Chương 1:
Các quan sát và niềm tin thuở ban đầu
Vào đầu những năm 1600, một dụng cụ kỳ lạ đã được giới thiệu tại Hà Lan. Nó có hình của một chiếc ống có thấu kính ở hai đầu và được thiết kế để làm các vật ở xa đến gần chúng ta hơn. Thông tin về phát minh này, vật mà sau này được gọi là kính viễn vọng, đã lan khắp châu Âu và làm Galileo Galilei, nhà khoa học người Ý, chú ý đến nó. Mặc dù Galileo không trực tiếp thấy dụng cụ này, nhưng ông quá thích thú với khả năng của nó đến nỗi đã tự thiết kế và làm ra một cái cho riêng mình.
Là một tín đồ của bầu trời, Galileo đã dùng nó để nghiên cứu các vì sao và hành tinh. Phiên bản của ông giống với một chiếc ống nhòm nhỏ và các thấu kính được sắp xếp cho việc phóng đại. Khi ông nhìn qua nó, các vật thể được phóng lên ba mươi lần so với kích thước thực tế. Năm 1609, Galileo đã trở thành người đầu tiên dùng kính viễn vọng để phục vụ thiên văn, và ông đã ghi chép lại những phát hiện của mình trong cuốn sách mang tên
Starry Messenger.
Các giả thuyết khoa học khác nhau
Trong nhiều thế kỷ trước khi Galileo sử dụng kính viễn vọng, các nhà khoa học khác đã nhìn lên bầu trời và theo dõi chuyển động của Sao Hỏa và các hành tinh khác. Một nhà thiên văn và toán học tên Claudius Ptolemaeus (thường được biết với cái tên Ptolemy), sống tại Ai cập vào thế kỷ thứ hai sau Công Nguyên. Như nhiều nhà khoa học trước thời của mình, Ptolemy tin
Nhà khoa học Galileo Galileo người Ý vào thế kỷ mười bảy đã dùng một cái kính viễn vọng kiểu như thế này để nghiên cứu các vì sao và hành tinh.
vào thuyết địa tâm hệ: Trái Đất là tâm của vũ trụ, Mặt Trời, các hành tinh, Mặt Trăng và các vì sao quay quanh nó. Nhà thiên văn và nhà văn Carl Sagan sau này có viết về niềm tin về thuyết địa tâm hệ trong cuốn sách Cosmos của mình: ?Đây là điều cơ bản nhất của tự nhiên. Trái Đất có vẻ vững vàng, rắn chắc, đứng yên, trong khi đó chúng ta có thể thấy các thiên thể trên bầu trời mọc lên và lặn xuống mỗi ngày. Mọi nền văn hóa đều tin vào giả thuyết này.?2
Vào thời Trung Đại, tư tưởng của Ptolemy được công nhận rộng rãi, nhà thờ công giáo La Mã giữ chặt lấy lý thuyết này và tin chắc nó phù hợp với kinh thánh. Bất cứ người theo đạo nào có tư tưởng chống đối lại thuyết địa tâm hệ đều bị coi là có tội và bị gọi là dị giáo, nhiều khi họ còn bị trừng trị rất tàn nhẫn. Vì mối nguy hiểm này mà nhiều nhà khoa học không đồng ý với Ptolemy đã không giám nói ra. Hàng thế kỷ sau khi ông ta chết, khoa học châu Âu rất ít chú ý đến việc nghiên cứu các hành tinh.
Vào thời kỳ phục hưng, một giai đoạn sáng sủa của nghệ thuật và khoa học, vài người đã dám đứng ra thách thức với thuyết địa tâm hệ. Một trong những người nổi tiếng nhất đó là một người theo đạo ở Ba Lan tên Mikolaj, Kopernik, người được biết rộng rãi với cái tên Latin ông tự chọn cho mình là Nicolaus Copernicus. Sau ba mươi năm cần mẫn ghi lại chuyển động của các hành itnh, Copernicus đã viết về khám phá của mình trong cuốn sách mang tên
On the Revolutions of the Heavenly Orbs (chuyển động của các hành tinh trên bầu trời--ND)?và rõ ràng là niềm tin của ông ta hoàn toàn khác với Ptolemy. Theo Copernicus, Mặt Trời là tâm của vũ trụ, và tất cả các hành tinh (bao gồm cả Trái Ddaats0 quay vòng quanh nó. Ông viết rằng không có hành tinh hay vì sao nào quay quanh Trái Đất, và thiên thể duy nhất làm điều này đó là Mặt Trăng, nó giống một vệ tinh hơn là hành tinh. Thuyết Mặt Trời làm tâm này được gọi là thuyết nhật tâm hệ--heliocentric system, với từ Hi Lạp helios nghĩa là ?Mặt Trời.?
Copernicus biết quyển sách của mình có thể nhà thờ kết án, vì vậy ông quyết định không xuất bản nó cho đến khi mình gần qua đời vào năm 1543. Mặc dù niềm tin của ông là một bước tiến quan trọng để sửa lại lý thuyết sai lầm trong quá khứ, nhưng nó vẫn còn lâu mới đạt đến độ hoàn hảo. Ví dụ, khi nói về cái ông ta gọi là ?vũ điệu của các hành tinh,? Copernicus cho rằng các hành tinh chuyển động trong một vòng tròn hoàn hảo. (Mặc dù điều này không đúng nhưng nó vẫn là niềm tin phổ biến vào thời đó.) Một lỗi khác trong lý thuyết của Copernicus là nó không có khả năng giải thích vì sao các hành tinh di chuyển cùng một đường nhưng Sao Hỏa lại có lúc chạy lên trước, có lúc chạy về phía sau trên bầu trời. Vì quyển sách của ông để lại quá nhiều câu hỏi không có lời giải như vậy nên nhiều nhà khoa học không theo ý tưởng của Copernicus.