nicola Schönberg, Tổng Giám mục Capua, thúc giục
Kopernik xuất bản lý thuyết của mình. Sau đó, trong một bài mở rất dài, Kopernik dành
tặng cuốn sách cho Giám mục Paul III, giải thích động cơ bên ngoài trong việc viết cuốn
sách vì khả năng còn hạn chế của các nhà thiên văn học trước đó trong việc đưa ra một lý
thuyết đầy đủ về các hành tinh, và chỉ ra rằng nếu hệ của ông làm tăng độ chính xác của các
dự đoán thiên văn học nó sẽ cho phép Nhà thờ phát triển một loại lịch chính xác hơn. Lúc
ấy, việc cải cách lịch Julian được coi là cần thiết và là một trong những nguyên nhân chính
khiến nhà thờ trợ cấp cho thiên văn học.
Tác phẩm này được chia làm sáu cuốn:
1. Cái nhìn chung về lý thuyết nhật tâm, và một sự trình bày ngắn gọn về ý tưởng

của ông về thế giới.
2. Đa số là lý thuyết, trình bày các nguyên tắc của thiên văn hình cầu và một danh

sách các ngôi sao (là một nền tảng cho những tranh cãi phát triển lên trong
những cuốn sách tiếp theo).
3. Đa phần dành cho những chuyển động thực tế của Mặt Trời và những hiện tượng

liên quan.
4. Miêu tả Mặt Trăng và những chuyển động quỹ đạo của nó.
5. Giải thích cụ thể về hệ thống mới.
6. Trình bày cụ thể về hệ thống mới.

Dù những ý kiến này có phải là "cách mạng" hay "bảo thủ" chúng là chủ đề tranh
luận cho tới cuối thế kỷ 20. Thomas Kuhn đã cho rằng Copernicus đưa "một số tính chất
thiên văn học vốn trước đó được cho là của Trái Đất sang cho Mặt Trời." Một số nhà sử học
khác từ đó cho rằng Kuhn đã đánh giá thấp cái gọi là "cách mạng" của công trình của
Copernicus, và nhấn mạnh khó khăn mà Copernicus có thể gặp phải khi đưa lý thuyết thiên
văn học của mình ra mà chỉ đơn giản dựa vào hình học, mà không có bằng chứng thực

nghiệm.

9


Lý thuyết của Copernicus có tầm quan trọng đặc biệt trong lịch sử văn minh loài
người. Nhiều tác giả cho rằng chỉ hình học của Euclid và vật lý của Isaac Newton và Thuyết
tiến hoá của Charles Darwin là có thể có ảnh hưởng ở mức so sánh được đối với văn hoáloài
người nói chung và khoa học nói riêng.
Nhiều ý nghĩa đã được gán cho lý thuyết của Copernicus một phần từ ý nghĩa khoa
học đúng đắn của nó. Tác phẩm của ông ảnh hưởng tới cả tôn giáo và khoa học, giáo điều
cũng như tự do của vấn đề khoa học. Vị trí của Copernicus với tư cách là một nhà khoa học
thường được so sánh với Galileo Galilei.
Công trình của Copernicus phản đối giáo điều tôn giáo được chấp nhận sau đó: nó có
thể cho thấy rằng không cần thiết phải có một (Đức Chúa) tuyệt đối trao linh hồn, quyền lực
và cuộc sống cho thế giới và con người - khoa học có thể giải thích mọi điều được cho là
của Chúa.
Tuy nhiên, chủ nghĩa của Copernicus cũng mở một lối đi cho tính nội tại, quan điểm
cho rằng một lực lượng siêu nhiên, hay một vị thần thánh, thâm nhập vào mọi vật tồn tại một quan điểm từ đó được phát triển thêm trong nhiều triết học hiện đại. Chủ nghĩa nội tại
cũng dẫn tới chủ nghĩa chủ quan: với lý thuyết rằng có thể nhận thức rằng những tạo vật
thực tế, rằng không có thực thể tồn tại độc lập với nhận thức. Vì thế một số người cho rằng
Chủ nghĩa Copernicus đánh đổ những nền tảng của khoa học Trung Cổ và siêu hình học.
Một hệ quả của Chủ nghĩa Copernicus là quy luật khoa học không cần thiết phải phù
hợp với thực tế.Sự đối nghịch này với hệ của Aristoteles vốn đặt cao tầm quan trọng của
nguồn gốc của hiểu biết thông qua các giác quan.
Khái niệm của Copernicus đánh dấu một sự cách mạng khoa học.Thực vậy một số
cho rằng nó đứng ngang bằng với sự khởi xướng của "cuộc cách mạng khoa học".
Immanuel Kant mang tính biểu tượng của cách mạng do Copernicus khởi xướng - chủ nghĩa
duy lý ưu việt của nó - công nhận rằng chính sự hợp lý của con người là cách làm sáng tỏ về
những hiện tượng quan sát được. Những nhà triết học gần đây cũng tìm thấy những giá trị

triết học trong chủ nghĩa Copernicus.
2.2.Giordano Bruno
Giordano Bruno (1548 – 1600) nhà thiên văn học người Ý, được biết đến với các lý
thuyết mở rộng hơn nữa thuyết Nhật tâm của Nicolaus Copernicus.Ông được coi là tấm
gương đầu tiên hy sinh vì khoa học.
10


2.2.1. Tiểu sử
Giordano Bruno sinh năm 1548 tại Nola, nước Ý. Khi mới sinh ra, ông được đặt tên
là Filippo Bruno. Bruno mồ côi từ nhỏ, được tu viện thuộc dòng Dominic nuôi dưỡng, cho
ăn học và trở thành linh mục.
Ngay khi học tập ở tu viện, Bruno đã thoáng có những ngờ vực về những sách Giáo
lý của đạo Kito.Tình cờ một hôm, ông tìm thấy trên giá sách của tu viện cuốn Về sự chuyển
động của các thiên thể của Nicolaus Copernicus. Ông rất khâm phục nhà bác học thiên tài
người Ba lan đó và ông đã phát triển thêm tư tưởng của Copernicus.
Do có những tư tưởng tiến bộ, ông bị Tòa án tôn giáo truy sát và buộc phải trốn khỏi
nước Ý năm 1576, đi phiêu bạt sang nhiều nước châu Âu.
Năm 1592, một tên quý tộc ở Venedia câu kết với giáo hội giả vờ viết thư mời ông
trở về quê hương để dạy học cho hắn và sau đó báo cho toà án giáo hội đến bắt ông. Ông bị
bắt vào ngày 23 tháng 5 năm 1952 và bị giam cầm suốt tám năm sau đó. Giáo hội dùng cực
hình để buộc ông từ bỏ quan điểm của mình, nhưng ông kiên quyết giữ vừng chân lý.
Năm 1593, Bruno bắt đầu bị Tòa án dị giáo Roma xét xử do việc chối bỏ một số giáo
lý Công giáo nền tảng (như về Ba Ngôi, thiên tính của Đức Kitô, sự đồng trinh của Maria,
sự biến đổi bản thể). Quan điểm phiếm thần của ông cũng là một vấn đề bị lưu ý nghiêm
trọng Tòa án đã kết tội và ông bị hỏa thiêu tại Roma vào ngày 17 tháng 2 năm 1600.
Sau khi chết, ông trở nên nổi tiếng, đặc biệt là với các nhà bình luận thế kỷ 19 và đầu
thế kỷ 20 coi ông là một tấm gương hy sinh vì khoa học.
2.2.2. Thành tựu
Tổng quan

Nói chung, học thuyết về triết học của Bruno kế thừa những tư tưởng của
Democritus, Epicurus, Heraclitus,... Nó là sản phẩm của chủ nghĩa duy vật thời đại Phục
hưng và sự tiếp nối, phát triển những gì mà Copernicus để lại trong Điều kiện mới .
Thế giới quan
Đối với Bruno, thế giới này là thế giới vật chất, vô tận và vĩnh viễn.Hệ Mặt Trời chỉ
là một trong vô vàn các hệ thống của vũ trụ.Trái Đất chỉ là một hạt bụi trong vũ trụ bao
la.Như vậy, thế giới của nhà triết học Ý là một vũ trụ không có điểm dừng.Nó đã vượt qua
thế giới của Copernicus bởi nhà thiên văn học vĩ đại này cho rằng thế giới có giới hạncủa
riêng nó. Không chỉ có vậy, Bruno còn đi xa hơn khi cho rằng không chỉ có Trái Đất mà cả
11


Mặt Trời cũng có chuyển động của riêng mình và Khí quyển xoay chuyển cùng trái đất.
Nếu ta nhìn vào hoàn cảnh khi đó, ta thấy ý kiến của Bruno có ý nghĩa như thế nào. Cần biết
rằng đến thế kỉ 18, cơ bản là con người mới tin rằng Trái Đất quay quanh Mặt Trời. Tức là ý
kiến Trái Đất có chuyển động đã bị hoài nghi trong một thời gian dài.Nếu chuyển động của
Trái Đất còn bị nghi ngờ như thế thì mấy ai suy nghĩ đến xem Mặt Trời và bầu khí quyển có
chuyển động hay không.
Bruno cũng đi theo trào lưu chống lại sự thống trị về tư tưởng của tôn giáo khi cho
rằng các hiện tượng tự nhiên có nguồn gốc từ vật chất. Vật chất tự thiết định mình bằng sự
thống nhất giữa nguyên nhân và cơ sở tồn tại của nó.Cơ sở tồn tại của vật chất nằm ngay
trong chính vật chất và đây là thứ thiết định nên kết cấu bên trong của vật chất, còn nguyên
nhân thì thiết định cấu tạo bên ngoài. Bruno chỉ ra rằngː
“Cái lúc đầu là hạt lúa mì thì trở thành cây lúa mì, sau đó là bông lúa mì, sau đó là
bánh mì, dịch ăn, máu, tinh dịch, động vật, phôi thai, con người, xác; sau đó làđất và đá.
Do vậy, ở đây chúng ta nhận thức được một cái biến hóa về thành vạn vật, nhưng tự nó luôn
luôn là bất biến. Như vậy thực sự thì không có gì bất biến, vĩnh cửu và xứng đáng với cái
tên gọi bản nguyên, ngoài một mình vật chất. Với tư cách là cái tuyệt đối, vật chất bao hàm
trong mình mọi hình thức mà nó thể hiện qua đó, không phải từ ai khác nào đó, mà sản sinh
ra từ chính bản thân mình. Một cái gì chết đi ở đâu đó, thì đó chỉ là sự ra đời của cuộc sống

mới”
Tuy còn khiếm khuyết khi cho rằng vật chất hữu sinh ra đời trước vật chất vô sinh (ta
biết rằng thực tế phải là ngược lại), Bruno cũng có một ý kiến đúng đắnː khi giải thích các
hiện tượng tự nhiên, đừng đi tìm các lực lượng tôn giáo nào đó mà hãy tìm ngay trong chính
vật chất.
Bruno còn nêu ra phạm trù cái duy nhất.Đối với phiếm thần luận, đó là Thượng đế
tồn tại dưới dạng tự nhiên.Trên thực tế, Thượng đế chỉ tồn tại trên danh nghĩa vì mọi sự vật
chỉ là những biểu hiện cụ thể của cái duy nhất.Nếu sự vật biến đổi không ngừng thì cái duy
nhất lại cho thấy sự bất biến. Ở đây, tuy có màu sắc của chủ nghĩa đa thần, Bruno đã tỏ ra
mình là người đối lập với tôn giáo cầm quyền khi đó vì rõ ràng, tư tưởng của ông mang màu
sắc duy vật. "Tự nhiên là Thượng đế trong mọi vật" và nó không được sáng tạo bởi bất kỳ
ai.

12


Phương pháp luận
Bruno có những đóng góp không hề nhỏ cho sự phát triển của phép biện chứngː
Ông đưa ra tư tưởng về sự phù hợp giữa các mặt đối lập.Bruno cho rằng thế giới là
sự phù hợp giữa cái tối thiểu và cái tối đa, cái này mất đi thì cái khác sẽ ra đời. Ông viếtː
“Nếu suy nghĩ một cách chín chắn thì chúng ta sẽ thấy rằng tiêu diệt chẳng qua chỉ là phát
sinh, phát sinh chẳng qua chỉ là tiêu diệt. Tình yêu là lòng căm thù, lòng căm thù là tình
yêu.Rốt cục, căm thù là cái đối lập tức căm thù là cái thứ hai. Do vậy, về mặt thực thể và
gốc rễ, tình yêu và căm thù, hữu nghị và thù hằn là cùng một cái

”

Như vậy, các mặt đối lập không chỉ bài trừ lẫn nhau mà còn thống nhất với nhau.
Qua trình tiêu diệt và phát sinh là hai quá trình độc lập, nhưng tiêu diệt chỉ đơn thuần là
sựchuyển hóa từ cái này sang cái khác. Trong quá trình nhận thức, con người chỉ nhận thức

được một mặt trong mối quan hệ của nó với những cái đối lập với nó. Từ sự đối lập với căm
thù, ta định nghĩa thế nào là tình yêu và ngược lại.
Kế thừa tư tưởng của Heraclitus, Bruno cho rằng tất cả mọi thứ đều tồn tại trong cái
biến đổi.Tư tưởng về phát triển là sự tiếp nối nguyên tắc về sự phù hợp giữa các mặt đối lập.
Tuy nhiên, khi giải thích về vận động, nhà triết học lại cho thấy tư tưởng duy tâm khi
cho rằng linh hồn là thứ tạo ra lực đẩy. Nó điều khiển mọi sự vật phát triển theo quy luật tất
định.
Nghiên cứu về đơn tử
Đây là học thuyết được Bruno xây dựng trên cơ sở học thuyết về nguyên tử của
Democritus và toán học.Ông chỉ ra rằng về mặt vật lý, học thuyết này có giá trị vì nguyên tử
là cái tối thiểu (Đối với Bruno, có 3 loại tối thiểuː điểm trong toán học, nguyên tử trong vật
lý và đơn tử trong triết học).Cái tối thiểu phải phù hợp với cái tối đa.Cái tối đa là giới tự
nhiên vô tận với tất cả các hình thức của nó.Vậy cái tối thiểu sẽ là đơn tử.Đơn tử là là phần
tử nhỏ nhất của triết học, có khả năng chứa đựng tinh thần.Nó là căn nguyên của tất cả các
sự vật trong vũ trụ. Bruno có viếtː
“Cái được sản sinh ra, cái sinh ra cái khác và cái là nguồn gốc của sự sản sinh bao
giờ cũng về một thực thể. Nhờ đó, người ta không lấy làm lạ khi Heraclitus cho rằng mọi
vật thật ra là một khối thống nhất, nhờ biến đổi nên khối thống nhấ bao hàm tất cả.

”

13


Nhận thức luận
Bruno tỏ ra cùng quan điểm với những đồng nghiệp đương thời khi khẳng định giá trị
của con người được thể hiện thông qua nhận thức.Nhận thức là hướng tới chân lý, nhưng
chỉ có một chân lý duy nhất là chân lý của triết học và khoa học.Còn nếu có cái thứ hai thì
thật là hoang đường, phi lý.
Đối với ông, tự nhiên là đối tượng của nhận thức.Nhà triết học đã đưa ra nguyên tắc

nghi ngờ trong nhận thức.Theo quan điểm của Bruno, không nên dựa vào quá khứ khi phán
đoán sự vật mà phải dựa vào lý trí của thợc nghiệm để đảm bảo tính xác thực của tri thức.
Tri thức chân chính không phải là thứ của uy quyền và lòng tin mù quáng.
Bruno đã chia quá trình nhận thức thành 3 giai đoạnː
•

Cảm tínhː Cảm giác sẽ là điều cần thiết chúng ta tiếp nhận chủ thể. Tuy nhiên, đó chỉ là bề

•

ngoài của chủ thể đó.
Lý tríː Lúc này, con người đã phát hiện ra chân lý. Tuy nhiên, chân lý mới chỉ là một phần

thôi, chưa bộc lộ hết. Nó giống như "ánh mặt trăng được phản chiếu bởi ánh mặt trời".
• Trí tuệ (hay còn gọi là intellectus)ː Lúc này chúng ta mới biết được chân lý đầy đủ là gì.
Chính vì vậy, đây là đỉnh cao của nhận thức.
Dù có hạn chế, Bruno đã cho thấy nhiều điểm hợp lý trong nghiên cứu về nhận thức luận.Về
cơ bản, nhận thức luận của ông mang tính chất duy vật.
2.3. Tycho Brahe
Tycho Brahe (1546 -1601) là nhà thiên văn học, nhà chiêm tinh học Đan Mạch, được
coi là người sáng lập môn thiên văn quan sát trước khi có kính viễn vọng.
2.3.1. Tiểu sử
Tycho Brahe, tên thật là Tyge Ottensen Brahe, sinh ngày 14 tháng 12 năm 1546 tại
lâu đài Knudstrup (Knutstorp) vùng Scania (tiếng Đan Mạch là Skåne, thời đó thuộc lãnh
thổ Đan Mạch, nay là vùng Nam Thụy Điển). Tên họ Tycho là tên Latin hóa khi Tyge Brahe
lên 15 tuổi. Là con trai trưởng của nhà quý tộc Otte Brahe và bà Beate Bille, Tycho Brahe
có một em trai song sinh (chết non), một chị gái, Kirstine Brahe, và một em gái, Sophie
Brahe. Chính cô em gái Sophie sau này đã trở thành người phụ tá đắc lực cho Tycho Brahe
trong các việc quan sát thiên văn.
Thời trẻ, Tycho Brahe nhắm theo ngành khoa học tại Đại học Rostock, nhưng cha lại

muốn chàng phải học ngành luật học và ngoại giao. Vì vậy, năm 1559 chàng phải bắt đầu
14


học luật tại Đại học Copenhagen, rồi Đại học Leipzig (năm 1560), nhằm tạo một kiến thức
căn bản đầy đủ cho một nhà quý tộc trẻ để nắm giữ một chức vụ trong triều đình thời đó.
Tuy nhiên, chàng đã lén học toán học, thiên văn học, thuật luyện giả kim và chiêm tinh học.
Sau đó Tycho Brahe sang học tại Đại học Wittenberg vào các năm 1565-66, rồi Đại học
Rostock (Đức) và cuối cùng là Đại học Bâle (Thụy Sĩ).
Năm 1572, Tycho Brahe yêu và kết hôn với Kirstine Jørgensen, con gái mục sư
Jørgen Hansen. Theo phong tục thời đó khi một nhà quý tộc kết hôn với một phụ nữ thường
dân, thì người vợ và các con không được hưởng tước hiệu quý tộc, cũng không được quyền
thừa kế sản nghiệp của người cha. Họ có 8 người con, trong đó 2 người chết non, còn lại 6
người theo cha mẹ sang Praha sống và không trở về Đan Mạch. Bà vợ cũng qua đời tại
Praha năm 1604, sau khi chồng chết 3 năm.
Khi vua Frederik II băng hà thì Tycho Brahe cũng mất sự tài trợ, ông gom góp tài sản
cùng vợ và các con đi du lịch ít năm ở châu Âu, tới năm 1599 ông định cư tại Praha (nay là
thủ đô Cộng hòa Séc) và làm việc với vai trò nhà thiên văn kiêm nhà toán học hoàng gia
trong triều đình vua Rudolf II.
Vua Rudolf II cho xây 1 trạm quan sát thiên văn trong lâu đài Benátky nad Jizerou,
cách Praha khoảng 50 km. Tycho Brahe làm việc tại đây 1 năm, sau đó Rudolf II yêu cầu
Tycho Brahe trở lại Praha cho tới khi chết.
Ngày 13 tháng 10 năm 1601, sau khi dự tiệc tại nhà người bạn Peter Vok von
Rosenberg, Tycho Brahe bị bệnh nặng (có lẽ tuyến tiền liệt bị nở phồng ra), ông ta tự điều
trị bệnh bằng một loại thuốc có hàm chất thủy ngân trong 11 ngày, nhưng không khỏi.
Tycho Brahe từ trần ngày 24 tháng 10 năm 1601 và được an táng trong Nhà thờ Đức Bà
Týnem, gần đồng hồ thiên văn ở Praha. (Một thuyết khác cho là ông ta bị đầu độc. Ngày
nay người ta đã làm một cuộc xét nghiệm râu của ông ta và đã tìm ra một lượng chì và thủy
ngân khá cao.)
2.3.2. Thành tựu

Khám phá siêu tân tinh
Trở về Đan Mạch năm 1570, Tycho Brahe tiếp tục nghiên cứu thiên văn và ngày 11
tháng 11 năm 1572, Tycho Brahe khám phá ra một sao mới trong chòm sao Cassiopeia cũng có độ sáng bằng Sao Kim - (nay là sao SN1572, cách Trái Đất 7.500 quang niên)

15


Tycho Brahe đã hô lên "nova, nova" (sao mới, sao mới). Ngày nay người ta gọi loại sao đó
là supernova (siêu tân tinh) loại 1.
Việc khám phá này của Tycho Brahe được cho là nguồn cảm hứng cho bài thơ nổi
tiếng "Al Aaraaf" của thi sĩ Edgar Allan Poe. Năm 1998 tạp chí Sky & Telescope đã đăng
một bài của Donald W. Olsen, Marilynn S. Olsen và Russell L. Doescher, đưa ra lý luận
rằng "tân tinh" của Tycho Brahe cũng chính là "ngôi sao từ cực đi về phía Tây" trong tác
phẩm Hamlet của văn hào William Shakespeare.
Thời đó người ta cho rằng các sao loại kể trên năm trong bầu khí quyển của Trái Đất,
Tycho Brahe bác bỏ quan điểm đó. Năm 1573 Tycho Brahe xuất bản một quyển sách mang
tên De nova stella (các tân tinh), do đó từ nova được dùng để chỉ một ngôi sao đột nhiên
sáng chói lên.
Lập các đài quan sát thiên văn
Năm 1574, Tycho Brahe dạy nhiều giáo trình chuyên đề Lý thuyết về chuyển động
của các hành tinh tại Đại học Copenhagen.Tycho Brahe cho rằng ngành thiên văn sẽ chỉ tiến
triển nhờ vào các cuộc quan sát tỉ mỉ.
Sau khi sang Đức lần nữa để gặp nhiều nhà thiên văn, Tycho Brahe nhận lời đề nghị
của vua Frederik II, trở về Đan Mạch lập đài quan sát thiên văn. Vua Frederik II cấp cho
Tycho Brahe đảo Hven (tên Thụy Điển là Ven, một đảo nhỏ giữa Đan Mạch và Thụy Điển,
thời đó thuộc Đan Mạch) làm thái ấp và cấp tiền cho để xây đài quan sát thiên văn tại
đó.Khoảng năm 1580 Tycho Brahe cho xây đài quan sát thiên văn, đặt tên là Uraniborg (lâu
đài của Urania, tên nữ thần bảo trợ ngành thiên văn trong thần thoại Hy lạp).Đài quan sát
này trở thành đài quan sát thiên văn quan trọng nhất châu Âu thời đó. Tuy nhiên Tycho
Brahe cho rằng đài này còn nhỏ, chưa đáp ứng được nhu cầu, nên đã cho xây thêm một đài

thứ hai ngay bên cạnh, đài này hoàn thành năm 1584, được đặt tên là Stjerneborg (lâu đài
tinh tú). (Ngày nay chỉ còn hàng rào bao quanh lâu đài Uraniborg, nhưng người ta đã dựng
lại Stjerneborg bằng bê-tông và hiện có các bản sao các dụng cụ đo lường của Tycho Brahe
thời đó.)
Tycho Brahe làm việc quan sát thiên văn rất tỉ mỉ và cẩn thận giữ gìn các dữ liệu
quan sát của mình, nên được các đồng nghiệp đương thời coi là một nhà quan sát thiên văn
chính xác nhất thời đó. (Nên nhớ là thời đó chưa có các thấu kính và mãi năm 1610 mới có
kính viễn vọng.)
16


Công trình chính
Công trình chính của Tycho Brahe là phát hiện ra sao chổi C/1577 V1.Sao này là
ngôi sao đầu tiên mà Tycho Brahe đo được mức thị sai (parallax) của nó.Căn cứ trên các
quan sát của mình, Tycho Brahe đã chứng minh là nó không nằm trong bầu khí quyển của
Trái Đất như quan niệm thời đó. Nó vẽ ra một quỹ đạo ê-lip quanh Mặt Trời, phía bên kia
Mặt Trăng, cắt các quỹ đạo của các hành tinh khác. Tycho Brahe rút ra kết luận là các hành
tinh không dựa trên các thiên cầu vững chắc trong suốt (các thiên cầu tinh thể).
Ngoài ra Tycho Brahe cũng khẳng định là các sao chổi ở cách xa Trái Đất hơn Mặt
Trăng.
Thuyết hệ thống các hành tinh
Mặc dù vẫn theo thuyết địa tâm (geocentrism) của Claudius Ptolemy (khoảng 90 168), Tycho Brahe xét lại 2 điểm quan trọng của mô hình Ptolemy: tính vững chắc của các
thiên cầu và tính lưu chuyển của chuyển động của các tinh tú. Johannes Kepler (1571 1630) - học trò của Tycho Brahe - sau này đã khái quát hóa nguyên tắc là mọi hành tinh đều
có quỹ đạo elip.
Từ các quan sát của mình, Tycho Brahe suy diễn ra một hệ thống gọi là hệ Tycho
Brahe, mô tả cách nhìn vũ trụ của mình. Hệ này xuất hiện sau hệ nhật tâm (heliocentrism)
của Nicolaus Copernicus (1473 - 1543).Tycho Brahe bác bỏ thuyết nhật tâm, nhưng đồng
thời cũng bác bỏ thuyết địa tâm.
Tycho Brahe đưa ra một hệ lai tạp, cho rằng Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái
Đất, mọi hành tinh khác quay quanh Mặt Trời.

Di cảo
Sau khi chết, Tycho Brahe để lại vô số tài liệu nhật ký quan sát thiên văn, được vua
Frederik III cho đưa từ Praha về Đan Mạch. Sau đó Rasmus Bartholin (1625 - 98), giáo sư
Đại học Copenhagen và nhà thiên văn Ole Rømer (1644 - 1710) tập hợp và chỉnh lý, nhưng
không có phương tiện để xuất bản. Các tài liệu này lại bị chuyển sang Paris, rồi lại trở về
Đan Mạch, mãi tới thời kỳ 1913 - 29 mới được nhà thiên văn Johannes Ludvig Emil Dreyer
xuất bản thành 15 tập.

17


2.4. Johannes Kepler
Johannes Kepler ( 1571 – 1630), là một nhà toán học, thiên văn học và chiêm tinh
học người Đức. Là một trong những đại diện của cuộc cách mạng khoa học thế kỷ 17,
Kepler được biết đến nhiều nhất bởi các định luật về chuyển động thiên thể mang tên ông.
2.4.1. Tiểu sử
Kepler sinh ngày 27 tháng 12 năm 1571 tại thành phố tự trị Weil der Stadt thuộc Đế
quốc La Mã Thần thánh (nay là một phần thuộc vùng Stuttgart ở bang Baden-Württemberg
của nước Đức, cách trung tâm Stuttgart 30 km về phía tây). Ông nội ông từng là Thị trưởng
thành phố, nhưng lúc Johannes ra đời, gia đình đang rơi vào cảnh khánh kiệt. Kepler là con
cả trong số 7 người con của mẹ ông, nhưng ba trong số đó chết yểu. Người cha kiếm sống
bấp bênh với nghề lính đánh thuê, rời bỏ gia đình khi Johannes mới năm tuổi và về sau được
cho là đã chết trong Chiến tranh tám mươi năm ở Hà Lan. Mẹ ông, con gái một chủ quán
trọ, là một thầy thuốc chữa bệnh bằng thảo dược và về sau bị kết án là phù thuỷ.
Do đẻ non, Johannes từ bé đã yếu ớt và hay ốm đau. Bù lại Kepler thông minh hơn
người và người ta kể lại rằng khi còn nhỏ, cậu thường làm những khách trọ ở nhà ông ngoại
ngạc nhiên vì khả năng toán học kỳ lạ của mình.
Kepler làm quen với thiên văn học từ rất sớm và gắn bó với nó trong cả cuộc
đời.Năm 1577, khi mới lên sáu, cậu đã quan sát một siêu sao chổi, và sau này kể lại rằng
cậu đã "được mẹ đưa lên một chỗ cao để nhìn nó". Năm 1580, Kepler quan sát một hiện

tượng thiên văn khác - nguyệt thực, cậu nhớ là đã "được gọi ra ngoài" để nhìn nó và rằng
Mặt Trăng "có vẻ khá đỏ". Tuy nhiên bệnh đậu mùa thời trẻ đã giảm thị lực và liệt tay của
Kepler, khiến cậu bé phải chú tâm tới toán học nhiều hơn là quan sát các khía cạnh thiên
văn học.
Năm 1589, sau khi học qua trường văn phạm, trường tiếng Latinh, và trường dòng ở
Maulbronn theo hệ thống giáo dục Lutheran, Kepler bắt đầu theo học tại Đại học Tübingen.
Tại đây ông học triết học từ Vitus Müller và thần học từ Jacob Heerbrand (một học trò của
Philipp Melanchthon ở Wüttenberg người sau trở thành hiệu trưởng của trường. Kepler sớm
chứng tỏ là một nhà toán học xuất chúng và nổi tiếng có tài chiêm tinh. Dưới sự hướng dẫn
của giáo sư toán học Michael Maestlin , ông nghiên cứu cả hệ thống Ptolemy và hệ thống
Copernicus về chuyển động hành tinh và trở thành một người ủng hộ Copernicus từ lúc đó.
Trong một buổi tranh luận của sinh viên, Kepler đã lên tiếng bảo vệ thuyết nhật tâm cả từ
18


quan điểm lý thuyết lẫn thần học, khẳng định rằng Mặt Trời là nguồn năng lượng chính
cung cấp hoạt năng trong vũ trụ. Dù muốn trở thành một mục sư, gần cuối thời gian học,
Kepler được tiến cử vào vị trí giáo viên toán và thiên văn học tại trường dòng Kháng Cách ở
Graz, Áo.Ông nhận vị trí đó vào tháng 4, 1594, lúc 23 tuổi.
Ngày 4 tháng 2 năm 1600, Kepler gặp Tycho Brahe và các trợ lý của ông là Franz
Tengnagel và Longomontanus tại Benátky nad Jizerou (cách Praha 35 km), nơi đài thiên văn
mới của Tycho đang được xây dựng. Hai tháng sau đó ông lưu lại như một vị khách, phân
tích một vài số liệu của Tycho về Sao Hỏa; Tycho canh giữ dữ liệu của mình rất cẩn thận,
nhưng rất ấn tượng với những ý tưởng lý thuyết của Kepler và dần cho phép ông được tiếp
cận nhiều hơn. Kepler dự định kiểm chứng lý thuyết của mình trong Mysterium
Cosmographicum dựa trên dữ liệu Sao Hỏa, nhưng ông đánh giá rằng công trình có thể tốn
đến hai năm (vì ông không được phép chép lại dữ liệu để dùng). Với sự giúp đỡ của
Johannes Jessenius, Kepler tìm cách thỏa thuận một chỗ làm chính thức với Tycho, nhưng
chuyện này đổ bể sau một cuộc tranh cãi nóng nảy và Kepler rời Praha ngày 6 tháng 4. Hai
người sau đó sớm hòa giải và cuối cùng đi đến một thỏa thuận về lương bổng cũng như chỗ

ăn ở, và vào tháng 6, Kepler trở về nhà ở Graz để dọn cả gia đình tới Praha.
Ngày 2 tháng 8, sau khi từ chối cải sang Công giáo, Kepler và gia đình bị trục xuất
khỏi Graz. Vài tháng sau, Kepler đưa cả gia đình tới Praha.Trong suốt năm 1601, ông được
Tycho hỗ trợ trực tiếp, giao cho ông việc phân tích các quan sát về hành tinh và viết một
đoản luận chống lại Ursus (đã quá cố). Vào tháng 9, Tycho đảm bảo cho ông một vị trí cộng
tác viên trong một dự án mới mà ông đề xuất với hoàng đế: Bảng Rudolf thay thế cho danh
mục sao trước đây của Erasmus Reinhold. Hai ngày sau cái chết đột ngột của Tycho vào
ngày 24 tháng 10 năm 1601, Kepler được bổ nhiệm làm người kế nhiệm ở vị trí nhà toán
học hoàng gia với trách nhiệm hoàn thành những công trình dang dở của Tycho. 11 năm làm
nhà thiên văn hoàng gia từ đó sẽ là những năm nghiên cứu sôi nổi nhất cuộc đời ông.
Năm 1612, sự bất hạnh đến với gia đình Kepler: người con trai thứ hai của ông qua
đời rồi sau đó vài tuần lễ, người vợ yêu quý, bà Barbara Kepler cũng qua đời. Nhưng chưa
phải là hết, vua Rudolf II là người cấp dưỡng cho ông cũng bang hà ít lâu sau đó. Vị vua
mới không trọng dụng nhà Thiên văn nghèo nàn nữa và Kepler phải nhận một chân giáo sư
Toán tầm thường tại Linz.
Năm 1613, Kepler làm đám cưới với người vợ thứ hai Susanna Reuttinger.Cuộc sống
càng trở nên chật vật. Kepler phải nuôi 7 người con trong một hoàn cảnh eo hẹp. Ông đành
19


phải viết ra các cuốn sách tử vi để bán lấy tiền. Đây là công việc của các nhà chiêm tinh tức
là những người sống nhờ vào lòng mê tín của người khác. Đã có lần kelepr than thở một
cách cay đắng: “Môn chiêm tinh là con đẻ của khoa Thiên văn, vì vậy việc người con đứng
ra nuôi sống bà mẹ sắp chết đói chẳng là hợp lý hay sao?”.Thật là đau khổ khi một nhà bác
học chân chính phải làm một công việc phản khoa học để sống còn.
Năm 1623, Kepler hoàn thành Bảng Rudolf, mà sinh thời đó được xem là công trình
chính của đời ông.
Năm 1628, Kepler trở thành cố vấn chính thức cho tướng Wallenstein, cung cấp các
tính toán thiên văn cho các nhà chiêm tinh của Wallenstein và thỉnh thoảng lập lá số tử vi.
Trong những năm cuối cùng, Kepler thường xuyên du hành khắp nơi, và cuối cùng tới

Regensburg.Ít lâu sau khi tới Regensburg, Kepler đổ bệnh.Ông mất ngày 15 tháng 11 năm
1630, và được chôn tại đây.
2.4.2. Thành tựu
•

Xuất bản cuốn sách với tên Mysterium Cosmographicum – Vũ Trụ Huyền Bí năm 1596
Tại Graz, Kepler bắt đầu phát triển một lý thuyết bảo vệ hệ thống Copernicus xuất
bản năm 1596 với tên Mysterium Cosmographicum – Vũ Trụ Huyền Bí. Với sự giúp đỡ của
thầy hướng dẫn là Michael Maestlin, Kepler nhận được hội đồng trường Đại học Tübingen
cho phép xuất bản bản thảo, trong lúc chờ để chỉnh sửa, loại bỏ phần chú giải Kinh Thánh
và thêm vào một đoạn mô tả đơn giản, dễ hiểu hơn hệ thống Copernicus cũng như những ý
tưởng mới của Kepler.

•

Khám phá ra hai định luật lừng danh về khoa thiên văn và cho xuất bản cuốn Astronomia
Nova - Thiên Văn Mới vào năm 1609
Tác phẩm này là một trong những cuốn sách lừng danh nhất của khoa học, được xếp
ngang hang với cuốn Principia – Nguyên lý của newton và cuốn De Revolutionibus Orbium
Coelestium – về chuyển động của các thiên thể của Copernicus.

•

Phát minh ra loại kính thiên văn mới
Kính viễn vọng (telescope) được nhà bác học galieo phát minh vào năm 1608 và đã
được dùng khắp châu âu. Tại Linz, Kepler mượn được một kính viễn vọng, đã quan sát các
vì sao mà mắt thường không nhìn thấy được. Ông đạ nghiên cứu quang học rồi phát minh ra
một loại kính thiên văn mới. Tác phẩm viết về quang học của ông có tên là Dioptrice –
20

Khúc xạ học xuất bản vào năm 1611 đã là cuốn sách đầu tiên khảo sát về ánh sáng và thấu
kính.
•

Cho ra đời cuốn sách Harmonices Mundi - Vũ trụ Hài hòa
Năm 1617, Kepler nhận được tin mẹ của ông bị người ta cáo buộc là phù thủy và bị
bắt giam tại Stuttgart. Nếu ông không can thiệp ngay, mẹ ông sẽ bị hành hạ và thiêu sống.
Chính trong hoàn cảnh đau khổ này, Kepler đã cho ra đời cuốn sách Harmonices Mundi Vũ trụ Hài hòa trong đó chứa đựng định luật lừng danh thứ ba của ông.

•

Năm 1623, Kepler hoàn thành Bảng Rudolf
Ông bổ túc 228 vì sao khác vào bảng liệt kê các tinh tú của Tycho Brahe.Đây là một
công trình khoa học to lớn của ông. Trong suốt một thế kỉ, cuốn sách liệt kê các vì sao của
Kepler đã chiếm địa vị độc tôn trong ngành hàng hải,
2.4.3. Ba định luật Kepler
Trong thiên văn học, Những định luật của Kepler về chuyển động thiên thể là ba định
luật khoa học miêu tả chuyển động trên quỹ đạo của các vật thể, ban đầu dùng để miêu tả
chuyển động của các hành tinh trên quỹ đạo quay quanh Mặt Trời.
Ba định luật lừng danh
Các định luật Kepler là:

1. Các hành tinh chuyển động quanh Mặt trời theo các quỹ đạo hình elíp với Mặt trời nằm ở

một tiêu điểm.
2. Đường nối một hành tinh với Mặt trời quét qua những diện tích bằng nhau trong những
khoảng thời gian bằng nhau.
3. Bình phương chu kỳ quỹ đạo của một hành tinh tỷ lệ với lập phương bán trục lớn của quỹ
đạo elip của hành tinh đó..

Johannes Kepler công bố hai định luật đầu tiên của ông vào năm 1609, sau khi phân
tích các dữ liệu từ những quan sát lâu năm của Tycho Brahe.Một vài năm sau Kepler mới
phát hiện ra định luật thứ ba và công bố nó vào năm 1619. Các định luật Kepler là những
khám phá căn bản ở thời của ông, vì từ lâu các nhà thiên văn vẫn tin rằng quỹ đạo của các
hành tinh có hình tròn hoàn hảo. Đa số các hành tinh được biết đến trong Hệ Mặt Trời ở thời
đó có quỹ đạo xấp xỉ hình tròn, do đó nếu chỉ quan sát sơ lược thì sẽ khó phát hiện ra quỹ
đạo hành tinh là hình elíp. Những tính toán chi tiết từ dữ liệu quan sát của quỹ đạo Sao Hỏa
lần đầu tiên cho Kepler thấy quỹ đạo của nó phải là hình elíp thì mới phù hợp với dữ liệu
21


quan sát, và từ đây ông suy luận tương tự cho các hành tinh khác quay quanh Mặt Trời cũng
phải có quỹ đạo elip. Ba định luật Kepler và kết quả phân tích dữ liệu quan sát của ông là
một thách thức lớn cho mô hình địa tâm của Aristotle và Ptolemy đã được chấp thuận từ rất
lâu, và ủng hộ cho mô hình nhật tâm của Nicolaus Copernicus (mặc dù quỹ đạo elip theo
Kepler khác với các quỹ đạo tròn theo Copernicus), bằng chứng tỏ Trái Đất quay quanh Mặt
Trời, vận tốc của các hành tinh trên quỹ đạo là biến đổi, và quỹ đạo có hình elip hơn là hình
tròn.
Khoảng tám thập kỷ sau, Isaac Newton chứng minh rằng các định luật Kepler có thể
được áp dụng trong những điều kiện lý tưởng và là dạng xấp xỉ tốt cho quỹ đạo của các
hành tinh trong hệ Mặt Trời, hay những định luật này là hệ quả của các định luật về chuyển
động và định luật vạn vật hấp dẫn của ông. Bởi vì khối lượng của hành tinh khác không và
sự ảnh hưởng nhiễu loạn của các hành tinh khác, ba định luật Kepler chỉ áp dụng một cách
xấp xỉ và không miêu tả độ chính xác cao chuyển động của vật thể trong hệ Mặt Trời.Cuốn
sách Eléments de la philosophie de Newton (Những nguyên lý của triết học Newton) của
Voltaire xuất bản năm 1738 là cuốn đầu tiên gọi các định luật Kepler là "các định
luật".Cùng với các lý thuyết của Newton, các định luật Kepler có vai trò quan trọng trong
thiên văn học và vật lý học cũng như ứng dụng cho các vệ tinh nhân tạo.
2.5. Galileo Galilei
Galileo Galilei(1564 –1642) Galilei, là một nhà thiên văn học, vật lý học, toán học và

triết học người Ý, người đóng vai trò quan trọng trong cuộc cách mạng khoa học, Galileo đã
được gọi là "cha đẻ của việc quan sát thiên văn học hiện đại,cha đẻ của vật lý hiện đại,cha
đẻ của khoa học,cha đẻ của Khoa học hiện đại.
2.5.1. Tiểu sử
Tên đầy đủ của Galileo là Galileo di Vincenzo Bonaiuti de' Galileo sinh ngày 15
tháng 2 năm 1564 tại Pisa, Italia, con cả trong số sáu người con của Vincenzo Galilei, một
người chơi đàn luýt và nhà lý luận âm nhạc nổi tiếng, Khi ông lên 8, gia đình ông chuyển
tới Firenze, nhưng ông ở lại cùng Jacopo Borghini trong hai năm. Sau đó ông đi học tại Tu
viện Camaldolese ởVallombrosa, 35 km phía đông nam Firenze. Dù khi còn trẻ ông nghiêm
túc đi theo con đường tu sĩ, nhưng ông cũng theo học y tại Đại học Pisa theo yêu cầu của
cha mình. Ông không hoàn thành khoá học, mà thay vào đó nghiên cứu toán học.
Năm 1589, ông được chỉ định làm giáo sư toán tại Pisa.
22


Năm 1591 cha ông mất và ông được giao phó việc chăm lo người em trai
Michelagnolo.
Năm 1592, ông tới Đại học Padua, dạy địa lý, cơ khí, và thiên văn học cho tới năm
1610.
Năm 1610 Galileo xuất bản một cuốn sách về các quan sát thiên văn của mình với
các vệ tinh của Sao Mộc, sử dụng quan sát này để ủng hộ lý thuyết nhật tâm của vũ trụ của
Copernicus chống lại thuyết địa tâm Ptolemaeus và các lý thuyết của Aristoteles. Năm sau
đó, Galileo tới thăm Roma để chứng minh kính viễn vọng của mình trước các nhà triết học
và toán học của Học viện Dòng Tên Rôma (Collegio Romano), và để họ tự thấy bằng mắt
mình sự thực về bốn vệ tinh của Sao Mộc. Khi ở Roma ông cũng trở thành một thành viên
của Accademia dei Lincei.
Năm 1612, xuất hiện sự chống đối thuyết nhật tâm của vũ trụ đang được Galileo ủng
hộ.
Năm 1614, từ bục giảng kinh của Vương cung thánh đường Santa Maria Novella,
linh mục Tommaso Caccini (1574–1648) lên án các ý kiến của Galileo về sự chuyển động

của Trái Đất, cho rằng chúng là nguy hiểm và gần với sự dị giáo. Galileo tới Roma để bảo
vệ mình trước những cáo buộc đó, nhưng, vào năm 1616, hồng y Roberto Bellarmino đích
thân khiển trách Galileo bắt ông không được ủng hộ cũng như giảng dạy thiên văn học
Copernicus.
Trong năm 1621 và 1622, Galileo đã viết cuốn sách đầu tiên của mình, Người thí
nghiệm (Il Saggiatore), được phê duyệt và cho phát hành năm 1623.
Năm 1630, ông quay lại Roma để xin giấy phép in cuốn Đối thoại về hai Hệ thống
Thế giới, được xuất bản tại Firenze năm 1632. Tuy nhiên, vào tháng 10 năm ấy, ông bị bắt
phải ra trước Thánh bộ Giáo lý Đức tin ở Roma. Sau một phiên xử của Giáo hoàng, theo đó
ông bị nghi ngờ mạnh mẽ là dị giáo, Galileo bị quản thúc tại gia và các hoạt động của ông bị
Giáo hoàng kiểm soát.
Từ năm 1634 trở về sau, ông sống tại ngôi nhà thôn quê ở Arcetri, bên ngoài Firenze.
Ông bị mù hoàn toàn năm 1638 và bị chứng thoát vị và mất ngủ đầy đau đớn, vì thế ông
được cho phép tới Firenze chữa bệnh. Ông tiếp tục tiếp khách cho tới năm 1642, sau khi qua
đời vì sốt và chứng tim đập nhanh

23


2.5.2. Thành tựu
Thiên văn học
Chỉ dựa vào một số miêu tả không chính xác về chiếc kính viễn vọng thực tế đầu
tiên, do Hans Lippershey người Hà Lan phát minh năm 1608, Galileo, trong năm sau đó, đã
làm một chiếc kính viễn vọng có độ phóng đại 3×, và sau này làm những chiếc khác có độ
phóng đại lên tới 30×.Ngày 25 tháng 8 năm 1609, ông trưng bày chiếc kính viễn vọng đầu
tiên của mình trước những nhà lập pháp Venezia.Công việc chế tạo kính thiên văn của ông
còn có tác dụng phụ mang lại khá nhiều tiền khi các lái buôn thấy nó hữu ích cho các
chuyến đi biển và đi buôn của họ. Ông đã xuất bản các quan sát thiên văn học bằng kính
viễn vọng đầu tiên của mình vào tháng 3 năm 1610 trong một chuyên luận ngắn có nhan đề
Sidereus Nuncius.

Ngày 7 tháng 1 năm 1610, Galileo quan sát bằng kính viễn vọng của mình cái ông
miêu tả ở thời gian đó là "ba định tinh, hoàn toàn không nhìn thấy được bởi chúng quá nhỏ",
tất cả nằm gần Sao Mộc và thẳng hàng qua nó, Trong vài ngày ông đã kết luận rằng chúng
quay quanh Sao Mộc, Ông đã khám phá ra bốn vệ tinhlớn nhất của Sao Mộc: Io, Europa, và
Callisto. Ông phát hiện ra vệ tinh thứ tư, Ganymede, ngày 13 tháng 1.Galileo đặt tinh cho
bốn vệ tinh ông đã phát hiện ra là những ngôi sao Medici, để vinh danh người bảo trợ tương
lai của ông, Cosimo II de' Medici, Đại Công tước Toscana, và ba người anh em của
Cosimo.Tuy nhiên, các nhà thiên văn học sau này đổi tên chúng thành các vệ tinh Galileo để
vinh danh ông.
Từ tháng 9 năm 1610, Galileo quan sát thấy Sao Kim có đủ các tuần tương tự như
Mặt Trăng. Mô hình nhật tâm của hệ mặt trời được Nicolaus Copernicus phát triển tiên đoán
rằng tất cả các pha phải được quan sát thấy bởi Sao Kim quay quanh Mặt trời sẽ khiến phần
được chiếu sáng của nó quay về phía Trái Đất khi nó ở phía đối diện của Mặt trời và quay đi
khi nó ở cùng phía với Trái Đất. Trái lại, mô hình địa tâm của Ptolemaeus dự đoán rằng chỉ
trăng lưỡi liềm và các tuần mới mới có thể được quan sát, bởi Sao Kim được cho là nằm
giữa Mặt Trời và Trái Đất khi nó quay quanh Trái Đất. Các quan sát của Galileo về các tuần
của Sao Kim chứng minh rằng nó quay quanh Mặt trời và là bằng chứng ủng hộ mô hình
nhật tâm. Tuy nhiên, bởi nó bác bỏ mô hình hành tinh hoàn toàn địa tâm của Ptolemaeus,
dường như nó là quan sát có tính quyết định khiến đa số cộng đồng khoa học thế kỷ 17 quay
sang ủng hộ các mô hình nhật-địa tâm và địa tâm như các mô hình Tycho vàCapella và vì
thế được cho là quan sát thiên văn quan trọng nhất của Galileo.
24


Galileo là một trong những người châu Âu đầu tiên quan sát các đốm mặt trời, dù
Kepler đã không chủ tâm quan sát một đốm năm 1607, nhưng nhầm lẫn cho rằng đó là một
sự lướt qua của Sao Thuỷ
Galileo là người đầu tiên thông báo về các ngọn núi và hố va chạm trên Mặt Trăng,
mà ông cho sự hiện diện của nó bởi các kiểu mẫu sáng và tối trên bề mặt Mặt Trăng. Thậm
chí ông còn ước tính chiều cao của các ngọn núi từ các quan sát đó. Điều này dẫn ông tới

kết luận rằng Mặt Trăng là "xù xì và không bằng phẳng, và giống như chính bề mặt của Trái
Đất," chứ không phải là một mặt cầu hoàn hảo như Aristoteles đã tuyên bố. Galileo quan sát
Ngân hà, trước đó được cho là một tinh vân, và thấy rằng nó là tập hợp những ngôi sao
trong một vùng quá đặc khiến nó trông như một đám mây từ Trái Đất. Ông định vị nhiều
ngôi sao khác quá xa để có thể thấy bằng mắt thường. Galileo cũng quan sát Sao Hải Vương
năm 1612, nhưng không nhận thấy rằng nó là một hành tinh và không có chú ý đặc biệt đến
nó
Tranh cãi về các sao chổi và Người thí nghiệm
Năm 1619, Galileo bị lôi cuốn vào một cuộc tranh cãi với Cha Orazio Grassi, giáo sư
toán học tại Collegio Romano dòng Tên. Nó bắt đầu như một cuộc tranh cãi về tính chất của
các sao chổi, nhưng tới khi Galileo đã xuất bản Il Saggiatore (Người Thí nghiệm) năm
1623, sự bảo lưu cuối cùng của ông trong cuộc tranh cãi, nó đã trở thành một cuộc tranh cãi
lớn hơn về trạng thái tự nhiên của chính Khoa học. Bởi Il Saggiatore có chứa những ý tưởng
của Galileo và việc Khoa học cần phải được thực nghiệm như thế nào, nó đã bị coi là sự thể
hiện khoa học của ông.
Đầu năm 1619, linh mục Grassi ẩn danh xuất bản một cuốn sách mỏng, De tribus
cometis anni MDCXVIII disputatio astronomica (Một tranh cãi thiên văn về ba sao chổi của
năm 1618), bàn cãi về trạng thái của một sao chổi đã xuất hiện hồi cuối tháng 11 năm trước.
Grassi đã kết luận rằng sao chổi là một vật thể bùng cháy chuyển động dọc theo một đoạn
của một vòng tròn lớn ở một khoảng cách xa từ Trái Đất, và rằng nó nằm ở ngoài xa Mặt
Trăng.
Galileo, Kepler và các giả thiết thuỷ triều
Năm 1615, hồng y Bellarmino đã viết rằng hệ thống Copernicus không thể được bảo
vệ nếu không có "một minh chứng vật lý thực sự rằng Mặt Trời không quay quanh Trái Đất
mà là Trái Đất quay quanh Mặt Trời".Galileo xem xét lý thuyết của ông về thủy triềuđể
25