Khí quyển Kim tinh: Vì sao họ cứ cãi mãi không thôi? (Phần 1)

• Robert P Crease (Physics World, tháng 5/2012)

Một số câu hỏi lịch sử thật khó trả lời. Nhưng vì sao việc khám phá ra khí quyển của Kim tinh vẫn cứ gây tranh cãi không thôi?

Kim tinh có khí quyển – nhưng ai là người khám phá ra nó? (Ảnh: Magellan Project/JPL/NASA)

Bất kì ai có đủ may mắn ở đúng nơi thích hợp, đúng thời gian thích hợp, vào đầu tháng tới sẽ có dịp chứng kiến một sự kiện rất hiếm – sự đi qua của Kim tinh phía trước Mặt trời. Những sự kiện thiên văn phù du này, gọi là “sự đi qua của Kim tinh”, xảy ra theo cặp cách nhau 8 năm, và cặp này cách cặp kia hơn một thế kỉ. Sự hấp dẫn của những sự đi qua này không chỉ nằm ở tính hết sức hiếm hoi của chúng, mà còn vì chúng từng được sử dụng để giải một trong những câu hỏi lớn nhất trong lĩnh vực thiên văn học: khoảng cách giữa Trái đất và Mặt trời. Nhưng một nghiên cứu về một lần đi qua đặc biệt của Kim tinh vẫn còn gây tranh cãi cho đến ngày nay.

Đó là lần đi qua vào hôm 26 tháng 5 năm 1761, quan sát bởi nhà bác học người Nga Mikhail Lomonosov. Sử dụng chiếc kính thiên văn khúc xạ 4,5 foot của ông ở St Petersburg, ông khẳng định lần đầu tiên đã nhìn thấy khí quyển của Kim tinh. Không bao lâu sau sự kiện trên, ông viết như thế này: “Kim tinh bị vây quanh bởi một bầu khí quyển lớn, tương tự (nếu không nói là lớn hơn) bầu khí quyển phủ quanh địa cầu của chúng ta.” Mặc dù ngày nay chúng ta biết rằng Kim tinh thật sự có khí quyển, nhưng trong số hàng tá người khác nhìn thấy sự đi qua vào ngày hôm ấy, chẳng có ai nêu ra kết luận dứt khoát. Hơn nữa, một số nhà khoa học hiện nay vẫn phủ nhận khám phá của Lomonosov (xem “Kim tinh: bây giờ hoặc không bao giờ”).

Cuộc tranh luận trên được trình bày rõ ràng trong quyển tiểu sử của Lomonosov xuất bản hồi năm 1937 của tác giả là nhà hóa học và nhà sử học Boris Menshutkin. Được nhà hóa học người Mĩ Tenney Davis dịch sang tiếng Anh vào năm 1952 với tựa đề Lomonosov: Nhà hóa học, Quan cận thần, Nhà vật lí, Nhà thơ, quyển sách đã ca ngợi phát biểu của Lomonosov là một khám phá tuyệt vời. Tuy nhiên, một ghi chú của người dịch cũng phát biểu hống hách không kém – vị dịch giả đã tham khảo một nhà thiên văn học người Mĩ – rằng cái Lomonosov nhìn thấy “chẳng có liên quan gì với sự có mặt hay không có mặt của khí quyển Kim tinh và chẳng trường hợp nào có thể xem là một bằng chứng cho sự tồn tại của nó”.

Vậy thì tại sao cuộc tranh cãi xung quanh việc khám phá ra khí quyển của Kim tinh vẫn tiếp tục kéo dài đến hơn 250 năm sau này? Rốt cuộc người ta có thể làm gì để giải quyết vấn đề đây? Và cuộc tranh cãi này cho chúng ta biết những gì về bản chất của bản thân sự khám phá khoa học?

Chỗ phồng lên và chỗ rực rỡ

Là một nhà bác học có đóng góp cho nhiều lĩnh vực, kể cả thiên văn học, Lomonosov (1711–1765) là viện sĩ gốc Nga đầu tiên tại Viện Hàn lâm Khoa học Nga. Vào lúc xảy ra sự đi qua năm 1761, đã trải qua 17 năm kinh nghiệm quan trắc và phát minh các thiết bị khoa học, ông quan sát sự kiện trên từ nhà của ông, một ngôi nhà lớn có đài thiên văn riêng của ông.

“Chờ Kim tinh đi vào Mặt trời muộn khoảng 40 phút so với thời gian nêu trong lịch thiên văn,” Lomonosov viết, “cuối cùng [tôi] đã thấy cái rìa của Mặt trời lúc đi vào như trông đợi trở nên không rõ ràng và có cái gì đó mờ ảo, mặc dù trước đó [nó] rất rõ.” Nghĩ rằng mình đã bị mờ mắt, Lomonosov nhìn ra xa trong chốc lát, rồi lại ngắm vào thị kính tìm thấy một vết đen nhỏ nối cái đĩa Kim tinh và Mặt trời. Đây là lúc vừa sau thời khắc “tiếp xúc đầu tiên”, khi rìa trước của Kim tinh lần đầu tiên chạm tới phần rìa, hay “quầng”, của Mặt trời.

Lúc tiếp xúc lần thứ hai, khi Kim tinh đã hoàn toàn ở bên trong Mặt trời và rìa sau của nó đi qua rìa mặt trời, Lomonosov để ý thấy hai điểm này cách nhau bởi “một vệt sáng rỡ mỏng như sợi tóc”. Chừng sáu giờ sau đó khi rìa trước của Kim tinh đi tới rìa mặt trời trên đường đi của nó ra khỏi Mặt trời – cái được đặt tên là lần tiếp xúc thứ ba – nhà bác học người Nga viết rằng “một chỗ phồng lên xuất hiện tại rìa của Mặt trời, nó trở nên dễ thấy hơn khi Kim tinh tiến gần hơn đến chỗ đi ra hoàn toàn”. Không lâu sau đó, ông nhìn thấy sự tiếp xúc lần thứ tư là “chỗ phồng lên biến mất, và Kim tinh đột ngột xuất hiện mà chẳng có rìa”.

Để củng cố cho kết luận của ông rằng ông đã quan sát thấy khí quyển của Kim tinh, Lomonosov trích dẫn “sự thiếu rõ nét ở rìa mặt trời [trước đó]” lúc tiếp xúc đầu tiên, cái ông cho là do “khí quyển Kim tinh đang đi vào”; còn “chỗ phồng lên” lúc tiếp xúc lần thứ ba, theo ông, là do “sự khúc xạ của các tia sáng mặt trời trong khí quyển của Kim tinh”. Báo cáo của Lomonosov, trong đó có trình bày các sơ đồ, được công bố bằng tiếng Nga vào hôm 17 tháng 7, 1761 và bằng tiếng Đức vào một tháng sau đó. Mặc dù những người khác quan sát sự kiện trên có nhắc tới một cung sáng hay quầng hào quang xung quanh Kim tinh, nhưng chẳng có ai đề xuất một cơ chế hay lời giải thích nào. Vậy thì cái gây tranh cãi là ở đâu? Lomonosov nói ông đã nhìn thấy khí quyển của Kim tinh, đã mô tả cái ông nhìn thấy, đưa ra một cơ chế giải thích, và đã công bố kết quả nghiên cứu. Hơn nữa, chúng ta đều biết Kim tinh có khí quyển mà.

>> Xem tiếp Phần 2

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email

Thêm ý kiến của bạn