Khoa học là một trong những động lực chủ đạo cho sự phát triển của xã hội loài người. Nó ngày càng thể hiện được vị trí tối quan trọng của mình trong kỷ nguyên hiện đại. Tiến bộ khoa học là sự tiếp bước không ngừng từ các thành tựu nghiên cứu của tiền nhân. Điều đó đã được thể hiện rất rõ ràng trong cuốn sách Vũ trụ của Carl Sagan. Hãy cùng theo bước để chứng kiến sự tiến bộ đó qua các tiền nhân xuất hiện trong “Vũ trụ”. Người đầu tiên là với Eratosthenes. Cùng theo dõi các nhân vật tiếp theo trong mục Thế giới muôn màu.
Giới thiệu về Eratosthenes
Eratosthenes là một nhà toán học, thiên văn học, địa chất học và nhà thơ người Hy Lạp. Ông sống trong khoảng thời gian từ năm 276 đến 194 trước CN. Ông chính là người đầu tiên đo được đường kính trái đất với độ chính xác cao. Erathosthenes đã có nhiều cống hiến cho khoa học trong cuộc đời mình. Nhưng bài viết này sẽ tập trung vào các thành tựu thiên văn học của ông.
Eratosthenes được sinh ra tại Cyrene (địa phận Libya ngày nay) vào khoảng năm 276 trước CN. Ban đầu, ông theo học tại Học viện Plato ở Athens. Sau đó trở về quê hương với cương vị Thư viện Trưởng tại Đại Thư viện Alexandria. Đây chính là một trong những kho tàng kiến thức lớn nhất thế giới thời bấy giờ. Tại đây ông đã thực hiện nhiều nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực địa lý học. Và đã có những mô tả chi tiết về nhiều quốc gia châu Phi, châu Âu và Tiểu Á (Thổ Nhỹ Kì ngày nay).
Công trình và thành tựu của Eratosthenes
Eratosthenes có rất nhiều công trình và thành tựu trên nhiều lĩnh vực. Nhưng cống hiến quan trọng nhất chính là tính toán chu vi của trái đất với độ chính xác cao. Tính toán của ông chỉ có sai số so với kết quả thực dưới 1%. Ông cũng đã tính được độ lệch của trục Trái đất là 23 độ 29 phút. Chỉ sai số dưới 2 phút so với kết quả hiện đại.
Ngoài ra, Eratosthenes đã có nhiều cống hiến cho các ngành khoa học khác như:
- Bản đồ đầu tiên sử dụng kinh tuyến và vĩ tuyến để xác định kinh độ vĩ độ;
- Người đầu tiên đo đạc vị trí của các sao bằng các kỹ thuật hình học;
- Cải tiến dự đoán của Hipparchus về tiến động (tuế sai) bằng cách thêm một thế kỷ vào tính toán của ông.
Trong tác phẩm Vũ trụ của Carl Sagan
Eratosthenes là ví dụ đầu tiên được nhắc đến trong Vũ trụ. Một minh chứng lịch sử cho bước tiến của khoa học nói chung. Carl Sagan bắt đầu với hai lý thuyết xung đột nhau vào thời điểm đó. Một bên là thuyết Trái đất phẳng và một bên cho rằng nó hình tròn. Eratosthenes đã sử dụng một thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng mặt đất là tròn. Từ đó, ông đã mở ra cánh cửa cho những khám phá và phát kiến mới.
GS. Sagan đã diễn giải cách mà Eratosthenes đã tính được chu vi địa cầu một cách chính xác như vậy. Mô tả về thí nghiệm này có thể tìm thấy tại trang 40. Phát kiến này cũng giúp cho các nhà thiên văn học hiểu được vị trí của các ngôi sao nằm cách biệt bao xa trong khoảng không vũ trụ khi quan sát từ mặt đất. Khái niệm mà sau này được gọi là thị sai. Từ đó, lần đầu tiên trong lịch sử, họ có thể tính toán được khoảng cách giữa các hành tinh trong hệ mặt trời của chúng ta!
Sự tiến bộ của khoa học
Eratosthenes là một trong những nhà khoa học đầu tiên sử dụng toán học và logic học trong các công trình của mình. Ông sử dụng hình học để đo chu vi quả đất. Điều đó đã cho phép ông dự đoán được chính xác kích thước của nó.
Khoa học hiện đại được xây dựng trên những ý tưởng như vậy. Sau đó là sự ra đời của những công cụ như kính thiên văn và kính hiển vi. Chúng đã cho phép ta nhìn xa hơn vào không gian. Đồng thời, nhìn vào những bộ phận nhỏ bé của tế bào. Sự phát triển của những công cụ này đã giúp chúng ta hiểu rõ về thế giới. Mang đến sự vượt trội so với quan sát bằng mắt thường. Chúng là những thiết bị giúp công việc của các nhà khoa học như Eratosthenes trở nên dễ dàng hơn.
Tác động từ công trình của Eratosthenes
Eratosthenes đã có một tác động vĩnh cửu đến khoa học hiện đại. Trong thiên văn học, ông là người đầu tiên đo được chu vi Trái đất và dự đoán được kích thước của nó với độ chính xác cao. Ông cũng cải tiến phân loại sao của Hipparchus với việc thêm rất nhiều ngôi sao và tính toán vị trí tương đối của chúng.
Phương pháp của Eratosthenes sau đó đã được sử dụng bởi Ptolemy (90-168 sau CN) để tạo ra bảng phân định sao riêng của mình, thứ đã trở thành nguồn đối chiếu tiêu chuẩn cho các nhà thiên văn học mãi cho đến tận thời kì Phục hưng. Thêm vào đó, Eratosthenes cũng đóng góp trong địa lý học và bản đồ học với việc phát triển các phương pháp đo lường khoảng cách giữa các thành phố bằng đơn vị stadia (một đơn vị độ dài cổ).
Tác động từ “Vũ trụ” của Carl Sagan
Vũ trụ của Carl Sagan là một chương trình ti vi mang tính biểu tượng trong thập niên 80 thế kỉ 20. Đây là lần đầu tiên mà một nhà khoa học được trao cho một cơ hội để đưa khoa học đến công chúng trên cấp độ lớn như vậy. Và nó đã trở thành một trong những tác phẩm truyền thông có độ ảnh hưởng lớn nhất từ trước đến nay trong lĩnh vực này.
Bên cạnh đó, nó cũng có những tác động rõ rệt tới văn hóa đại chúng. Tác phẩm của GS. Sagan cũng là một ví dụ điển hình diễn giải được cho công chúng cách thức mà các nhà khoa học tiếp cận với công việc của họ. Những nhấn mạnh của ông về việc sử dụng các công cụ hỗ trợ và hình ảnh ẩn dụ khi giải thích các khái niệm phức tạp đã giúp những người bình thường hiểu chúng một cách dễ dàng hơn – thậm chí là với những nhà khoa học khác.
Kết luận
Eratosthenes đã có nhiều cống hiến về thiên văn học, địa lý học và toán học. Ông cũng là một thư viện gia lỗi lạc tại Alexandria, tại đó ông đã phân loại hàng nghìn cuộn sách và viết rất nhiều tác phẩm. Ông sáng tạo ra nhiều đơn vị đo lường khoảng cách (như stadia) và một vài trong số chúng giờ đây vẫn được sử dụng bởi các nhà thiên văn học khi tính toán khoảng cách giữa các ngôi sao và thiên hà thông qua đo lường thị sai từ các kính thiên văn từ Trái đất như kinh thiên văn Hubble.
Carl Sagan là một nhà thiên văn người Mỹ chuyên nghiên cứu về những hành tinh bền ngoài hệ mặt trời của chúng ta, hay còn gọi là ngoại hành tinh, sử dụng các kinh thiên văn như Hubble. Các nghiên cứu của ông giúp chúng ta hiểu được cách các hành tinh hình thành xung quanh các sao thông qua trọng trường hấp dẫn – điều này cực kì quan trọng bởi nó có thể cho chúng ta biết được liệu rằng có sự sống tồn tại đâu đó trong, thậm chí là bên ngoài, thiên hà của chúng ta hay không!