Vì sao các sao trên bầu trời trông giống như được gắn vào một quả cầu lớn?

Vì sao các sao trên bầu trời trông giống như được gắn vào một quả cầu lớn?

Vào những đêm đẹp trời, chúng ta sẽ nhìn thấy muôn vàn vì sao lấp lánh trên mặt trời. Trong đó ngoài Mặt trăng rất lớn và rất sáng, các vì sao đều rất nhỏ. Bởi vậy ta có cảm giác Mặt trăng cách Trái đất rất gần, các vì sao cách Trái đất xa hơn và nom chúng giống như được gắn vào vòm trời đen thẳm, còn chúng ta thì đang đứng ở vị trí trung tâm dưới vòm trời đen thẳm đó.

Thực ra những sao mà chúng ta nhìn thấy đều cách Trái đất với khoảng cách không giống nhau.

Ví dụ như: sao Chức nữ cách Trái đất khoảng 26,3 năm ánh sáng, sao Ngưu lang cách Trái đất khoảng 16 năm ánh sáng, hai sao đó cách nhau khoảng 10,3 năm ánh sáng. Nếu phóng tên lửa với tốc độ 10 km/giây thì phải mất gần 30 vạn năm tên lửa đó mới bay từ sao Ngưu lang đến sao Chức nữ. Nhưng chúng ta đều nhìn thấy hai sao đó cách trái đất na ná như nhau. Lại ví dụ như sao Thiên nga cách trái đất khoảng 1.740 năm ánh sáng, sao Đại khuyển cách Trái đất khoảng 8,7 năm ánh sáng, thế mà chúng ta cũng có cảm giác như hai ngôi sao cách Trái đất na ná như sao Ngưu lang và sao Chức nữ.

Vì sao có hiện tượng đó? Nguyên nhân hoàn toàn do ảo giác của chúng ta, hay nói cho rõ hơn là khả năng phân biệt của mắt chúng ta bị hạn chế.

Nếu trước mắt chúng ta có một vật thể mà góc độ của nó vượt quá phạm vi giới hạn phân biệt của mắt chúng ta, thì dù có hình dạng gì, to hoặc nhỏ ra sao, trong mắt chúng ta cũng chỉ hiện ra một điểm mà thôi. Nếu vật thể đó cách chúng ta càng vượt quá giới hạn phân biệt của mắt thì mắt chúng ta không thể phân biệt được chúng cách chúng ta xa hay gần.

Các vì sao vốn rất to lớn, nhưng chúng cách Trái đất quá xa, nên mắt chúng ta không thể phân biệt được các vì sao đó hình dạng gì mà chỉ nhìn thấy chúng là những đốm sáng nhỏ. Ví dụ: sao Biling (Centauri) cách Trái đất gần nhất (khoảng 4,22 năm ánh sáng). Nếu thể tích của sao Biling bằng Mặt trời, thì đường kính của nó trong mắt chúng ta không vượt quá 0,01 giây (một phần trăm giây góc), trong khi đó đường kính của Mặt trời trong mắt chúng ta là 32' (32' góc), tức là nhìn bằng mắt thường ta thấy mặt trời chỉ bằng chiếc chậu con. Nếu tính theo tỷ lệ đó, ta đặt sao Biling vào vị trí của Mặt trời, thì sao Biling chỉ nhỏ bằng một phần nghìn đầu que diêm. Tất nhiên là mắt chúng ta không thể phân biệt được một vật thể nhỏ như vậy.

Những ví dụ như vậy có rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Nếu ta đặtóng đèn điện đỏ trên nóc một ngôi nhà cao tầng. Đứng cách đó khoảng 10 m, ta sẽ nhìn rõ hình dạng chiếc bóng đèn, nhưng nếu ta đứng cách xa vài kilomét, thì sẽ không nhìn rõ được hình dạng chiếc bóng đèn mà chỉ có thể nhìn thấy một chấm sáng.

Tương tự như vậy chúng ta không thể phân biệt được các vì sao xa xôi trong vũ trụ to hay nhỏ. Ta chỉ nhìn thấy chúng na ná như nhau. Bởi vậy trong trường hợp này ta không thể áp dụng phương pháp "ở gần thì to, ở xa thì nhỏ" để phân biệt khoảng cách xa hay gần từ Trái đất đến các vì sao.

Chúng ta càng không thể áp dụng phương pháp dùng vật trung gian để ước lượng khoảng cách giữa hai vật thể trong không trung. Ví dụ ban đêm trên trời cao có hai điểm sáng di động, muốn phân biệt điểm sáng nào là vệ tinh nhân tạo, điểm sáng nào là chiếc máy bay chở khách quả là điều rất khó mặc dù độ cao giữa hai điểm sáng đó chênh nhau tới mấy chục lần. Vậy thì các vì sao ở độ cao gấp mấy tỉ lần thậm chí gấp mấy chục tỉ lần so với vệ tinh nhân tạo và máy bay, mắt chúng ta càng không thể phân biệt được chúng cách xa Trái đất xa hay gần.

Vì những lý do kể trên nên khi quan sát bầu trời đêm bắng mắt thường, chúng ta sẽ có cảm giác các vì sao như được gắn vào một quả cầu tròn lớn.

Tác phẩm, tác giả, nguồn

  • Tác phẩm: Giải đáp 136 câu hỏi về thiên văn học
  • Nguồn: kenhsinhvien.vn
"Like" us to know more!