The Universe

Người dịch: Hiệp Long

Vào lúc khởi đầu, chỉ có bóng tối...

và sau đó, bùm...

bắt đầu cho sự tồn tại và trải dài vô tận của

không gian, thời gian và vật chất.

Bây giờ, hãy suy nghĩ thật xa đến những điều mà ta chưa từng tưởng tượng...

vượt quá giới hạn sự tồn tại của chúng ta...

ở một nơi mà ta gọi là "Vũ Trụ."

Chúng hấp dẫn trí tò mò trong hằng thế kỷ...

quyến rũ các nhà thiên văn học cũng như những nhà chiêm tinh.

Sự thẳng hàng bí ẩn...

giữa Đại kim tự tháp tại Giza và chòm sao Orion...

có thể nhiều hơn là một sự trùng khớp ngẫu nhiên.

Và thay vì có 12 chòm sao Hoàng đạo...

chúng ta thực sự có 13.

Cung hoàng đạo thứ 13 là gì, và tại sao nó lại bị bỏ quên?

Những hình ảnh từng chỉ đường cho các thủy thủ...

trên khắp các vùng nước hiểm trở...

bây giờ lại hướng dẫn các nhà thiên văn khám phá ra những điều bí ẩn...

nằm trong "Các chòm sao."

Trước khi có internet, trước khi có phim ảnh...

bầu trời đêm và các chòm sao...

là màn trình diễn tuyệt vời nhất ở các miền quê.

Cuộc trưng bày các vì sao này mang nhiều ý nghĩa hơn là một bức tranh đẹp.

Nó chứa đựng số lượng khổng lồ các loại sao.

Qua các chòm sao...

ta có thể học được nhiều điều từ các thiên hà...

và vũ trụ.

Trước khi chúng ta có những thiết bị định vị công nghệ cao...

GPS, hay là cả la bàn...

chúng ta chỉ có sao.

Như là những cột mốc ven đường...

các chòm sao có thể giúp ta tìm đường.

Chúng cho ta hướng, khoảng cách...

và khả năng phán đoán nơi nào để đi.

Vì thế trên trái đất, khi chúng ta muốn nói đến một nơi nào đó...

chúng ta gán cho nó tọa độ gồm vĩ độ và kinh độ.

Và điều đó có nghĩa...

vĩ độ là sự đo lường khoảng cách giữa...

cực Bắc và cực Nam...

và kinh độ là khoảng cách Đông-Tây...

theo một hướng khác.

Tương tự, chúng ta có một hệ tọa độ vũ trụ.

Nhưng tọa độ...

Chúng sẽ không được gọi là vĩ độ hay kinh độ.

Chúng được gọi là độ xích vĩ và độ xích kinh.

Chúng chỉ là sự duỗi thẳng...

của vĩ độ và kinh độ trên trái đất...

được chiếu ra trên bầu trời.

Những hoa tiêu thời cổ đại dùng cái lưới tưởng tượng này...

để vẽ bản đồ sao và định hướng trên biển.

Không phải là một loại thiết bị định hướng chính xác...

nhưng chắc chắn là nó giúp người ta...

nhớ lại con "đường mòn" trên biển.

Bằng cách sử dụng chiếc kính lục phân...

các thủy thủ có thể dùng những ngôi sao dẫn đường như là sao Bắc Cực...

để lái tàu.

Đây là một chiếc kính lục phân.

Nó là một dụng cụ dùng để định hướng hằng hải.

Khi một thiên thể hợp với...

cái mà ta gọi là vành chia độ bên dưới...

chúng ta đánh dấu vị trí.

Dựa trên thời gian và các con số trên chiếc kính lục phân này...

bạn có thể dùng nó để xác định vị trí của mình trên biển.

Việc định hướng ngày nay dùng những ngôi sao là các vệ tinh nhân tạo.

Bằng cách dùng các ngôi sao nhân tạo này...

để xác định vị trí GPS và vi sai GPS...

chúng ta có thể định vị con tàu...

một cách tức thời...

tại bất cứ nơi đâu trên thế giới.

Ngày nay GPS đã thay thế cho kính lục phân...

Tọa độ vũ trụ quan trọng đối với các nhà thiên văn hơn...

so với các thủy thủ.

Và ngay cả khi nghĩ rằng hệ tọa độ...

giúp họ biết được nơi cần phải hướng chiếc kính thiên văn đến

thì cái lưới này vẫn bị hạn chế một cách nghiêm trọng.

Nó cho rằng tất cả các ngôi sao...

đều có cùng một khoảng cách tới chúng ta...

một giả thiết hoàn toàn sai.

Khi bạn ngắm các vì sao trên bầu trời đêm...

dường như chúng xa bằng nhau...

như thể chúng cùng nằm trên một mặt phẳng.

Tương tự như bạn nhìn phía cuối trời của một thành phố...

từ một khoảng cách xa...

như là chúng ta nhìn phía cuối trời thành phố Chicago.

Vậy nên những tòa nhà đó...

giống như chúng có cùng khoảng cách...

nhưng thật ra chúng có nhiều khoảng cách khác nhau tới ta.

Nó cũng như với các vì sao.

Khi tất cả chúng dường như có cùng khoảng cách, nhưng...

một số thì gần, một số thì xa hơn nhiều.

Vì thế làm thế nào mà ta biết được sao nào gần...

và ngôi sao nào xa?

Và nó trở thành...

câu hỏi khó nhất.

Đó là vấn đề trắc trở nhất...

đối với thiên văn học.

Quan sát bầu trời đêm bằng kính thiên văn...

bạn không thể nói được khoảng cách.

Đó là Chén thánh của thiên văn học từ nhiều thế kỷ.

Chúng ta đang trong rừng quốc gia Angeles...

và tôi có mang theo tấm bản đồ xách tay.

Và tôi muốn làm một chuyến đi bộ...

có thể tôi sẽ đi tới Switzer Falls...

trên tấm bản đồ này, nó dường như không xa lắm...

có lẽ chỉ một dặm.

Nhưng vấn đề là...

Có thể tôi đã đánh giá quá thấp sự khó khăn của chuyến đi...

bởi vì tấm bản đồ phẳng này thất bại trong việc chỉ ra...

một yếu tố rất quan trọng, đó là địa hình.

Vì vậy, thực ra chỉ là một chuyến đi bộ 1 dặm...

nó có thể trở thành một cuộc leo núi 5000 feets.

Vậy nên tấm bản đồ sao thất bại trong việc chỉ ra...

khoảng cách thực giữa hai ngôi sao.

Ngay cả khi chúng ở trong cùng một chòm sao...

chúng có thể là nằm cạnh nhau...

nhưng thực ra có thể một ngôi sao trong đó xa hơn rất nhiều so với ngôi sao còn lại...

và tôi sẽ chẳng bao giờ biết được nếu tôi chỉ nhìn...

vào hệ tọa độ vũ trụ.

Giống như những người đi rừng, các nhà thiên văn dựa vào các manh mối...

để giúp họ đo đạc khoảng cách...

trong vũ trụ bao la và bí ẩn này.

Thế nên khi chúng ta đi trong rừng...

ngay cả khi chúng ta không có một tấm bản đồ có ghi địa hình...

thì chúng ta có thể dựa vào kiến thức trắc địa...

như là các loại cây...

để cho chúng ta biết được độ cao của mình.

Ví dụ có những loại cây thường sống chỗ địa hình thấp...

trong khi các loại cây khác sống ở chỗ cao.

Tương tự các nhà thiên văn học dùng...

một loại sao nào đó để tham chiếu như là một chỉ dẫn...

chỉ dẫn quen thuộc, như là phép đo khoảng cách.

Công cụ đầu tiên của các nhà thiên văn là...

hiện tượng thị sai.

Đó là cách ta quan sát thế giới trong không gian ba chiều

với một tỉ lệ nhỏ hơn.

Cách thức để hiểu về thị sai...

là một bài tập khá đơn giản mà ai cũng có thể làm được.

Hãy nhìn vào ngón tay của bạn...

và nhìn vào một thứ gì đó xa, rất xa.

Nếu bạn nhìn bằng mắt phải...

và đặt ngón tay bạn thẳng hàng với vật thể ở xa...

sau đó bạn nhìn bằng mắt trái...

bạn sẽ thấy rằng ngón tay mình đã di chuyển...

hoàn toàn đột ngột.

Việc di chuyển này được gây ra bởi...

khoảng cách giữa hai mắt của bạn.

Những nhà thiên văn đo lường thị sai...

bằng cách quan sát một ngôi sao tại một vị trí...

và quan sát lại nó sau 6 tháng...

khi nó đã đi được một đoạn...

từ điểm quan sát của chúng ta.

6 tháng trái đất đi được một quãng đường xa...

từ vị trí ban đầu.

Ngôi sao càng gần thì thị sai càng lớn.

Vấn đề là ngôi sao không ở rất xa.

Ngay cả góc thị sai của ngôi sao gần chúng ta nhất...

Cận tinh (Proxima Centauri), rất khó để đo được.

Nó nhỏ hơn một giây (Độ -phút -giây).

Thế nào là một giây?

Một vòng tròn có 360 độ.

Một độ có 60 phút.

Và mỗi phút có 60 giây.

Cận tinh (Proxima Centauri) có thị sai là 0.7 giây...

vì thế nên góc rất nhỏ.

Để đo khoảng cách đến một ngôi sao ở xa...

các nhà thiên văn học dùng...

một cột hướng dẫn

cũng giống như người gác biển dùng ngọn hải đăng.

Những người gác biển...

biết mỗi ngọn hải đăng...

có một tần số chớp tắt riêng biệt.

Có ngọn chớp hai lần một phút...

ngọn khác chớp 4 lần.

Họ có thể sử dụng điều này để xác định chính xác vị trí của mình...

chỉ cần dựa theo cách chớp tắt.

Bằng cách tương tự...

các nhà thiên văn sử dụng ngọn hải đăng vũ trụ...

gọi là sao biến đổi cepheid.

Chòm sao Tiên Vương (Cepheus)...

đặt theo tên vị vua thần thoại của vùng Aetheopia...

có 57 sao nhìn thấy được, bao gồm Delta Cephei...

một ngôi sao biến đổi là ngôi sao mẫu...

cho sao biến đổi cepheid.

Như một kiểu cách của tự nhiên...

sao biến đổi cepheids đo thời gian như một máy nhịp xung.

Sao biến đổi cepheids càng lớn và càng sáng thì...

nó sẽ phát xung ra càng chậm.

Thế nên điều bạn cần làm là tìm ngôi sao biến đổi cepheids...

đo lường chu kỳ phát xung của nó...

có thể là 10 hay 60 ngày...

và sau đó bạn đã có một ngọn nến làm chuẩn.

Bạn có thể xác định ngôi sao đó bao xa.

Một ngọn nến chuẩn là nền tảng của phép so sánh...

một ngôi sao mà ta đã biết được độ sáng và khoảng cách...

ta có thể dùng nó để so sánh ngược lại với cách sao khác.

Khi một bóng đèn phát ra ánh sáng.

Nó phát ra một lượng công suất nào đó.

Nhưng ta sẽ thấy nó sáng hơn...

nếu bạn đứng ngay tại chỗ bóng đèn...