Nhật thực của mặt trời
Mặc dù họ từng sợ hãi như một điềm xấu, nhưng nhật thực đã giúp định hình lịch sử loài người - và một số nhật thực, đặc biệt, đã giúp hướng dẫn các nhà triết học và các nhà khoa học hiểu rõ hơn về thiên đàng và vị trí thực sự của chúng ta trong vũ trụ.
Dưới đây là đếm ngược của 10 lần nhật thực làm thay đổi khoa học.
Nhật thực Ugarit - Syria 1223 B.C.
Quan sát nhật thực do các nhà thiên văn học ở Mesopotamia thực hiện cách đây hơn 3.000 năm là một trong những ghi chép thiên văn rất sớm nhất. Trên thực tế, cùng với các quan sát khác được thu thập bởi người Babylon, Assyria và những người khác ở Trung Đông cổ đại, chúng là những ghi chép khoa học lâu đời nhất của bất kỳ loại nào.
Vào thời điểm đó, các nhà chiêm tinh tin rằng nhật thực, sao chổi và các sự kiện thiên thể khác có thể ảnh hưởng đến các sự kiện của con người ở đây trên Trái đất, đặc biệt là số phận của các vị vua và đế chế. Nhưng những quan sát của họ vì mục đích chiêm tinh cũng đánh dấu những bước đi sớm nhất được loài người thực hiện trên con đường đến với khoa học hiện đại.
Quan sát nhật thực được biết đến sớm nhất được ghi nhận ở Trung Đông là Nhật thực Ugarit, được ghi bằng chữ viết hình nêm trên một viên đất sét được phát hiện tại thành phố Ugarit của Syria vào những năm 1940.
Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature vào năm 1989, văn bản trên máy tính bảng mô tả nhật thực toàn phần xảy ra vào ngày 5 tháng 3 năm 1223 trước Chúa, khi Ugarit là một phần của Đế quốc Assyria.
Các quan sát lưu ý rằng các ngôi sao và hành tinh sao Hỏa có thể nhìn thấy trong bóng tối do nhật thực gây ra: "Vào ngày của mặt trăng mới, vào tháng của Hiyar, Mặt trời bị xấu hổ và rơi xuống vào ban ngày, với Sao Hỏa tham dự. "
Nhật thực Anyang - Trung Quốc 1302 B.C.
Trong nhiều năm, máy tính bảng Ugarit được cho là mô tả nhật thực xảy ra vào năm 1375 trước Công nguyên, điều này sẽ khiến nó trở thành quan sát nhật thực lâu đời nhất được biết đến.
Nhưng vì máy tính bảng Ugarit hiện được cho là đề cập đến năm 1223 B.C., một quan sát về mặt trời được tạo ra ở thành phố Anyang ở miền trung Trung Quốc vào năm 1302 B.C. hiện được cho là kỷ lục sớm nhất còn sót lại của nhật thực.
Nó được viết bằng một chữ viết cổ của Trung Quốc đã bị trầy xước trên một mảnh mai rùa bằng phẳng, một trong hàng ngàn di tích khảo cổ từ thời kỳ được gọi là "xương tiên tri", từ niềm tin sau này rằng chúng là ma thuật và có thể giúp báo trước tương lai .
Các quan sát lưu ý rằng "ba ngọn lửa đã ăn mặt trời và các ngôi sao lớn đã được nhìn thấy", mà các nhà nghiên cứu đã giải thích như một mô tả về nhật thực toàn phần với ba luồng khí sáng trong corona mặt trời, chỉ nhìn thấy được trong nhật thực.
Năm 1989, các nhà thiên văn học tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA (JPL) đã sử dụng các quan sát Anyang và quan sát nguyệt thực từ cùng kỳ để xác định ngày chính xác của nhật thực cổ đại là ngày 5 tháng 6 năm 1302 B.C.
Sau đó, các nhà nghiên cứu của JPL đã sử dụng thông tin đó trong một mô hình máy tính để chỉ ra rằng vòng quay của Trái đất đã chậm lại một chút, từ 0,0047 giây, kể từ 1302 trước Công nguyên, do ma sát thủy triều - lực cản trên Trái đất quay tròn do lực kéo của mặt trăng gây ra trên mặt trăng phình ngoài cùng của hành tinh chúng ta.
Nhật thực của Thales - Anatolia, 585 B.C.
Theo nhà sử học Hy Lạp cổ đại Herodotus, nhà triết học, nhà thiên văn học và nhà toán học Thales of Miletus đã tiên đoán một nhật thực xảy ra trên Tiểu Á vào thế kỷ thứ 6 trước Chúa.
Trong khi có sự nghi ngờ đáng kể về tính chính xác của tuyên bố, các nhà thiên văn học hiện đại tính toán rằng, nếu nó xảy ra như Herodotus đã nói, thì đó có lẽ là nhật thực hình khuyên có thể nhìn thấy ở Trung Đông vào ngày 28 tháng 5 năm 585 B.C.
Herodotus cũng báo cáo rằng nhật thực diễn ra trong trận chiến bên cạnh sông Halys ở Anatolia giữa Medes và Lydians, một trận chiến kể từ lịch sử được gọi là "Trận chiến của Nhật thực".
Nhà văn khoa học viễn tưởng Isaac Asimov lưu ý rằng trận chiến này do đó là sự kiện sớm nhất trong lịch sử có ngày chính xác; trong khi các nhà sử học khoa học lưu ý rằng nó cũng sẽ là dự đoán khoa học đầu tiên về bất kỳ loại hiện tượng nào - ít nhất là lần đầu tiên thực sự trở thành sự thật.
Những người ủng hộ Thales cho rằng ông có thể dự đoán ngày có khả năng xảy ra nhật thực bằng cách sử dụng Chu kỳ Saros, một chu kỳ khoảng 18 năm trong đó mô hình của mặt trời và nguyệt thực lặp lại gần như chính xác.
Bằng chứng sớm nhất về việc sử dụng Chu kỳ Saros là từ Babylonia vào khoảng 500 B.C., nhưng nó có thể đã được sử dụng sớm hơn nhiều. Và thậm chí có khả năng Thales có thể đã tới Babylonia để tìm hiểu nó.
Nhật thực của Anaxagoras - Hy Lạp, 478 B.C.
Theo nhà sử học Hy Lạp Plutarch và các nhà văn cổ đại khác, nhà triết học Anaxagoras ở Clazomenae là người đầu tiên nhận ra rằng nhật thực là do bóng của mặt trăng làm mờ đi ánh sáng của mặt trời, chứ không phải là một dạng biến đổi của mặt trời. chinh no.
Các chi tiết về cách Anaxagoras được cho là đã tìm ra điều này không được biết đến, nhưng các nhà sử học hiện đại cho rằng ông có thể đã sử dụng các mô tả về nhật thực từ ngư dân và thủy thủ Hy Lạp tại cảng Piraeus của Athen để biết rằng bóng tối của nhật thực chỉ có thể nhìn thấy trên một khu vực nhất định, và nó đã đi qua khu vực từ tây sang đông một cách nhanh chóng.
Các nhà thiên văn học hiện đại đã tính toán rằng nhật thực vào ngày 17 tháng 2 năm 478 trước Công nguyên, có thể nhìn thấy từ Athens nơi Anaxagoras khi đó sống, có thể là nhật thực dẫn đến cái nhìn sâu sắc này.
Trên cơ sở quan sát nhật thực của mình, Anaxagoras cũng được cho là đã ước tính kích thước của mặt trời và mặt trăng. Theo ông, mặt trăng ít nhất lớn bằng bán đảo Peloponnese ở Hy Lạp và mặt trời phải to gấp nhiều lần mặt trăng.
Hipparchus 'Eclipse - Hy Lạp & Ai Cập, 189 B.C.
Theo nhà thiên văn học người Hy Lạp - Ai Cập, Claudius Ptolemy, nhà thiên văn học Hipparchus của Nicaea là người đầu tiên tính toán khoảng cách đến mặt trăng từ Trái đất bằng cách quan sát nhật thực có thể nhìn thấy ở cả Alexandra ở Ai Cập và vùng Hellespont của Hy Lạp, hơn nữa hơn 620 dặm (1.000 km) về phía bắc.
Các nhà thiên văn học hiện đại tính toán đây có lẽ là nhật thực ngày 14 tháng 3 năm 189 B.C.
Hipparchus là một nhà quan sát tận tụy, người đã biên soạn các ghi chú về 20 lần nhật thực và nguyệt thực trong suốt cuộc đời của mình. Sau khi nhận thấy một lần nhật thực cụ thể là toàn bộ tại Hellespont ở Hy Lạp, nhưng chỉ xuất hiện dưới dạng nhật thực một phần tại Alexandria ở Ai Cập, Hipparchus đã có thể tính được khoảng cách đến mặt trăng so với khoảng cách trên bề mặt Trái đất giữa hai thành phố.
Bằng cách ước tính khoảng cách từ Hellespont để Alexandria, Hipparchus tính toán rằng mặt trăng là khoảng 268.000 dặm (429.000 km) ra khỏi Trái đất - một con số mà chỉ có khoảng 11 phần trăm lớn hơn khoảng cách trung bình giữa mặt trăng và trái đất tính bằng cách hiện đại nhà thiên văn học.
Nhật thực của Halley - Anh, 1715 A.D.
Nhà thiên văn học người Đức, ông Julian Kepler đã phát triển sự hiểu biết khoa học hiện đại về nhật thực trong các tác phẩm xuất bản năm 1604 và 1605, nhưng ông đã qua đời vào năm 1630 trước khi đưa ra bất kỳ dự đoán hiệu quả nào.
Do đó, tín dụng cho những dự đoán khoa học thực sự đầu tiên về nhật thực trong lịch sử là do nhà thiên văn học người Anh Edmund Halley, người cũng phát hiện ra sao chổi nổi tiếng mang tên mình.
Năm 1705, Halley đã công bố một dự đoán về nhật thực có thể nhìn thấy trên hầu hết nước Anh vào ngày 3 tháng 5 năm đó, dựa trên lý thuyết về lực hấp dẫn phổ quát được phát triển bởi người bạn Sir Isaac Newton.
Halley cũng công bố bản đồ về con đường nhật thực dự đoán và kêu gọi các nhà thiên văn học và các thành viên của công chúng thực hiện các quan sát của riêng họ về sự kiện này.
Bản thân Halley đã quan sát nhật thực, hóa ra đó là nhật thực hình khuyên (hoặc hình chiếc nhẫn), từ tòa nhà của Hội Hoàng gia ở London, vào một buổi sáng bất thường trong thành phố: "Vài giây trước khi mặt trời khuất tất , đã phát hiện ra quanh mặt trăng một vòng sáng khoảng một chữ số, hoặc có lẽ là một phần mười của đường kính của mặt trăng, theo chiều rộng. "
Trong sự kiện này, những dự đoán của Halley, tính toán bằng tay, chỉ ra khoảng 4 phút và khoảng 18 dặm (30 km) trong khoảng cách.
Hạt Baily - Scotland, 1836
Những quan sát của Edmund Halley vào năm 1715 cũng là lần đầu tiên ghi lại sự xuất hiện của một hiện tượng được gọi là Hạt Baily - những chấm sáng xuất hiện xung quanh chân tay của mặt trăng tối khi mặt trời biến mất sau nó,
Halley cũng đã tìm ra lý do chính xác cho hiện tượng này: các thung lũng giữa các ngọn đồi dọc theo rìa của mặt trăng, tràn ngập ánh sáng trong giây lát trong khi các đỉnh núi chìm trong bóng tối: Sự xuất hiện không thể xuất hiện từ Nguyên nhân nào khác ngoài Bất bình đẳng về bề mặt của Mặt trăng, có một số phần cao hơn gần Cực Nam của Mặt trăng, do phần Giao thoa của Ánh sáng cực kỳ tốt đó đã bị chặn lại, "Halley viết.
Hiện tượng tương tự được quan sát bởi nhà thiên văn học người Anh, ông Francis Baily trong một lần nhật thực hình khuyên ở Scotland vào năm 1836, và mặc dù Halley đã ghi nhận hiệu ứng tương tự hơn 100 năm trước đó, nhưng hiệu ứng này đã được biết đến với tên gọi "Hạt Baily".
Một hiệu ứng liên quan là "Chiếc nhẫn kim cương", được hiển thị ở đây trong nhật thực năm 2009 ở Nhật Bản, đó là một tia sáng cuối cùng được nhìn thấy khi chỉ còn lại một "hạt".
Bắc Âu, 1851
Nhật thực toàn phần trên Bắc Âu vào ngày 28 tháng 7 năm 1851, đã thiết lập một số lần đầu tiên trong khoa học nhật thực. Đó là nhật thực đầu tiên là chủ đề của một cuộc thám hiểm quốc tế của Hiệp hội Thiên văn Hoàng gia Anh (RAS), cũng như các cuộc thám hiểm của các nhà thiên văn học từ nhiều quốc gia châu Âu khác.
Các ghi chép về nhật thực năm 1851 bao gồm những quan sát đầu tiên về bầu khí quyển phía trên của mặt trời, tầng vũ trụ, bởi nhà thiên văn học người Anh George Airy, một thành viên của đoàn thám hiểm RAS tới Thụy Điển.
Thoạt đầu nghĩ rằng anh ta đã nhìn thấy những "ngọn núi" sáng chói trên bề mặt mặt trời, nhưng sau đó các nhà thiên văn học nhận ra rằng anh ta đang nhìn thấy những tia sáng nhỏ gọi là "spicules" mang lại cho hình cầu
Một tài khoản nổi tiếng về nhật thực năm 1851 được thực hiện bởi một thành viên khác trong đoàn thám hiểm RAS tới Na Uy, John Crouch Adams, người vài năm trước đã tính toán chính xác quỹ đạo của sao Hải Vương dựa trên độ lệch trong quỹ đạo của hành tinh Uranus.
"Sự xuất hiện của corona, tỏa sáng với ánh sáng lạnh lẽo kinh khủng, tạo ấn tượng trong tâm trí tôi không bao giờ có thể thực hiện được, và một cảm giác cô đơn không tự nguyện và truất phế đã đến với tôi. Một bữa tiệc của những người làm cỏ khô, đang cười và trò chuyện vui vẻ trong công việc của họ trong phần đầu của nhật thực, giờ đang ngồi trên mặt đất, trong một nhóm gần kính viễn vọng, xem những gì đang diễn ra với sự quan tâm lớn nhất và giữ im lặng sâu sắc. Một con quạ là động vật duy nhất ở gần tôi; Nó có vẻ khá hoang mang, co rúm và bay về phía sau và gần mặt đất một cách không chắc chắn, "Airy viết trong một nghiên cứu có tiêu đề" Tài khoản của Nhật thực toàn phần vào ngày 1851, ngày 28 tháng 7, như được quan sát tại Gottenberg tại Christiania, và tại Christianstadt, xuất bản vào tháng 11 năm 1851.
Sự kiện năm 1851 cũng tạo ra bức ảnh đầu tiên về nhật thực, được chiếu ở đây, được thực hiện bởi Julius Berkowski tại Đài thiên văn Hoàng gia ở Konigsberg ở Phổ, nay là Kaliningrad ở Nga.
Khám phá về Helium - Ấn Độ, 1868
Vào ngày 16 tháng 8 năm 1868, nhà thiên văn học người Pháp Jules Janssen đã thực hiện những bức ảnh về quang phổ của mặt trời trong khi nhật thực toàn phần ở thành phố Guntur phía đông Ấn Độ.
Khi phân tích bức ảnh sử dụng khoa học quang phổ mới được phát hiện, Janssen lưu ý sự hiện diện của một vạch sáng trong phần màu vàng của quang phổ mặt trời, cho thấy sự hiện diện của một loại khí không xác định trong bầu khí quyển của mặt trời, cùng với hydro thông thường.
Lúc đầu, Janssen cho rằng đường sáng là do nguyên tố natri. Nhưng trong vài tháng sau khi phát hiện ra Janssen, nhà thiên văn học người Anh Norman Lockyer đã tìm thấy đường tương tự trong quang phổ của ánh sáng ban ngày thông thường và lưu ý rằng nó không thể tương ứng với bất kỳ yếu tố nào được biết đến.
Lockyer gọi nguyên tố mới được phát hiện là "helium", theo một từ Hy Lạp cho mặt trời, Helios.
Mặc dù có nhiều bên trong các ngôi sao, nhưng helium rất hiếm trên Trái đất. Nó nhẹ hơn nhiều so với hầu hết các loại khí và thoát ra dễ dàng vào bầu khí quyển phía trên, và từ đó vào không gian.
Sau khi được các nhà thiên văn học tìm thấy dưới ánh mặt trời, helium vẫn chưa được biết đến trên Trái đất cho đến khoảng 30 năm sau, khi nhà hóa học người Scotland William Ramsay phát hiện ra các mỏ khí bên trong một khối quặng uranium, là kết quả của sự phân rã phóng xạ của các nguyên tố nặng hơn.
Hình ảnh này của NASA cho thấy mặt trời trong các bước sóng của tia cực tím gây ra bởi các nguyên tử helium bị kích thích.
Nhật thực của Einstein - Châu Phi và Nam Mỹ, 1919
Thuyết tương đối rộng của Albert Einstein, được phát triển từ năm 1907 đến 1915, đưa ra dự đoán đáng kinh ngạc rằng ánh sáng bị ảnh hưởng bởi trọng lực - và kết quả là, các tia sáng đi qua một vật thể lớn trong không gian, như mặt trời, sẽ bị khúc xạ hoặc uốn cong .
Nhưng bằng chứng đầu tiên về lý thuyết của Einstein sẽ không xuất hiện cho đến năm 1919, sau khi các quan sát được thực hiện bằng nhật thực toàn phần có thể nhìn thấy từ Châu Phi và Nam Mỹ.
Các nhà thiên văn học người Anh Arthur Eddington và Frank Watson Dyson đã tới hòn đảo Principe, ngoài khơi bờ biển phía tây châu Phi, cho sự kiện này.
Họ đã chuẩn bị cho nhật thực bằng cách đo chính xác vị trí chính xác của các ngôi sao sáng của cụm sao Hyades trong chòm sao Kim Ngưu, mà họ đã tính toán sẽ nằm trong đường đi của nhật thực năm 1919.
Được trang bị với vị trí "thực sự" của Hyades, Eddington và Watson Dyson sau đó chụp ảnh các ngôi sao trong toàn bộ nhật thực tại Principe. Những bức ảnh của họ cho thấy ánh sáng từ các ngôi sao Hyades thực sự bị "bẻ cong" khi nó chiếu gần mặt trời, dẫn đến việc các ngôi sao xuất hiện ở một nơi hơi khác so với vị trí thực của chúng, đúng như Einstein đã dự đoán.
Các quan sát về nhật thực sau này, như nhật thực năm 1922 ở châu Phi, Ấn Độ Dương và Úc, đã giúp xác nhận các quan sát của Eddington và các lý thuyết về trọng lực và ánh sáng của Einstein.
