Herschel, William

Frederick William Herschel
engelsk  Frederick William Herschel

Portræt af Lemuel Abbott (1785)
Navn ved fødslen tysk  Friedrich Wilhelm Herschel
Fødselsdato 15. november 1738( 1738-11-15 )
Fødselssted Hannover , kurfyrste i Brunswick-Lüneburg , Det Hellige Romerske Rige
Dødsdato 25. august 1822 (83 år)( 25-08-1822 )
Et dødssted Slough , Buckinghamshire , England
Land → (efter 1793)
Videnskabelig sfære astronomi , optik
Akademisk grad Doctor of Laws honoris causa (1792)
Studerende Carolina Herschel
John Herschel
Kendt som opdager af planeten Uranus og infrarød stråling
Priser og præmier Copley-medalje (1781) Ridder af den Kongelige Guelph Orden(1816)
Autograf
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Frederick William Herschel ( eng.  Frederick William Herschel ), før han flyttede til England hed Friedrich Wilhelm Herschel ( it.  Friedrich Wilhelm Herschel ; 15. november 1738 , Hannover  - 25. august 1822 , Slough nær London ) - engelsk astronom , optiker og komponist af tysk oprindelse [1] . Bror til Carolina Herschel , far til John Herschel .

William Herschel, søn af en militærmusiker fra Hannover , modtog en musikalsk uddannelse sammen med sine brødre ( oboist og violinist ). Fra han var 19 boede han permanent i England, hvor han først opnåede berømmelse som komponist og virtuos musiker . 1776 ledede han Baths Orkester ; efter 1782 var han ikke professionelt beskæftiget med musik. Herschels interesse for musikteori udviklede sig til studiet af matematik, og derefter optik og astronomi. Han var engageret i fremstillingen af ​​astronomiske instrumenter, bygget mindst 60 teleskoper . Hans mekanikerbror Alexander samarbejdede med Herschel om konstruktionen af ​​reflekterende teleskoper , inklusive de største 40-fods . I 1793 fik William Herschel britisk statsborgerskab ved en lov fra parlamentet .

Siden 1773 har Herschel regelmæssigt beskæftiget sig med astronomiske observationer. Deres resultat var opdagelsen af ​​Uranus (1781), to Uranus-satellitter ( Titania og Oberon , 1787) og deres omvendte bevægelse (1797), to Saturns satellitter ( Mimas og Enceladus , 1789). I 1790 målte han rotationsperioden for Saturn og dens ringe . Opdagede solsystemets bevægelse i rummet. Han opdagede også sæsonbestemte ændringer i polarkapperne Mars og specificerede perioden for dens rotation omkring aksen (1784). Fra midten af ​​1780'erne anvendte han først " scoop-metoden " - at tælle antallet af stjerner i udvalgte områder, hvilket lagde grundlaget for stjernestatistikker. Herschel estimerede først galaksens størrelse og overordnede form og konkluderede, at det var en "ø" i universet. Han var den første til at fortolke kompakte stjernehobe som rigtige stjernehobe . I 1803 opdagede han eksistensen af ​​dobbeltstjerner og kompilerede tre kataloger over dem. Mellem 1786-1802 opdagede han mere end 2.500 nye tåger og stjernehobe, 182 dobbelte og multiple tåger. Ved at studere Solen opdagede han infrarøde stråler i dens spektrum (1800) og blev en pioner inden for astrospektrometri [2] .

Medlem af Royal Society (1781), æresmedlem af Imperial Academy of Sciences (1789). I 1781 blev han tildelt Copley-medaljen . Ridder af den Kongelige Guelph Orden (1816). I 1820 blev han den første præsident for Royal Astronomical Society .

Biografi

Oprindelse. Livet i Tyskland (1738-1756)

Lidt er kendt om oprindelsen af ​​Herschel-familien. Edward Holden udtalte i sin biografi, at efternavnet Herschel er af jødisk oprindelse , almindeligt i Polen og Mähren [3] (denne version er gentaget i Brockhaus-Efron Jewish Encyclopedia [4] ). Det blev dog ikke bekræftet af efterfølgende forskere. Ifølge Jürgen Gamel blev familien Herschel nævnt i dokumenter efter 1529-1530; de var indfødte i Pirna nær Dresden . De holdt sig til protestantismen . Oldefar - Johann (eller Hans) Herschel - var brygger i Pirna og blev i 1630 forfulgt på grund af sin tro. Astronomens bedstefar, hofgartneren Abraham Herschel, kunne godt regne og var begavet med tegning, musik og litteratur. Han døde, da hans søn Isaac (1707-1767) var syv år gammel. Isaac begyndte først også at blive undervist i gartnerfaget, men så opdagede de musikalsk talent. Han fik sin musikalske uddannelse i Potsdam (de ældre brødre betalte for hans studier), i 1731 flyttede han til Hannover , hvor han fik en stilling som regimentsmusiker. Året efter giftede han sig med Anna Ilse Moritzen, en analfabet tjenestepige, datter af en forstadslandsbybager; tilsyneladende måtte de giftes på grund af Annas graviditet. Ti børn blev født i ægteskabet, hvoraf fire ikke levede til voksenalderen. Den tredje søn, der blev født den 15. november 1738, fik navnet Friedrich Wilhelm; Hele hans efterfølgende liv var på en eller anden måde forbundet med søstre og brødre [5] [6] [7] [Note. 1] .

Mellem 1743-1746 deltog Isaac Herschel i fjendtlighederne, hvorefter han tog afsked med militærtjenesten. Et forsøg på at få et job i Hamborg mislykkedes, men en barndomsven hjalp til med et job i Hannoveranergardens orkester; den ældste af sønnerne, Jakob, blev også optaget der, da han var 14 år gammel [12] . Familiens overhoved ønskede, at børnene skulle øge deres sociale status, og mente, at de musikalske evner, som alle viste, kunne blive grundlaget for en succesfuld karriere. Alle brødrene - Jacob, Wilhelm, Alexander og Dietrich - blev lært af deres far at spille violin fra barndommen ved at bruge et lille instrument lavet til dette formål. Isaac Herschel gav øvelser og viste, hvordan man spiller korrekt (han var dygtig som violinist og oboist ); mange timers motion foregik under opsyn af moderen. I en alder af 14 blev Wilhelm optaget i Hannovergardens band med tilladelse fra general Sommerfeld , som deltog i audition. Indtil denne alder gennemgik alle børnene i Herschel garnisonsskolen, som underviste i grammatik , aritmetik og dogmets grundlæggende principper samt latin . Wilhelm og Jacob blev undervist separat i fransk (fransk opera var populær i hele Europa). I selvbiografiske noter hævdede William Herschel, at han tjente penge til sin systematiske uddannelse. En fransklærer lærte ham det grundlæggende i filosofi, eller i det mindste opfordrede ham til at læse inden for logik , etik og metafysik . Carolina Herschel huskede, at hun gentog navnene på Leibniz , Newton og Euler i en alder af seks for at falde i søvn. Far - Isaac Herschel - var også interesseret i astronomi og viste stjernebilleder og kometer . Børn blev opfordret til at lave kunsthåndværk som en pause fra musikalske øvelser; Carolina nævnte glober , som de selv lavede. Alexander Herschel blev en dygtig mekaniker og lavede engang selv et gøgeur , hvilket tog ham en uge [13] [14] .

Flytter til England. På vej til anerkendelse (1756-1772)

Hannover-London

I det 18. århundrede var vælgerne i Hannover og Storbritannien i en personlig union , og mellemstatslige bånd var meget tætte. Brødrene Jacobs og Wilhelm Herschels liv ændrede sig dramatisk i 1756: i lyset af udbruddet af Syvårskrigen blev Hannover-garden og dens orkester mobiliseret og overført til England. Wilhelm troede nok, at dette lovede nye chancer i livet, og tog det engelske sprog op . Det er kendt, at han erhvervede Lockes trebinds afhandling " An Essay on Human Understanding " som et læremiddel. Brødrene blev venner med repræsentanter for det musikalske samfund i London; Jacob var på det tidspunkt ansøger om en plads i Hannovers hoforkester, men nåede ikke at få den, inden han blev overført til England. Endelig, i efteråret 1756, trak Jacob Herschel sig officielt tilbage fra militærtjenesten og kunne vende hjem, mens Isaac og Wilhelm skulle deltage i fjendtlighederne. I slaget ved Hastenbeck deltog Hershelis far og søn sandsynligvis ikke, selvom Isaac, der var tilbøjelig til retorisk overdrivelse, senere talte om sine bedrifter. Da Wilhelm stadig var mindreårig og ikke aflagde ed, sendte Isaac ham angiveligt til Hannover, der ligger 20 kilometer væk. I den forvirring, der fulgte efter nederlaget, beordrede Isaac sin søn til at flygte til Hamborg og betalte for hans rejse, men i England måtte Vilhelm forsørge sig selv [15] .

Med en fransk livre til sin rådighed nåede Wilhelm Herschel til London, hvor Jacob sluttede sig til ham. De næste to år af hans liv er ekstremt dårligt dokumenteret, da brødrene havde travlt med at kæmpe for overlevelse. Dybest set omskrev han noter og påtog sig ethvert sidejob. Jacob nægtede tværtimod at tage anden violin i orkestret, idet han insisterede på, at han skulle være den første, og gik endda med til at sulte, for ikke at forringe hans ære. I efteråret 1759 vendte Jacob endelig tilbage til Hannover. På det tidspunkt var Isaac blevet arresteret for brud på disciplinen, og William kunne ikke forlade England, fordi han var desertør . Konkurrencen mellem musikerne i London var stor, så i 1760 kunne Herschel få arbejde i Yorkshire  - i garnisonsorkestret og sende hovedparten af ​​de penge, han tjente, til Tyskland. Korrespondance med broder Jacob er et af de vigtigste beviser på Herschels intellektuelle udvikling og udvidelsen af ​​hans interesser. Han kombinerede stillinger som musiklærer, performer og derudover seriøst engageret i komposition. Samme år skrev han seks symfonier [16] .

Musiker karriere

I midten af ​​det 18. århundrede dukkede et marked for musikalske erhverv op i Storbritannien; kunstnere og komponister var ikke, som i den tyske og italienske stat, begrænset til suveræne personers domstole. Musikere (oftest var det tyskere og italienere, der kom til øerne) kunne bevæge sig frit rundt i landet, spille på koncertsteder i byer eller langs herregårde og også give musikundervisning. Wilhelm Herschel tog hurtigt sekulære manerer og dagligdags engelsk op , og hans interesser i filosofi, både spekulative og naturlige , gjorde det muligt for ham at finde fælles fodslag med over- og middelklassearbejdsgivere og gøre et positivt indtryk. Ved at besidde retorikkens teknikker kunne han lede lektioner på en underholdende måde uden at falde i pedanteri . Lord Darlington blev hans vigtigste protektor . Ikke desto mindre søgte Herschel at få en fast stilling som dirigent og leder af orkestret. I 1761 rejste han til Edinburgh for at komme til audition (nogle af hans værker blev også opført), men sikrede sig ikke en plads. Men ifølge Emily Winterburn styrkede turen til Skotland Wilhelms ambitioner (især mødte han Hume flere gange ). Efter at have kommunikeret med Hume var der i Jakobs og Wilhelms korrespondance referencer til Leibniz , William King ("Et essay om ondskabens oprindelse") og den filosofiske doktrin om musikalsk harmoni af Robert Smith . På grund af de høje priser på bøger brugte Herschel tilsyneladende bogudlån . Omkring 1764 begyndte han at skrive sin egen Afhandling om Musik, som kun er delvist bevaret. Ifølge E. Winterburn tog denne første oplevelse af intellektuelt selvudtryk Herschel straks ud over grænserne for kun musik som profession eller teori, men forblev ufærdig [17] .

Ikke at have et fast job, Herschel (nu kaldet William), læste meget og red også i al slags vejr. Det var først i 1762, at han var i stand til at opnå succes som musiker: en af ​​hans symfonier blev opført i Leeds , og offentligheden insisterede på, at der fem dage senere skulle være en "duel" på violinerne mellem Herschel og en besøgende virtuos - de skulle skiftes til at opføre et og samme stykke. Som et resultat blev William koncertdirektør i byen. Hans pligt var at organisere alle musikalske begivenheder, ved abonnement eller velgørende bidrag. I den lokale publikation " Leeds Intelligencer " nævnes navnet William Herschel ret ofte, for eksempel i en reklameartikel dateret 12. april 1763 beskrives ikke kun en velgørenhedskoncert, men også annonceret, at maestroen giver undervisning i cembalo , guitar og violin [18] . Samtidig lykkedes det Jakob Herschel, den første violinist i hoforkestret i Hannover, med tilbagevirkende kraft at arrangere afskedigelsen af ​​William fra vagten, så han ikke ville blive straffet for desertering. Efter at have akkumuleret nok midler rejste William-Wilhelm i foråret 1764 til sit lille hjemland, da hans fars helbred var alvorligt forværret [19] . De næste to år så ud til at være præget af usikkerhed: William var stadig koncertdirektør i Leeds, men den offentlige hype aftog, og flere koncerter måtte aflyses på grund af for få solgte billetter. I 1765-1766 blev Herschel venner med Sir Brian Cook fra Whitley , som var en entusiastisk violinist og hans kone spillede guitar. På deres ejendom tilbragte William to eller tre dage hver anden uge. Den 19. februar 1766 blev observationer af Venus først noteret i dagbogen , og fem dage senere af en måneformørkelse . I marts 1766 flyttede Herschel til Halifax , da et nyt orgel blev åbnet der, og William planlagde at spille Händels Messias . Den lokale Bates-familie var interesseret i ham og forsynede Herschel med deres bibliotek, hvor han flittigt studerede værker om matematik [20] .

Händels oratorium blev opført den 28. august 1766 og gentaget den 29. og den 30. august blev der afholdt konkurrence om organiststillingen. Der var syv ansøgere, de spillede rækkefølgen af ​​forestillinger, hvor Herschel var tredje, og blev enstemmigt valgt. Han tjente dog kun 13 uger som kirkeorganist (tjente 13 guineas i løbet af denne tid ). Dagen før konkurrencen modtog han et brev fra Bath , der opfordrede ham til at tage pladsen som organist i det nybyggede Octagon Chapel i den by. Bath var et populært vinterferiemål for adelen og var rigets næststørste musikmarked efter London [21] .

Bath - Herschels "Forjættede Land"

William Herschel ankom til Bath den 9. december 1766; det vides ikke, hvem der anbefalede ham til den indflydelsesrige pastor De Cheyre i byen og organiserede forestillingen. Michael Hoskin kaldte denne by for "det forjættede land" for familien Herschel. Debuten " fordelsforestilling " fandt sted den 1. januar 1767, hvor den unge virtuos fremførte sine egne værker for violin, obo og cembalo , og straks bragte meddelelser i Chronicle om undervisning i alle typer musikinstrumenter og sang. Tre uger senere sluttede han sig til et orkester, der spillede i forsamlingshuset og badene, hvilket gav en solid indkomst. Herschel overtalte endda De Cheyre til at flytte familien til Bath, som han indlogerede hos i Leeds; de skulle holde kapellet rent og ryddeligt. I sommeren 1767 besøgte Jacob Herschel sin bror i Bath, men da sæsonen allerede var slut, tog han til et af landejendommene, hvor han underholdt og underviste ejerne i musik. Åbningen af ​​Octagon-Chapel fandt sted den 4. august, og orglet, hvorpå Herschel var solist, fandt først sted den 18. oktober; ceremonien blev ledsaget af en opførelse af Händels Messias. William var populær i byen, og efter at New Assembly Hall åbnede i 1771 optrådte han 46 timer om ugen i påskesæsonen . 2] . Marchionessen af ​​Lothian organiserede 20 ugentlige sabbatsreceptioner i vinteren 1775-1776; hver gang de blev soloiseret af Herschel. Derudover kunne koncertprogrammer præsenteret i Bath gentages dagen efter i Bristol [24] . Herschels karriere i Bath varede omkring 15 år [25] .

Efter Isaac Herschels død i 1767 blev Jacob familiens overhoved, som i 1769 igen besøgte Bath for at tjene penge. I 1770 medbragte han sin yngre bror Alexander, som allerede havde gjort sig bemærket i Hannovers hoforkester. Selvom Alexander Herschel fik to års orlov, varede hans ophold i England 46 år. I det meste af denne tid var han solist ved Orchard Street Theatre, resten af ​​tiden var han beskæftiget med mekanik, hvilket han havde en særlig lyst til; for eksempel lavede han et kronometer til William , som holdt tiden meget nøjagtigt [26] . Endelig, i slutningen af ​​august 1772, ankom Caroline Herschel til Bath , og næste morgen efter ankomsten begyndte hendes bror at undervise hende i engelsk og matematik (sidstnævnte, så hun kunne afregne og rapportere om udgifter). Carolina havde talent for at synge ( sopran ), og William Herschel akkompagnerede hende på cembalo og hjalp med at udvikle hendes stemme. Ifølge hendes erindringer var ledige timer afsat til samtaler om astronomi. De tre Herschels boede i samme hus; Alexander og Carolinas værelser lå på loftet , og Williams lejlighed lå i mezzaninen ; salen var rummelig nok til musikundervisning [27] .

Begyndelsen af ​​studier i astronomi (1773-1778)

Teleskopværksted

I foråret 1773 købte Herschel Robert Smiths tobindsoptik, som indeholdt detaljerede praktiske råd om polering af optiske spejle og fremstilling af teleskoper. Sæsonen i Bath sluttede den 11. april i påsken , og en uge senere erhvervede William en kvadrant og begyndte at tage goniometriske målinger. Den 10. maj 1773 blev Fergusons Astronomy Explained on the Principles of Isaac Newton føjet til hans bibliotek ; ifølge M. Hoskin tilbød den autodidaktiske Ferguson i sin afhandling ekstremt ikke-standardiserede syn på astronomi, hvilket korrelerede godt med den ikke mindre originale tankegang hos den autodidakte Herschel. Det var især fra Ferguson, han lånte fuldstændighedsprincippet i følgende formulering: Gud er almægtig, derfor viste Han sin almagt i skabelsen af ​​universet og begrænsede sig ikke. Herfra følger især beboeligheden af ​​andre himmellegemer, eftersom Skaberen ikke kun kunne bebo Jorden med intelligente væsener [28] .

Herschels første teleskop var 3-fods refraktoren i det galilæiske system . På det tidspunkt var der ingen astronomer i Bath overhovedet - ikke engang amatører - og William ønskede virkelig at overveje Jupiter og Saturn med dens ringe . Ifølge Caroline Herschels erindringer påtog hendes bror sig at designe en refraktor med en brændvidde på 30 fod (som beskrevet af Huygens ), men indså, at han ikke kunne købe et objektiv til ham . Så besluttede han at designe Newtons teleskop og stod over for behovet for at købe et spejl til ham: i de dage lavede de ikke glasspejle, og kobber-sølvlegering var dyr. Der boede imidlertid en vis kvæker i Bath , som havde et sæt værktøjer til at støbe og slibe optiske spejle. Han gik med til at sælge værkstedet til Herschel, og William smittede Alexander og Caroline med hans entusiasme [29] [30] .

Søndagen den 22. september 1773, umiddelbart efter at messen var blevet fejret, købte Herschel udstyret af kvækeren på betingelse af, at den tidligere ejer lærte ham håndværkets hemmeligheder. Musikeren modtog også skarpere og flere ufærdige spejle af Gregory-systemet . Ved udgangen af ​​oktober havde William skabt en legering af 32 dele kobber, 13 dele tin og 1 del antimon og havde støbt flere emner til en 2-fods reflektor; og to uger senere hjul til et 5½-tommer spejl. For William blev polering af spejle en sand kunst, og engang holdt han ikke op med at arbejde i 16 timer; Caroline måtte fodre ham med ske. Hun læste også højt for ham Don Quixote , romanerne om Stern og Fielding . Og i fremtiden aftog Herschels besættelse af at lave instrumenter til observationer ikke; i sine notater bemærkede han, at han i 1781 havde pudset flere hundrede spejle, og i 1785 arbejdede han 30 timer uden pause. M. Hoskin mente dog, at dette var en retorisk overdrivelse. Alexander Herschel satte et slibehjul op lige i sit soveværelse [31] [32] .

Begyndelsen af ​​uafhængige observationer

Observationssæsonen i 1774 begyndte den 1. marts med udsigt til Saturn og Oriontågen . Samtidig var dette det første hjemmelavede teleskop med en længde på 5,5 fod og med et 8-tommer spejl [31] . William Herschel begyndte at reducere antallet af musiklektioner, men nogle studerende gik med til at studere astronomi med ham. I sommeren 1774 mødte han første gang en professionel - det var Oxford University professor Thomas Hornsby ; de blev formentlig præsenteret ved en af ​​landsreceptionerne, hvor Herschel underholdt publikum. I december begyndte de at korrespondere: William bad om råd om, hvordan man bedst kunne observere formørkelserne af Jupiters måner . Sandsynligvis satte professoren pris på Herschels potentiale og gav ham gerne råd og prøveberegninger. På det tidspunkt eksperimenterede William med spejle på 7 tommer i diameter og havde lært at lave okularer . Han brugte sit eget refleksionssystem med et enkelt spejl: teleskopspejlet (med form som en off-akse paraboloid ) blev vippet til den optiske akse. Ifølge A. Eremeeva har enkeltspejlskemaet vist sine fordele - en stor lysstyrke, som gør det muligt at bruge høje forstørrelser og observere svage objekter, kun i store langfokuserede Herschel-teleskoper [33] [34] . Den 1. maj 1776 blev eksperimenterne kronet med succes: den håbefulde videnskabsmand undersøgte både Saturns ringe og Cassini-spalten i et 10-fod-9-tommers instrument. Den 28. maj begyndte han at udforske månens overflade i håb om at finde spor af aktiviteten af ​​selenitter , som han havde læst om i Ferguson. Til sidst overbeviste han sig selv om, at Fugtighedens Hav var et gigantisk skovkrat. Den 30. juli 1776 observerede William Herschel en måneformørkelse og skrev endda i sin "memoir", at han ville foretrække at betragte Jorden fra Månen [35] .

I september 1776 afløste De Chair præsten og organisten ved Octagon Chapel. Hverken William eller Carolina nævnte det i deres selvbiografier; M. Hoskin foreslog, at Herschel simpelthen blev fyret. Dette påvirkede dog ikke indtjeningen: Hannoveraneren blev inviteret til at være direktør for New Assembly Rooms- orkestret . Den 5. marts 1777 debuterede Caroline i Händels oratorium " Judas Maccabee ", hendes kjole kostede 10 guineas . Forestillingen blev godkendt af Marchioness of Lothian . Den 15. april 1778 sang Carolina prima-rollen i Händels Messias [Ed. 3] ; hvorefter hun blev tilbudt en soloforlovelse i Birmingham . Hun valgte dog at blive hos sine brødre: hendes yngre bror, 21-årige Dietrich, flygtede fra Hannover og forlod sin plads i orkestret og havde til hensigt at tage til Indien. Han nåede dog kun til London, hvor han blev alvorligt syg. Han blev taget til Bath og ammet i lang tid. På dette tidspunkt lavede William 7-tommer spejle til salg og havde med succes eksperimenteret med at bestemme højden af ​​månebjergene .

Professionel anerkendelse (1778-1781)

The Philosophical Society of Bath og Royal Society

Omkring 1778 blev William Herschel introduceret til Astronomer Royal , Nevil Maskelyne , mens han besøgte en ven i Bath. En kreds af intellektuelle bekendtskaber udviklede sig efterhånden, som omfattede den kommende sekretær for Royal Society, Charles Blagden , og astronomerne Alexander Aubert og Edward Pigott . I slutningen af ​​december 1779 var der et tilfældigt bekendtskab med Dr. William Watson , som netop havde grundlagt Philosophical Society of Bath , som samler indbyggere i byen, der er interesseret i videnskab. Der var 25 medlemmer i alt, det første engelske lærde samfund uden for London. Den 31. december 1779 optrådte Herschel for første gang ved mødet som "matematiker og optiker". Møder blev afholdt ugentligt i vintersæsonen og en gang hver anden uge om sommeren. Manuskripter af mindst 31 rapporter læst af Herschel er blevet bevaret om en lang række emner - fra vækst af koraller til måling af højden af ​​bjerge på månen. Takket være Watson blev Herschels astronomiske rapporter (om månebjergene og den variable stjerne i stjernebilledet Cetus) i maj 1780 læst i Royal Society [38] . Det blev besluttet at anbefale dem til offentliggørelse i "The Philosophical Transactions of the Royal Society "; mens Maskelyne inviterede Herschel til at skrive om mikrometeret , takket være hvilket målingerne blev foretaget. Ifølge M. Hoskin er det sådan, forvandlingen af ​​en musiker til en astronom endelig fandt sted [39] .

Herschels første selvstændige projekt var studiet af dobbeltstjerner , som gjorde det muligt at bestemme den interstellare afstand i perspektiv; dette blev først udtalt af Galileo . Den 17. august 1779 observerede William Herschel første gang stjerner, der var synlige for det blotte øje gennem et teleskop for at afgøre, om de var dobbeltstjerner. Kataloget blev udarbejdet i slutningen af ​​1781, og det indeholdt data om 269 dobbeltstjerner, hvoraf 227 blev opdaget for første gang; kataloget blev sendt til Auber, Maskelyne og Hornsby til genkontrol. I marts 1782 var Auber den første til at bekræfte sandheden af ​​observationerne, hvorefter præsidenten for Royal Society, Sir Joseph Banks , personligt sendte lykønskninger til hannoveraneren [40] .

Opdagelsen af ​​Uranus. Valg til Royal Society

I marts 1781 flyttede Herschels ind i New King Street 19. Næsten umiddelbart efter flytningen begyndte William at observere. Om natten den 13. marts arbejdede han alene (Karolina inspicerede en mølle, som hendes bror havde investeret i). Følgende poster dukkede op i astronomens journal [41] :

I kvartilen ved siden af ​​ζ Tyren ... Sandsynligvis en tågestjerne, eller måske en komet.

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] I kvartilen nær ζ Tauri … enten tåget stjerne eller måske en komet.

Herschel inviterede Watson hjem til ham for at bekræfte, hvad han så. Han rådede mig til straks at skrive til London. Den 17. marts dukkede endnu et opslag op i journalen [42] :

Jeg ledte efter en komet eller en tågestjerne, og det viste sig at være en komet, fordi den ændrede position.

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] Jeg ledte efter kometen eller tågestjernen og fandt ud af, at det er en komet, for den har skiftet plads.

I begge tilfælde blev observationer foretaget med en 7-fods reflektor. Den 22. marts, altså 9 dage efter den første observation, hørte Royal Society en besked fra Herschel [43] . På det tidspunkt vidste han stadig ikke, hvordan han præcist skulle bestemme de himmelske koordinater, så Hornsby bemærkede aldrig noget i stjernebilledet Tyren, og Maskelyne så Herschel-objektet den 3. april og fandt hverken et hoved eller en komethale. I en svarmeddelelse rapporterede han [44] :

Jeg ved ikke hvad jeg skal kalde det. Det kan enten være en almindelig planet, der kredser omkring Solen i en næsten cirkulær bane, eller en komet, der bevæger sig langs en meget aflang ellipse.

Originaltekst  (engelsk)[ Visskjule] Jeg ved ikke hvad jeg skal kalde det. Det er lige så sandsynligt, at det er en regulær planet, der bevæger sig i en bane næsten cirkulær i forhold til solen, som en komet, der bevæger sig i en meget excentrisk ellipse.

I forsommeren 1781 viste yderligere observationer, at Herschel faktisk havde opdaget en ukendt planet og havde udvidet solsystemets grænser med omkring det halve [45] .

Tidligere, den 2. maj 1781, modtog Maskelyne en astronom ved Greenwich Observatory , betingelserne for observationer var gunstige og bekræftede endnu en gang opdagelsen. I november blev William Herschel tildelt den prestigefyldte Copley-medalje ; da sæsonen var i fuld gang i Bath, måtte direktøren for orkestret og koncertmusikeren rejse med natdiligence for at optræde i Royal Society kl. 11.00. Få dage senere blev han valgt til fuldgyldigt medlem af Selskabet "som kender af matematik, mekanik og astronomi", og Herschel blev enstemmigt fritaget for årlig medlemskontingent (30 guineas - et betydeligt beløb på det tidspunkt), "så han brugte disse penge på at erhverve ny viden." Den officielle indvielsesceremoni blev udskudt til et passende tidspunkt for William [46] . Det var en værdig grund til at søge den højeste protektion. Denne skik i det XVIII århundrede virkede arkaisk, men forsvandt ikke helt. Så den ældste af Herschel-brødrene, Jacob, dedikerede under sit næste besøg i Bath samlingen af ​​sonater, han komponerede, til dronning Charlotte . Dette blev bemærket, han blev inviteret til en hofkoncert og hans løn i Hannover blev forhøjet med 100 thaler om året. Sir Joseph Banks , som havde forbindelser ved hoffet, foreslog at opkalde den nyopdagede planet efter kong George III . Denne idé blev lavet af oberst fra Worcester Regiment, John Walsh, og rapporterede, at Herschel var et emne i Hannover. Kongen var interesseret i astronomi, og under Venus' passage gennem solskiven i 1769 beordrede han at udstyre et observatorium til sig selv i Kew og var endda i stand til at observere fænomenet personligt. Dens direktør - Stephen Demenbre  - døde i februar 1782; hans plads var planlagt overdraget til Herschel [47] .

Afslutning af en musikalsk karriere (1782)

Trouble in Bath

Herschels prioriterede opgave var studiet af det interstellare rum. Da han havde mistanke om, at Oriontågen var ved at ændre form, besluttede han at bygge et teleskop med størst mulig blændeåbning. Havegrunden på New King Street var stor nok til at orientere det gigantiske teleskop mod syd. Allerede i januar 1781 begyndte William Herschel at lave og designe et spejl . I det meste af sommeren 1781 eksperimenterede Herschel med legeringer af kobber og tin: lysspejle var for skrøbelige. Samtidig beregnede han formen på spejlet og de mekaniske strukturer, der skulle arbejdes med, da det skulle veje omkring et kvart ton. Alt arbejde blev udført i Herschel-haven, og da det viste sig, at det var nødvendigt at tilføje hestegødning til muldjorden til former , tøvede William ikke med at mobilisere ikke kun Carolina og Alexander, men også W. Watson til at indsamle råvarer . Endelig, den 11. august, begyndte smeltningen, men under udstøbningen af ​​550 pund metal revnede formen, og spejlet revnede endelig, da det afkølede. Watson forklarede, at afkølingen var for hurtig. Under den anden smeltning lækkede metallet gennem bunden af ​​ovnen og væltede ud over området. Ægteparret Herschel blev kun reddet af, at huset havde flere udgange. Arbejdet på teleskopet måtte midlertidigt indstilles [49] .

Musik forblev den vigtigste indtægtskilde for alle Herschels. William ledede Bath Oratory kun fire dage efter, at opdagelsen af ​​den nye planet blev bekræftet, og to dage senere præsenterede han Bristol Oratory. Publikums modtagelse var varm. Men efter at forhandlingerne begyndte om udnævnelsen af ​​Herschel til "kongens astronom", ramte katastrofen. En meddelelse dateret den 7. marts 1782 meddelte Händels " Jephthah " på hellig onsdag ; men et par dage senere blev præsentationen af ​​"Samson" annonceret, som bogstaveligt talt før forestillingen blev erstattet af "Judas Maccabee". Sandsynligvis kunne Herschel ikke længere koncentrere sig om musikken. Opførelsen af ​​"Messiah" i Bristol ( skærtorsdag ) viste sig at være en ærlig fiasko; især siden på premieredagen ankom Williams nevø (fem sønner af hans ældre søster Sophia bosatte sig i England), som spillede i dronning Charlottes trup, fra Windsor og inviterede ham til audiens med en violin. Den 1. maj 1782 var åbningen af ​​orglet i den største St. James-kirke i Bath planlagt, Herschel dirigerede "Messias", men alle stemmer blev udført af koret af Lady Huntingdon fra Salisbury , og Caroline deltog ikke i forestillingen overhovedet. Den 19. maj soloerede hun i St. Margaret's Chapel i Bath, med William akkompagneret på orglet. Tilsyneladende var dette den sidste offentlige optræden af ​​Herschel-broren og søsteren [50] .

Life twist

For at forberede sig til en audiens hos George III, opholdt Herschel sig i Watsons' hus i London og medbragte et spejl og et okular. Han tog også sit katalog over dobbeltstjerner. Den 25. maj 1782, om lørdagen, fandt en privat audiens sted, hvor Herschel præsenterede monarken for et diagram over solsystemet, hvor en ny planet blev vist, endnu ikke navngivet. Han blev derefter beordret til at tage delene af teleskopet til Greenwich for inspektion og til at være klar til fælles observationer ved Kew. Teleskopet blev installeret den 29. maj, onsdag, og viste bedre kvaliteter end Maskelyne akromatisk refraktor, der ved en forstørrelse på 920 gange gav en kraftig aberration [51] . Fredag ​​var Herschel inviteret til privat koncert hos Kongen og blev hædret med en halv times samtale; Lørdag og søndag var helliget fælles observationer med Maskelyne og Aubert, som kom til den konklusion, at den tidligere musikers instrumenter var overlegne i forhold til alt tilgængeligt i engelske observatorier. For eksempel tillod Greenwich-teleskopet ikke observation af dobbeltstjerner . Så blev Herschel inviteret til middag hos J. Banks, og blev igen inviteret til koncert med kongen. Den 15. juni undersøgte en ny kompetent kommission hans teleskoper, inklusive urmageren Arnold  - opfinderen af ​​kronometeret . Den langvarige ventetid gjorde Herschel nervøs, da hans disciple ventede på ham i Bath; Watson skrev til ham, at det gav mening at tage initiativet selv. Samtidig blev Herschel tilbudt stillingen som Chief Astronomer Royal of Hannover, men den tilbudte løn - 100 pund om året - var omkring en fjerdedel af den musikalske indtjening i Bath, selvom han skrev til Caroline, at musikundervisningen allerede var begyndt at synes uudholdeligt [Note. 4] . Endelig fik King George leveret en 7-fods reflektor til Windsor Castle , og tirsdag den 2. juli observerede han himlen for første gang med Herschel. Disse sessioner blev gentaget mindst tre gange, og til sammenligning blev yderligere tre teleskoper af forskelligt design og forskellige håndværkere indsat. Herschels instrument var igen det bedste og viste 932 gange, at Nordstjernen er en dobbelt, hvilket blev tydeligt selv for den uerfarne amatørobservatør George III. Yderligere sluttede dronningen og prinsesserne sig til den nye underholdning, hvortil teleskopet blev flyttet til Kew. Da vejret var overskyet, lavede Herschel en kunstig skive af Saturn af pap og oplyste den, så billedet, der blev observeret gennem teleskopet, afveg lidt fra det virkelige, hvilket forårsagede godkendelsen af ​​hofmændene. Det blev besluttet, at Herschel skulle slå sig ned i nærheden af ​​Windsor for at demonstrere himmellegemer for kongefamilien efter anmodning. Han blev tildelt en livsvarig pension på £200 om året ( Astronomer Royals løn var dengang £300). Efter at have rapporteret dette til Banks foreslog Herschel, at den nyopdagede planet skulle få navnet Georgium Sidus (latin for "georgisk stjerne"), som genlyde både "Julius-stjernen" fra Horaces ode ("Til Clio" I, 12, 46-48) [Note. 5] og "Medician stars", som Galileo kaldte Jupiters måner [54] . Begrebet Georgian Planet blev nemlig brugt i britisk astronomi indtil midten af ​​det 19. århundrede; men i Europa blev planeten først kaldt "Herschels", og derefter gav Johann Bode den navnet Uranus (i oldtidens mytologi er Uranus  far til Saturn , og Saturn er far til Jupiter ) [55] .

Med kongelig samtykke fandt William Herschel (uden at rådføre sig med Alexander og Caroline) et sted for et nyt observatorium i landsbyen Datchet et par miles øst for Windsor Castle. Det er bemærkelsesværdigt, at han ikke engang gad fortælle sin mor om udnævnelsen af ​​kongens personlige astronom, og hun skrev til ham gennem sin yngre bror Dietrich [52] .

Kongens astronom (1782–1788)

Dutchet

I juli 1782 forlod familien Herschel Bath, og passerede Slough og flyttede med alle deres ejendele til Datchet. Lejeboligen havde engang været et herrejagthus og var i forfald. Ansat på anbefaling af en tjener blev anholdt for tyveri. Huset var dog rummeligt: ​​På anden sal var der fire soveværelser, og på første sal var der foruden hall og køkken to rummelige studier. Dette havde også en bagside: Huset havde 30 vinduer, efter hvor mange ejendomsskatten blev beregnet , og dette i et miljø, hvor indkomsten var halveret. Priserne på markedet var også højere end i Bath; Carolina måtte købe forsyninger fra Windsor . William blev dog tiltrukket af vognhuset og stalden, som var let udstyret til et teleskopværksted og et observatorium. Et kæmpe teleskop kunne placeres i haven. Det tog to måneder at sætte boligen i stand, hvorefter Alexander Herschel vendte tilbage til Bath, i tide til starten på den nye musikalske sæson. Jacob tilbød ham en plads i sit orkester i Hannover, mens William og Caroline tilbød at finde arbejde i London, hvor de kunne se hinanden regelmæssigt. William blev ofte inviteret til Queen's Lodge i Windsor for at demonstrere himmelfænomener for den kongelige familie. Herschel kunne bruge resten af ​​natten på at studere dobbeltstjerner, men han var irriteret over det konstante behov for at flytte og justere teleskopet. Han begyndte sine første observationer 36 timer efter flytningen. I december tog William til Bath for at besøge Alexander (et år senere giftede han sig med enken Margaret Smith), for at samle fragmenter af spejlet fra det gigantiske teleskop. Mens han var på forretningsrejse, støbte han et 12-tommer teleskopspejl med en 20 fods brændvidde af affaldsmateriale . Da han hørte et større teleskop, besøgte kongen astronomen derhjemme, og praksis blev almindelig i fire årtier fremover. William fik kun det privilegium at modtage kongelige og hofmænd på smukke dage, der var egnede til observation. Ved udgangen af ​​1784 havde Herschel udarbejdet et katalog med 434 dobbeltstjerner [56] .

Herschels udvikling som videnskabsmand blev ikke længere holdt tilbage. Næsten alle publikationer i The Philosophical Transactions of the Royal Society var baseret på hans personlige observationer. I begyndelsen af ​​1783 sendte William en besked til Royal Society baseret på en analyse af data fra alle astronomiske observationer, som var tilgængelige for ham fra oldtiden. I "memoiren" blev det bevist, at de antikke-middelalderlige ideer om "fiksstjernesfæren" er forkerte, og alle himmellegemer eksisterer i tredimensionelt rum og bevæger sig langs uafhængige baner. Den næste opgave var at bestemme bevægelsesretningen for Solen og solsystemet. Ved at sammenligne de rigtige bevægelser af 13 stjerner kendt på det tidspunkt, opdagede Herschel, at bevægelsen er i retning af Lambda Hercules . Han bestemte koordinaterne for spidsen som α = 257°, ​​​​δ = +25° [57] . I 1805-1806, efter at have gennemgået de nyligt akkumulerede data, publicerede Herschel to artikler med et samlet volumen på 57 sider, hvor han forsøgte at estimere Solens hastighed, men uden held: i betragtning af stjernernes indre struktur til være den samme, accepterede astronomen hypotesen om, at stjernernes lysstyrke indikerer deres nærhed og omvendt [58] . I 1783 var Herschel engageret i at verificere Goodraiks observationer af en skarp periodisk ændring i størrelsen af ​​Algol , og i mange år var en af ​​hans vigtigste aktiviteter udarbejdelsen af ​​et katalog over stjernernes størrelser, hvori mere end 3.000 objekter var tages hensyn til. I samme år, 1783, i foråret, foreslog Thomas Collinson, en gæst på Datchet, at nedbryde spektret af en lysende stjerne på et prisme. Herschel, der brugte en 10 fods reflektor og holdt et prisme med fingrene (han placerede det mellem øjet og okularet), sammenlignede spektrene for Mu Cephei og Alpha Cephei den 21. maj 1783. Han blev overbevist om, at spektrene var meget forskellige, men kunne ikke forklare forskellene og fortolke observationerne. Hans interesse for astrospektrometri genopstod først i 1798, da han løste det tekniske problem med at holde et roterende prisme [59] . I løbet af 1783 blev Caroline William Herschels konstante assistent, og denne rolle blev forberedt til hende efter ordre fra hendes bror [60] .

"På himlens orden"

Selv under sit liv i Bath observerede Herschel Oriontågen mindst 17 gange og skitserede den tre gange. For at øge nøjagtigheden af ​​observationer opdagede han stjernernes position i denne tåge, og det gjorde det muligt at fortolke ændringerne. Det viste sig, at det observerede billede adskilte sig fra Huygens' skitse, gengivet i Smith's Optics. Da ændringerne fandt sted foran observatørens øjne, konkluderede Herschel, at tågen ikke kunne være for stor eller for langt fra Jorden. I 1781 sendte Watson Messiers katalog til Herschel , hvilket i høj grad ændrede Williams forskningsprogram. I det mindste brugte han næsten et år på at gentjekke alle objekterne i denne mappe med værktøjer, der er bedre end Messiers. Nogle genstande, såsom Ringtågen , blev vist til kongen. Takket være opdagelsen af ​​et objekt nær Nu Aquarius ( Saturn-tågen ), opfandt Herschel udtrykket " planetarisk tåge ". Først var det ikke muligt at fastslå, om sådanne objekter er i eller uden for solsystemet. Caroline blev rekrutteret af William til at jage efter tåger, og hun opdagede 14 nye objekter i løbet af 1783. Til sin søster designede William en enhed fra en almindelig børste kombineret med et okular. Et sådant apparat gjorde det muligt at undersøge en smal sektor fra horisonten til zenit , og derefter duplikere den samme sektor gennem et teleskop, der bogstaveligt talt "fejer" himlen [61] .

Da Herschel arbejdede udendørs (så spejlet ikke skulle opleve temperaturændringer), kunne han ikke afbryde sine observationer for at registrere sine indtryk. Derfor designede Alexander Herschel et nøjagtigt pendulur ; under nattevagterne sad Caroline med skriveredskaber og med et ur. Hvis William havde brug for at skrive noget ned, ville han ringe på klokken, Caroline åbnede vinduet og optog, hvad han råbte til hende. Det var også hendes ansvar at føre en journal over observationer og hvidvaske posterne. Med M. Hoskins ord var Carolina Williams " kopimaskine, tekstbehandler og lommeregner ". Især sporede hun store ark papir med vandrette og lodrette linjer, hvor hver firkant repræsenterede 15′. Hvis firkanten var overstreget med et kryds, betød det, at den var "fejet"; hvis det blev streget over diagonalt, betød det, at gentagne undersøgelser var påkrævet [62] .

Et par uger efter at have startet forskning i stjernetågerne, sendte Herschel den første "memoir" om universets struktur til Royal Society. I april 1784 havde han allerede opdaget 388 for Messier ukendte tåger; i juli var antallet steget til 440. Nogle af Messier-tågerne viste sig at være stjernehobe i 20-fods teleskopet . Denne opdagelse fik Herschel til at pege okularet mod Mælkevejen , og det blev fundet, at det består af mange stjerner. William beregnede, at han i en times observation kunne skelne omkring 50.000 stjerner, som der faktisk er et ubestemt antal af. Det viste sig også, at tåger og stjernehobe kan være koncentreret i nogle dele af himlen, og Herschel konkluderede forhastet, at Mælkevejen er det samme "lag af fiksstjerner", der endnu ikke er differentieret til tåger og hobe. Det førte dog også til den erkendelse, at observerede "tåger" enten kunne være "sande" (en gaståge i moderne terminologi) eller "som Mælkevejen" ( galakser ); spørgsmålet opstod om deres skelnen under observationer. Ved at udforske Omega-tågen opdagede Herschel, at den kan fungere som en standard: hobe blev nedbrudt til individuelle stjerner, gaståger samler kun stjernelys [63] .

I et papir fra 1785 udtalte Herschel, at Mælkevejen var en stjernehob af stor størrelse og kompleks form, bestående af millioner af stjerner. Herschel besluttede at undersøge strukturen af ​​denne klynge, på trods af at Jorden er inde i den. For at gøre dette gjorde han to antagelser: For det første at alle stjernerne i Mælkevejen kunne observeres på hans 20 fods reflektor; for det andet foreslog han, at stjernehobe i Mælkevejen er jævnt fordelt. Han lavede næsten 700 " stjernescoops ", hvoraf de fleste ikke indeholdt nøjagtige beregninger, men det gennemsnitlige antal stjerner i 10 tilstødende firkanter på kort over Carolina. Dette arbejde betragtes som det første i verden inden for stjernestatistikker. Herschel hævdede, at Orion-tågen og Andromedatågen  er de samme "stjerne-øer", men at de er placeret for langt væk til en fuldstændig undersøgelse. Herschel udelukkede ikke, at de kunne være større end Mælkevejen [64] .

Teleskopfremstilling. Flytter til Slough

Den kongelige løn var ikke nok til Herschels forskning: et år efter flytningen fra Bath sluttede de tidligere indsamlede akkumuleringer. Allerede i august 1782 skrev Christian Maier fra Mannheim til William og tilbød at bygge et teleskop til sit observatorium; ifølge M. Hoskin fik dette Herschel til at fremstille astronomiske instrumenter på kommercielt grundlag. Han anslog prisen på et 7-fods teleskop til 50 guineas. Kongen godkendte dette projekt og faciliterede endda en ordre på fem 10-fods reflektorer til Kew Observatory, Windsor Castle, University of Göttingen og Duke of Marlborough's Palace. Det femte instrument i 1791 var ikke blevet solgt. 7-fods spejle var i markant stor efterspørgsel; desuden skrev Herschel i sin selvbiografi, at ordrerne gjorde det muligt for ham at deltage i kostbare eksperimenter for at forbedre poleringsteknikker. Efter at Alexander Herschel var blevet enke i 1788, arbejdede han villigt sammen med sin bror i sommersæsonen [65] .

Herschel blev i høj grad hjulpet af William Watson, som i 1785 sikrede sig en kongelig bevilling på £2.000 til konstruktionen af ​​et stort teleskop. Da ejeren af ​​huset, som Herschelerne lejede, havde hævet huslejen, og det nye 40 fods teleskop blev designet til at være permanent, blev det besluttet at flytte. Et nyt hjem blev fundet i Slough , på Windsor Road; engang husede det et værtshus . Huset havde 4 soveværelser, en omfattende stald og en 1 hektar stor grund bag et stengærde. Ejendommen tilhørte familien Baldwin, som William senere blev i familie med. Flytningen fandt sted den 4. april, og dette hus blev bolig for tre generationer af familien Herschel, indtil det blev revet ned i 1960. Beliggenheden var på alle måder bekvem, og derudover lå Slough på hovedvejen fra Bath til London. Caroline var stadig ansvarlig for husholdningen, men det var påkrævet at hyre en gartner tre dage om ugen [66] . Ifølge François Arago , "slutter Herschels placering i Tjeneren hans biografi som person i almindelighed; en astronoms liv begynder” [67] .

Se også: 40-fods Herschel Telescope

En af Herschels vigtigste opgaver var konstruktionen af ​​et 40 fods teleskop til stjerneforskning. Arbejdet med den blev afbrudt i 1786, da han efter ordre fra kongen tog til Göttingen for at installere en reflektor lavet på kongelig ordre (en af ​​de fem nævnt ovenfor) [68] [Note. 6] . Et kæmpe spejl på det tidspunkt (med en vægt på et halvt ton) blev poleret af 24 personer i to skift, og astronomens hænder var det eneste værktøj til at bestemme den ideelle form. I februar 1787 blev teleskopet første gang testet, og det viste sig, at spejlet synker under sin egen vægt. Der var nye beregninger og arbejde på et nyt spejl, som der ikke var penge til. Tilsyneladende forårsagede dette den stærkeste utilfredshed hos George III (som allerede viste symptomer på en psykisk lidelse). I den efterladte korrespondance er der også antydninger af Herschels personlige ydmygelse i kommunikationen med monarken. Med bistand fra J. Banks blev der givet en anden bevilling på 2000 pund til astronomen, men der var ikke mere hjertelige forhold mellem William og George III; sandsynligvis af denne grund modtog Herschel den kongelige pris først i 1816. Arago anså ham for værdig til i det mindste "Hertugdømmet Slough". Men afkølingen af ​​forholdet negerede ikke astronomens popularitet i hofkredse og hyppige besøg hos ham af repræsentanter for adelen [70] .

Det andet spejl blev støbt med succes i februar 1788, men tests i oktober viste sig at være utilfredsstillende. Derefter designede Herschel en mekanisme til polering efter Alexanders beregninger; og først i sommeren 1789 var arbejdet færdigt. Herschels arbejdsplads lå på en særlig balkon ved kanten af ​​røret; den var forbundet med et talerør til observatørens hus og udstyret med klokker, så assistenterne kunne dreje teleskopet rundt. Mekanismen vakte en vis røre i den videnskabelige verden; Tilbage i 1786 meddelte Lalande således offentligt sit ønske om at deltage i observationer. Herschel modtog et brev fra ham med instruktioner om Saturn (ringen var næsten usynlig, for den blev observeret på kanten). Det var nødvendigt at arbejde i august og september 1787 med et 20 fods instrument, og i 17 dages observationer var det muligt at finde en anden satellit på denne planet, men ikke for at bekræfte denne opdagelse. Mellem 28. august og 17. september 1789 kunne Herschel begynde at observere Saturn med et stort teleskop, hvilket resulterede i opdagelsen af ​​to måner på én gang, senere navngivet Mimas og Enceladus [71] .

William Herschel i de sidste årtier af det 18. århundrede

Ægteskab

I sommeren 1786 begyndte den 48-årige William Herschel at bejle til den 36-årige enke Mary Pitt, datter af hans godsejere. Med ord fra en af ​​biograferne - Fanny Burney - Herschel "indså, at guld glitrer ikke mindre end stjernerne." Mary var velhavende og skulle i fremtiden modtage en endnu større arv, der nåede op på 12.000 pund. William friede, og forlovelsen blev annonceret , men da Mary indså, at hun og hendes mand næppe ville se hinanden på grund af konstruktionen af ​​det 40-fods teleskop, brød hun forlovelsen. Ikke desto mindre afbrød de ikke forholdet og nåede frem til et kompromis i efteråret 1787: det blev besluttet at bo i to huse - i Slough og en ejendom i Upton . Caroline modtog en kongelig pension på 50 £ om året; efter 1803 overførte Mary af egne midler yderligere 40 pund sterling til Carolina - 10 pr. kvartal. Herschel anmodede gennem Watson om samtykke til ægteskabet fra sine kolleger i Royal Society og modtog godkendelse. Brylluppet fandt sted i sognekirken i Upton 8. maj 1788; Sir Joseph Banks var den bedste mand; Vidner fra gommens side var Alexander og Carolina. Den plantede far var Marys bror, farmaceut og kemiker Thomas Baldwin. Efter at Mary blev gravid i 1791, blev det besluttet at leje et hus i Upton, og familien slog sig endelig ned i Slough. Den 9. marts 1792 blev Williams søn og arving, John , født ; Grev Komarzewski blev hans gudfar . Tre måneder efter Johns fødsel tog hans far og gudfar en 7-ugers tur til industricentrene i England, og William kommunikerede på lige fod med førende ingeniører og opfindere. Efterfølgende deltog Herschel i en af ​​de prioriterede retssager mod James Watt som vidne og ekspert. Også i 1792 modtog Herschel en doktorgrad i jura honoris causa fra University of Glasgow . I 1793, i en alder af 19, døde Marys ældste søn, Paul Baldwin, og de 2.000 pund, som hans far testamenterede til ham, overgik til hans mor. Derudover arvede Mary i 1795 halvdelen af ​​sin ejendom fra sin tante og 3.000 pund investeret i tre procent papir. Herschel havde nu ingen grund til at bekymre sig om indkomst overhovedet [72] .

Den 27. marts 1793 blev William Herschel naturaliseret og fik britisk statsborgerskab ved en lov fra parlamentet. Den følgende dag blev et lovforslag herom godkendt af House of Lords på anmodning af Lord Bishop of Bangor [73] [74] .

Astronomiske observationer af William og Caroline Herschel

Efter brylluppet genoptog de fælles observationer med Karolina to uger senere, men nu blev de af objektive grunde udført sjældnere. Dette frigjorde tid til hendes selvstændige arbejde, hovedsageligt helliget søgen efter kometer. Hun brugte en Newtonsk reflektor med en 9-tommer blænde , som gav en 30x forstørrelse. Observationerne var ikke særligt specialiserede: for eksempel observerede hun den 16. og 17. april 1790 Månen på anmodning af William, som mente, at de lysglimt, han bemærkede på overfladen, var bevis på vulkansk aktivitet. På den anden dag af observationer fandt Carolina sin fjerde komet. I 1795 observerede hun Enckes komet [76] . Samme år gav William sin søster til opgave at tjekke Flamsteeds stjernekatalog igen , hvilket krævede 20 måneders observationer. Resultaterne af K. Herschels arbejde viste, at Flamsteed ikke inkluderede omkring 500 stjerner observeret på Storbritanniens himmel i sit katalog, og lavede også hundredvis af fejl, hvoraf nogle dog blev introduceret af udgiveren. Det nye katalog blev udgivet af Maskelyne på hans regning; desuden, da astronomen klagede over, at et separat katalog over armaturerne savnet af Flamsteed ville være nyttigt, udgav Karolina det straks på 25 sider [77] .

Efter at have bygget et 40 fods teleskop blev Herschels interesser rettet mod solsystemet. Han forlod ikke observation af Uranus. I det 18. århundrede bevægede denne planet sig i en region rig på stjerner, hvilket gjorde det ekstremt svært at arbejde; derfor anses de fleste rapporter om opdagelsen af ​​Uranus-satellitter nu for falske [78] . N. Maskelyn var irriteret over Herschels spekulative taler i Bath Philosophical Society om Månens beboelighed og over observationen af ​​en formodet stor bygning på størrelse med St. Paul's Cathedral . Han opfordrede kraftigt William til ikke at blande eksakt videnskab og spekulationer, herunder religiøse. Ikke desto mindre var det i disse år, at Herschels egen overbevisning havde den stærkeste indflydelse på hans videnskabelige sysler, nemlig på observationer af solen. I 1795 blev der publiceret en artikel i " Philosophical Transactions ", hvori Herschel hævdede, at den centrale armatur har en solid kerne, som enhver planet, men den er omgivet af en flerlags atmosfære, hvor et af niveauerne har selvluminescens (han kaldte det " fotosfære "). Solpletter er atmosfæriske faculae og "rynker", hvorigennem den mørke soloverflade er synlig. Dette var den eneste publikation, hvor Herschel åbent erklærede alle himmellegemers beboelighed. Deres natur er anderledes: for eksempel er solindbyggerne tilpasset forholdene i deres verden. Solatmosfærens selvluminescens forklares i analogi med terrestriske højbjerggletsjere, som bevarer deres struktur, selvom de konstant er oplyst og ikke dækket af skyer. I april 1801 udkom endnu en artikel om solatmosfæren i Philosophical Works, hvori Herschel korrigerede sine synspunkter og udtalte, at den ydre flammende atmosfære har en anden under sig - en mørk, der beskytter solbeboerne. Samtidig blev han interesseret i, hvor meget solaktiviteten påvirker Jorden, og sammenlignede endda afgrødepriser over fem år for at finde ud af, om der var en sammenhæng med antallet af solpletter. De foreløbige konklusioner var positive: Solen påvirkede jordens vegetation. Denne artikel fremkaldte harme hos William Watson, som frygtede skandale og latterliggørelse. Skotten Henry Broom , som åbenlyst afviste både briterne og tyskerne, angreb Herschel i Edinburgh Review og sagde endda, at ingen havde læst en sådan absurditet siden " Gullivers rejser til Laputa ". M. Hoskin bemærkede, at en sådan udgivelse ville forårsage "større lydhørhed" fra læseren af ​​det XXI århundrede [79] .

Opdagelse af infrarøde stråler. Asteroider

For at observere Solen eksperimenterede Herschel med en række forskellige lysfiltre , hvoraf mange blev opfundet af Alexander. Under eksperimenterne så det ud for William, at forskellige farver på filtrene ændrede følelsen af ​​solvarme. Så han bevæbnede sig med et prisme og termometre og gik i gang med eksperimentel verifikation. Den subjektive følelse viste sig at være korrekt: den maksimale varme passerede gennem det røde filter, minimum - grøn. Da vi bevægede os mod det røde spektrum af synligt lys, steg den termiske stråling. Yderligere viste det sig, at der er stråler, der ikke giver lys, men bærer varme; Herschel kaldte dem " infrarøde ". Udtrykket blev brugt i to artikler offentliggjort i 1800 i Philosophical Transactions; Desuden anså Joseph Banks opdagelsen af ​​infrarød stråling for at være Herschels største bidrag til videnskaben [79] . Tværtimod, Herschels forsøg på at optrevle karakteren af ​​Newtons ringe , som han studerede i næsten to årtier og viede tre artikler, var mislykket. I hans samlede værker fra 1912 blev disse materialer kun inkluderet af hensyn til fuldstændigheden [80] .

I begyndelsen af ​​1801 skrev Giuseppe Piazzi , som lige havde opdaget Ceres , til Herschel og bad ham om at kontrollere sine observationer igen. Under oktobersessionen undlod Herschel at gøre dette med sit 40-fods teleskop, men Gauss beregnede placeringen af ​​opdagelsen af ​​et nyt himmelobjekt, hvor von Zach opdagede det . Denne opdagelse tjente som en bekræftelse af Titius-Bode-reglen . Herschel Ceres selv kunne først ses i begyndelsen af ​​februar 1802, og han udtalte, at kroppens sande diameter ikke engang er halvdelen af ​​månen; det vil sige, det kan ikke være en fuldgyldig planet. Efter opdagelsen af ​​Pallas blev spørgsmålet om klassificering af sådanne kroppe relevant. Efter anmodning fra Herschel indkaldte J. Banks og W. Watson til et møde i Royal Society den 18. april 1802, dedikeret til klassificering og navngivning af de nyligt navngivne himmellegemer mellem Mars og Jupiters kredsløb (og evt. andre planeter). Ved mødet i maj præsenterede Herschel de fysiske karakteristika af Ceres og Pallas og foreslog udtrykket " asteroide ", baseret på det faktum, at de var meget svære at skelne fra stjerner, når de blev observeret. Udtrykket i sig selv var en opfindelse af Charles Burney, Jr. , søn af den berømte musikolog [81] I første omgang forårsagede dette forslag en ekstrem negativ reaktion fra både Broom og Gauss. Efter opdagelsen af ​​Juno og Vesta (i 1804 og 1807) brød en strid ud mellem Herschel og Piazzi, som foretrak udtrykket " planetoid ". Ikke desto mindre udtrykte Thomsons History of the Royal Society allerede i 1812 forvirring over, hvorfor Herschel nægtede at genkende fire kroppe i rummet mellem Mars og Jupiter som planeter [82] .

William Herschel i det 19. århundrede

Familieliv. Rejser

Efter fødslen af ​​sin søn var Herschel mindre og mindre engageret i astronomiske observationer. Sammen med hans kone begyndte de oftere at rejse uden for Slough; i 1798 besøgte de den 5-årige John Bath og tog ham med til en forestilling i det franske dukketeater. Herschel blev interesseret i geologi , især de marine fossiler fundet dybt på øen Britannia, over det nuværende havniveau . Familien Hershel begyndte at besøge godset W. Watson i Dawlish i den sydlige del af Devonshire , og William kom til den konklusion, at der var en gammel havkyst nær Exeter . Familien Herschels foretog en 8-ugers rejse gennem Storbritannien i 1809 - med deres egen vogn og hold - de tog John og hans kusine Mary Baldwin med sig. De gentog turen i 1811, og den kostede 400 £. John Herschel blev hovedsageligt opdraget af sin tante Caroline, som spillede en stor rolle i at gøre ham til en astronom. Allerede som femårig blev han sendt i skole, og som otteårig blev John Herschel optaget på Eton College [84] .

Tidligere, i 1799, havde familien Herschel tilbragt en del tid i Bath (efter at have lejet et hus på Zion Hill), hvor William endda meldte sig ind i musikbiblioteket; den lokale avis hævdede, at astronomen forventede at tilbringe 10 måneder om året i byen. Til observationer uden for Slough udviklede han et bærbart teleskop med en brændvidde på 35 tommer og et 7-tommer spejl, der gav 300x forstørrelse. Han slog sig dog aldrig ned igen i Bath. Caroline Herschel passede sit nye hjem i nogen tid, derefter sin bror Alexander, og bosatte sig endelig i Windsor sammen med sin nevø, Georg Griesbach, som var søn af afdøde Sophia Herschel-Griesbach. På grund af afkølingen af ​​forholdet mellem Caroline og William og afslutningen af ​​observationer (4 sessioner for hele 1799 og kun 1 for 1800), blev Herschel-tågekataloget først udarbejdet i 1802 [85] .

Samme år rejste familien Herschel til Frankrig med John og Mary Baldwin. Den 25. juli blev astronomen hædret ved Paris Observatory, og den 28. spiste han middag med Laplace , mens han diskuterede tågehypotesen i nærværelse af 30 gæster . Søndag den 8. august 1802 i Malmaison blev Herschel-parret og fysikeren Rumford præsenteret for Frankrigs første konsul , Napoleon Bonaparte og hans hustru Josephine ; desuden fik William lov til at sidde i deres nærvær (hvilket han ikke benyttede sig af). Hovedemnet for samtalen var dog opdræt af heste i England [86] . I 1814 solgte Herschel Lucien Bonaparte et 10 fods teleskop, han havde lavet til sig selv, da han ikke længere var i stand til at foretage observationer [87] .

Afslutning af astronomiske observationer

I 1800-tallet forværredes Herschels helbred, han kunne ikke længere udholde nattevagter, og han fik en kraftig hoste under vinterobservationer. I marts 1808 så det endda ud til, at hans dage var talte; alvorlig sygdom genoptaget i oktober samme år. Dette faldt sammen med ankomsten til England af den yngste af Herschel-brødrene, Dietrich, som flygtede fra Napoleonskrigene [89] . Det 40-fods teleskop, som næsten ikke havde været brugt siden 1790'erne, gav en del ballade. Et forsøg på at bruge det igen den 29. juli 1813 viste, at spejlet var dæmpet og korroderet , og observationen af ​​Saturn viste sig at være umulig. Sidste gang den 75-årige Herschel brugte sit teleskop var i 1814. Driftsomkostningerne var i gennemsnit £200 om året. Derudover var den periodiske polering af et halvtons spejl af Alexander og William Herschel bogstaveligt talt livstruende. Så i 1811, da spejlet blev fjernet, brød fallet af , og Alexander og William blev ikke bogstaveligt talt knust af et mirakel. Det skal dog bemærkes, at teleskopet var en attraktion, der blev undersøgt selv af udenlandske kongelige, herunder den russiske kejser Alexander I (i 1814). Talrige delegationer besøgte Herschel på hans 80-års fødselsdag, herunder prinsen af ​​Hessen (april 1818), storhertug Mikhail Pavlovich med hans følge (juli) og ærkehertugen af ​​Østrig (oktober). Først i 1820 fordoblede kong George IV Herschels pension, hvilket gjorde det muligt at vedligeholde teleskopet yderligere [90] [Note. 8] .

Sidste leveår

I 1816 var William Herschels Hannoverske herkomst grundlaget for hans tildeling af Royal Guelph Order , grundlagt samme år for at fejre oprettelsen af ​​Kongeriget Hannover . Det er bemærkelsesværdigt, at denne pris, der ikke var engelsk, ikke gav Herschel ret til at blive kaldt "sir", men ingen turde påpege en misforståelse over for ham [92] . I 1817 forlod John Herschel sin jurauddannelse ved Cambridge University og begyndte at lære af sin far, hvordan man polerer teleskopspejle. Sammen fik de fikset et 20 fods teleskop, og i december 1820 kunne Herschel Jr. betragtes som en observatør i verdensklasse, da hans far og tante lærte ham metoderne til at studere stjernehobe [93] .

Den 8. februar 1820 proklamerede John og hans medarbejdere grundlæggelsen af ​​Royal Astronomical Society , til stærk modstand fra Sir Joseph Banks, som frygtede konkurrence for Royal Society. Selvom hertugen af ​​Somerset blev valgt til præsident , overtalte Banks ham til at træde tilbage. Efter Banks' død den 19. juni samme år blev William Herschel valgt til præsident for samfundet, selvom han forstod, at han var en ceremoniel figur. Som en åbningspublikation indsendte han et katalog udarbejdet med Caroline og aldrig offentliggjort over 145 tågeobserverede dobbeltstjerner [94] [95] . Den 29. maj 1821 gennemførte de tre en observationssession, hvor John arbejdede ved okularet, og den 82-årige William justerede spejlet; Caroline sad som sædvanlig i assistentens stand for at tage noter. Den fysiske styrke hos de ældre Herschels var dog kun nok til en halv time. Nogle gange optrådte James South også i Slough , som lavede fælles observationer med John Herschel. Sidste gang William Herschel mødte besøgende var den 15. august 1822, og han døde stille og roligt 10 dage senere [96] . En nekrolog blev trykt i The Times ; den afdøde blev kaldt "Dr. Herschel", uden "sir"-præfikset. Først efter tildelingen af ​​Royal Guelph Order til hans søn John i 1831 og det officielle kongelige dekret, der navngav ham sir, begyndte denne titel automatisk at blive anvendt på hans far, William Herschel [97] .

Astronomens aske hvilede i sognekirken Upton . John Herschel rejste en gravsten med et latinsk epitafium (komponeret af Joseph Goodal ), hvoraf en af ​​linjerne lyder "Han, der knuste himlens bolte" ( lat.  Cœlorum perrupit claustra ) [98] [99] .

William Herschels videnskabelige aktivitet

Autodidakt

Ifølge definitionen af ​​James Mullany ( University of Sheffield ) var William Herschel "den største visuelle observatør, der nogensinde har levet", som vi kan anvende tilnavnet "fader til stjernernes astronomi" [100] . Antallet af objekter opdaget og katalogiseret af ham er i tusinddobbelt og multiple stjerner , stjernehobe , stjernetåger og galakser . Efter at have modtaget hverken en astronomisk eller endda en naturvidenskabelig uddannelse, gjorde han meget for at gøre astronomi til en videnskabelig disciplin [100] . En af de få, Herschel påvirkede de grundlæggende ideer om universets struktur, derfor bruges metaforen om epokerskifte i astronomi: " Ptolemæus ' verden", " Copernicus' verden ", "Herschels univers" , " Hubbles univers " [101] . En væsentlig rolle i dette blev spillet af Herschels enorme evner, som han konstant udviklede. Herschel registrerede i sit stjernekatalog objekter 100 gange svagere end Messiers . Før observationerne opholdt Herschel sig længe i mørket, og under sit arbejde bar han en sort hætte. I en af ​​sine "erindringer" fra 1800 skrev han, at han havde udviklet følsomhed i en sådan grad, at da en stjerne i tredje størrelsesorden dukkede op i okularet , blev han tvunget til at se væk; han følte Sirius lys som en blændende solopgang [102] . Samtidig lærte han aldrig at måle koordinaterne for himmelobjekter nøjagtigt, og ved observation med et 20 fods teleskop oversteg nøjagtigheden ikke 4-6" i α og 1,5-2" i δ , hvilket var lavere end nøjagtigheden opnået i det XVIII århundrede af andre iagttagere [103] .

Ifølge E. Winterburn var skiftet af profession og hele livsformen af ​​Herschel typisk for hans livs tid. Musik blev ifølge traditionen tilbage fra antikken betragtet som et erhverv, der var tæt knyttet til både filosofi og matematik , og i det 18. århundrede var processen med at adskille naturvidenskab fra filosofiske discipliner stadig i gang. Da skole- og universitetsuddannelse fra den æra forblev rent humanitær, baseret på studiet af klassiske sprog og teologi , blev udviklingen af ​​matematik og naturvidenskab udført af entusiaster gennem et netværk af uformelle forbindelser . Der var allerede videnskabelige selskaber i Storbritannien , der udgav deres egne tidsskrifter , og genren med offentlige foredrag om forskellige emner vandt også popularitet. Således var udviklingen af ​​William Herschel som videnskabsmand uadskillelig fra socialisering ; oprindeligt, tilsyneladende, var det dikteret af manglende vilje til at være "bare" en musiker, hvis status afveg lidt fra en tjeners. Men Herschel blev også en enestående skikkelse som et resultat af en usædvanlig række omstændigheder: forældre indgydte professionalisme, pårørende skabte et behageligt miljø og hjalp med at skabe arbejdsredskaber, arbejdsgivere, offentligheden og videnskabelige samfund styrede intellektuel udvikling. The Philosophical Society of Bath og Royal Society i London var direkte interesserede i Herschels entusiasme og faglige egenskaber og hjalp - især i de tidlige stadier - med at forberede publikationer om opdagelserne til udgivelse. Samtidig spillede den musikalske karriere en stor rolle i Herschels start som videnskabsmand, da han var i stand til at vise sine evner og beslutsomhed i et højt kultiveret miljø, hvilket gav ham et socialt løft [104] . Generelt erklærede A. I. Eremeeva Herschels optræden i astronomisk videnskab for "en lykkelig ulykke" [105] .

Herschel teleskoper

Herschel begyndte at bygge sine egne teleskoper i 1773 og eksperimenterede først med refraktorer . På grund af kromatiske aberrationer og optikkens ufuldkommenhed måtte afstanden mellem objektiv og okular maksimeres ; en af ​​Herschels refraktorer var 30 fod lang (Herschel angav længden af ​​røret, ikke brændvidden ). Meget hurtigt kom han til konklusionen om reflektorernes overlegenhed , og han byggede sit første teleskop efter Gregory-systemet . Han lavede adskillige kobber-tin-legeringsspejle til et 5½ fods teleskop, men skiftede derefter til Newtons system . Hans yderligere logik som designer og praktisk astronom førte til en stigning i størrelsen af ​​teleskoper. Han eksperimenterede meget med spejlstørrelser: Herschels noter nævner en 10-fods reflektor med et 9-tommer spejl, men byggede senere et 10-fods teleskop med et spejl med en diameter på 24-tommer. Hans 20-fods reflektorer brugte både 12-tommer spejle og en 18,7-tommer reflektor. I den tidlige periode brugte han oftest et 7-fods teleskop med en 6,2-tommer blænde . Det var på et sådant instrument, at Uranus blev opdaget [106] .

Herschels teleskoper var kendetegnet ved store fordele: Ud over stor lysstyrke var de ret manøvredygtige. Rørene på 20- og 40-fods teleskoperne havde alt-azimut ophæng på træklodser i rammen. Observatøren skulle sidde på en speciel stige eller på en balkon nær den øverste kant af røret (dette var påkrævet af designet) i en højde af flere meter over jorden. Designets perfektion var så stor, at instrumentet på 20 fod kunne drejes i enhver retning, og iagttageren selv vidnede i 1786, at det " kunne være efter behag ... blive rettet mod enhver del af himlen og dermed observere himmellegemer hvor de end er." var, ikke med undtagelse af zenit " [107] .

Herschel-teleskoper, selvom de gjorde det muligt at opnå meget høj forstørrelse (op til 7000 gange på et 40 fods instrument), brugte observatøren i praksis forstørrelser på 150-300, hvilket primært var dikteret af vejrforholdene i Windsor og Slough. Kun når man betragtede planetariske tåger og dobbeltstjerner, blev der brugt forstørrelser fra 900 til 2500. For at beskrive instrumentets egenskaber brugte opfinderen udtrykket "spatialt penetrerende kraft", som blev beregnet som forholdet mellem diameteren og længden af ​​røret (som ikke faldt helt sammen med brændvidden og blænden) og karakteriserede en lysstrøm fanget af et teleskop [107] . Herschel havde ikke et observatorium i ordets snævre betydning: hele sit liv foretog han observationer under åben himmel og insisterede på, at spejlet og optikken skulle have samme temperatur som omgivelserne [108] .

Konstruktionen af ​​teleskoper af hans eget design bragte Herschel international berømmelse [Note. 9] . Hans optik overgik i kvalitet og størrelse alle verdens analoger på sin tid. Det vides fra dokumenter, at Herschel lavede mindst 60 teleskoper af forskellige størrelser (hovedsageligt 7 og 10 fod) på forskellige ordrer, men påstande om, at han lavede flere hundrede spejle, både til salg og til eget brug, er sandsynligvis en retorisk overdrivelse [113] . De første opdagelser inden for stjerneastronomi blev gjort af Herschel på en 7-fods reflektor. J. Mullany bemærkede, at en moderne amatørastronom i et 12-tommer teleskop er i stand til at observere alle objekterne i Herschel-kataloget, selvom han var nødt til at arbejde med både 20- og 40-fods instrumenter. Moderne okularer i flere dele og mikroncoatede glasspejle har dog meget bedre optiske kvaliteter og reflektionsevne. Herschel brugte for eksempel enkeltlinse-okularer; en af ​​dem har en brændvidde på 0,0111 tommer. Hans referencer til ekstrem høj forstørrelse - op til 6000 gange - er blevet bekræftet af moderne test af overlevende instrumenter [114] .

Hos Windsor og Slough arbejdede Herschel oftest med to 20 fods reflektorer, hvoraf den ene havde et spejl på 12 tommer, den anden på 18,7 tommer. Der var flere spejle, da de hurtigt plettede og trængte til konstant polering; derfor var det ekstremt vanskeligt at vedligeholde et stort 40-fods teleskop med et 48-tommer (122 cm) spejl. Overbevist om, at Newtons system fører til et stort tab af lys i den reflekterende enhed, anvendte Herschel, som bibeholdt spejlets paraboloide form, sit eget system (uafhængigt implementeret af Lomonosov ) [115] . Nu blev hovedspejlet vippet, så dets fokus blev flyttet langs aksen, og okularet kunne placeres ved kanten af ​​røret (i hans terminologi " front-view "). Et 40 fods teleskop blev også bygget efter dette design, som tilsyneladende ikke levede op til dets skabers håb. En af grundene til dens uregelmæssige brug var imidlertid det lille antal dage med vejr egnet til observationer (ifølge Herschel selv, ikke mere end 100 timer om året) [116] . Det gigantiske teleskop var meget vigtigere for at fremme Herschels præstationer. Dette bevises af en anekdote: Da kong George III og ærkebiskoppen af ​​Canterbury besøgte konstruktionen , ønskede Hans Majestæt at gå ind i røret, der hvilede på jorden. Da biskoppen tøvede, opmuntrede kongen ham med sætningen: "Gå, min herre biskop, jeg vil vise dig vejen til himlen!" [117] .

I 1984 blev der udført undersøgelser af egenskaberne ved fire teleskopspejle fra det 18. århundrede, hvoraf det ene sandsynligvis ikke er lavet af Herschel. Det viste sig, at historien om, hvordan William Herschel ikke kunne stoppe med at polere i 16 timer (ved hjælp af smergelpulver ) højst sandsynligt har et rationelt grundlag: under kontinuerlig drift opvarmes spejlet jævnt, og kobberoverfladen udjævnes på bedste vis, hvis arbejdet afbrydes, vil en ideel overflade ikke opnås på grund af afkøling (kobberlegeringen har en mærkbar ekspansionskoefficient) [118] .

Videnskabshistorikeren James Bennet offentliggjorde i 1976 en særlig undersøgelse af Herschel-teleskoperne. Han kom til den konklusion, at astronom-designerens vigtigste fortjeneste var beviset for de praktiske muligheder for store reflektorer ( Lord Ross og W. Pearson hyldede altid Herschel som en forgænger). Han praktiserede designet af teleskoper med stor blænde egnet til stjerneastronomi, og Herschels instrumenter kom til at blive betragtet som standarden, der skulle måles og overgås [119] .

Planetobservationer

Bemærk : Herschels observationer er præsenteret i kronologisk rækkefølge.

Bjerge og vulkanisme på månen

William Herschel gjorde ved hjælp af sine teleskoper mange opdagelser af himmellegemer i solsystemet; Cirka 40% af hans publikationer er viet til disse spørgsmål [120] . Hans debut som professionel astronom fandt sted i maj 1780, da han præsenterede to artikler om at bestemme højden af ​​bjerge på Månen til Royal Society. M. Crowe bemærkede, at disse observationer viste hans enestående evner, men fik på den anden side Maskelyne til at anmode om detaljer om observationsmetoderne og egenskaberne ved de anvendte instrumenter. Astronomer Royal fjernede også fra Herschels besked alle passager om de intelligente indbyggere i Jordens satellit; de fulde rapporter blev først offentliggjort i 1912 [121] . Herschels metode var baseret på tidligere målinger af Galileo og Riccioli , som brugte skygger kastet af bjerge på overfladen. Videnskabsmanden fikserede belysningen af ​​toppene af Solen og målte i vinkelenheder afstanden fra skyggen til terminatoren [122] [123] .

Efter 1783 viede Herschel mindre tid til måneobservationer, men mistede ikke interessen for den jordiske satellit. Han forsøgte at bevise tilstedeværelsen af ​​en atmosfære på Månen ved ændringen i en stjernes lysstyrke under en formørkelse [124] . Den 19.-20. april 1787, mens han observerede måneoverfladen, registrerede Herschel lysfænomener, som han fortolkede som manifestationer af månevulkanisme , idet han sagde, at han så et udbrud ("udstrømning af lysende stof"), og de blev stadig observeret den næste nat. Han anslog højden af ​​den vulkanske fakkel til omkring 3 miles. Denne rapport vakte astronomernes interesse hundrede år senere og gav anledning til en livlig diskussion om månevulkanisme generelt [125] . Astronomi af det XXI århundrede benægter muligheden for vulkanudbrud på Månen. University of Puerto Rico forskere W. Brackman og A. Ruiz underbyggede hypotesen om, at Herschel var i stand til at observere faldet af et stort legeme fra Lyrid meteorregn ; især siden den 24. april 1874 faldt en meteorit på månen, sandsynligvis også fra Lyrid-strømmen. Forskerne foreslog endda koordinaterne for et ungt nedslagskrater, der var resultatet af det fald, som Herschel observerede. Statistikken over faldet af store meteoritter modsiger ikke Herschels data [126] .

Sæsonskifte på Mars og Venus atmosfære

I 1783-1784 var Herschel engageret i observationer af Mars . Astronomen brugte sin 20 fods reflektor og havde udsigt til den sydlige polarhætte . Han bemærkede, at dets grænser bogstaveligt talt ændrer sig foran vores øjne. Ved at bruge metoden til at formørke kendte stjerner af Mars, bestemte Herschel den relative tykkelse af planetens atmosfære og beviste rigtigheden af ​​Cassinis observationer , og ved at detektere konstante detaljer på planetens skive, bestemte han varigheden af ​​Marsdagen med acceptabel nøjagtighed . Han bestemte også hældningen af ​​planetens rotationsakse i forhold til kredsløbets plan som 23°4'. Observationsmaterialer blev inkluderet i det 74. bind af Philosophical Notes. Herschel udtalte, at de naturlige forhold på Mars er tættest på dem på Jorden, inklusive længden af ​​dagen og årstidernes skiften [127] [128] . Samtidig var Herschel ude af stand til at bekræfte observationerne fra Schroeter , som angiveligt så bjerge på Venus . De obskure pletter observeret i atmosfæren på denne planet tillod ikke engang at drage konklusioner om planetens rotationsperiode [129] .

Måner og ringe af Uranus

Herschels største opdagelse var opdagelsen af ​​planeten Uranus i begyndelsen af ​​hans karriere som astronom [130] . De to første kendte måner, Titania og Oberon , blev set af ham den 11. januar 1787, seks år efter opdagelsen af ​​Uranus [131] . I næsten et halvt århundrede var Herschels instrument det eneste, hvor Uranus satellitter overhovedet kunne skelnes [132] . Herschel udtalte, at han observerede yderligere fire satellitter: to den 18. januar og den 9. februar 1790, og to mere den 28. februar og den 26. marts 1794. Deres eksistens er ikke blevet bekræftet af nogen astronom. Lassells observationer i 1851 (han opdagede Ariel og Umbriel ) stemte ikke overens med Herschels. Dette var sandsynligvis en fejlagtig identifikation af stjerner nær Uranus som satellitter [133] . I fodnoterne til en artikel om observationer af Uranus den 22. februar 1789 nævnte Herschel også denne planets ringe [134] . Han udtalte endda, at en af ​​ringene er rød (hvilket blev bekræftet i 2006 på Keck Observatory ). Resultaterne af disse observationer blev offentliggjort i 1797, men blev ikke videreført i næsten 200 år [135] . Ikke desto mindre tillader nøjagtigheden af ​​observationerne ikke, at de kan erklæres for en simpel fejl [136] .

Jupiter og Saturn

Saturn og dens måner indtog en særlig plads i Herschels arbejde , især da han brugte denne planet som standard til at kalibrere sine teleskoper og mikrometre. Seks publikationer blev viet til Saturn, udgivet i 1790-1806. Månerne, der senere blev navngivet Mimas og Enceladus , blev opdaget under forsøg med et 40 fods teleskop den 28. august og den 17. september 1789, selvom de blev observeret med usikkerhed allerede i 1787. Herschel opdagede satellitterne, mens Jorden krydsede ringenes plan ( et jævndøgn på Saturn). Da ringene observeres på kanten på dette tidspunkt og er næsten usynlige, er relativt store satellitter lettere at få øje på. I 1790'erne målte Herschel Saturns afvigelse fra streng sfæricitet og observerede stationære træk på overfladen, takket være hvilken han bestemte planetens rotationsperiode ved 10 timer og 16 minutter. Mens han observerede Saturns ringe , fastslog han, at de laver en fuldstændig omdrejning på omkring 10 og en halv time. Han observerede sandsynligvis også en gennemskinnelig indre (såkaldt "Fleur") ring, men undlod at afsløre dens natur. I 1792 målte han perioderne med variabilitet i lysstyrken af ​​Iapetus og kom til den konklusion, at de er regelmæssige og underlagt perioden for satellittens revolution omkring planeten. Herschel konkluderede, at forskellige områder af satellitten har en uens overflade med forskellig lysstyrke, og den vender sig mod jordobservatøren på alle sider, mens perioden for dens omdrejning omkring aksen er synkroniseret med omdrejningsperioden omkring Saturn. Et forsøg på at bekræfte denne hypotese fik Herschel til at observere Jupiter i 1793-1797. Han observerede farvede "bælter", kom til en konklusion om deres overskyede natur , bestemte planetens ulige rotation på forskellige breddegrader og opnåede beviser for variationen i lysstyrken af ​​Jupiters satellitter [99] [137] [138] [139 ] .

Kometobservationer

I perioden 1787-1819 observerede William Herschel 27 kometer , Caroline Herschel - otte mere [140] [Bemærk. 10] . Ifølge William Sullivan III ( Washington University ) var der flere årsager til Herschels interesse for kometer. For det første fungerede opdagelserne af kometer som en slags reklame for hans navn (og Caroline Herschel), for det andet passede kometbaner ikke ind i det ordnede billede af bevægelsen af ​​solsystemets kroppe, for det tredje var Herschel interesseret i fysisk sammensætning af kometstof, for det fjerde var kometer nødvendige for at udvikle en observationsteori og for at skelne dem fra tåger og stjernehobe. Det vides ikke nøjagtigt, hvornår Herschel første gang observerede kometen; Især er der ingen omtale af Halleys komet i hans noter , selvom dens tilbagevenden i 1759 i vid udstrækning blev rapporteret som en triumf for newtonsk teori. Caroline Herschel var vidne til hendes tilsynekomst i 1835, efter Williams død [142] .

Den systematiske sporing af kometer begyndte i midten af ​​det 18. århundrede med Charles Messiers indsats , yderligere blev de videreført af Pierre Méchain . I perioden 1781-1799 blev der registreret 25 forekomster af kometer, hvoraf Herschel observerede 14. 22 publikationer af William in the Philosophical Transactions in 1780-1822 er helliget spørgsmålene om kometer. Samtidig blev Herschels observationer i 1774-1781 (indtil 22. november i år) ikke offentliggjort, selvom han opdagede mindst tre kometer. På det tidspunkt var han stadig nybegynderobservatør og var ikke inkluderet i korrespondentnetværket, som omgående informerede europæiske videnskabsmænd [143] . Herschel havde mindre dygtighed til at observere kometer end Karolina: ved hjælp af hendes metode kunne han studere en sektor på 15' buer i timen (Caroline var i stand til at overskue et udsnit af himlen med 10' i minuttet, hvilket bekræftes af hendes instruktioner optaget for eftertiden), og foretog ikke observationer efter solnedgang og ved daggry. Derudover, mens han observerede planeter og tåger, gentjekkede Herschel sine data efter måneder og år, hvilket er for langt til kometstudier [144] .

Efter 1802 udgav Herschel fire artikler, hvori han teoretiserede om kometernes oprindelse og stadierne i deres udvikling. Måske var dette påvirket af opdagelsen af ​​Ceres af G. Piazzi og udgivelsen af ​​hans eget katalog over svage tåger og stjernehobe [145] . Den store komet fra 1807 blev observeret af Herschel i i alt 47 nætter over fem måneder, og hans hovedopgave var at overveje kometkernen . Han har selv beregnet, at han i 16 tilfælde af observationer af kometer kun så et "dårligt identificerbart centralt objekt" to gange. I 1807 blev hovedet af en komet tydeligt observeret i Herschel-teleskoper, men det var ikke muligt at bestemme dens diameter i et trådmikrometer . Derefter anvendte videnskabsmanden en kalibreringsmetode ved hjælp af tre vokskugler i forskellige størrelser, som målte i en afstand på 2422 tommer (61,5188 m). Herschel konkluderede, at kernens tilsyneladende diameter var 1,5 gange mindre end dens mindste kugle (0,0290 tommer eller 0,74 mm i diameter). Det fulgte af dette, at kernen er mindre end to et halvt buesekund . Herschel sammenlignede derefter kernens størrelse og Ganymedes tilsyneladende diameter gennem en 10 fods reflektor og reducerede kernens diameter til 1 buesekund. Da han kendte afstanden til kometen, anslog han diameteren af ​​dens hoved til omkring 870 km, men forestillede sig, at den var selvlysende, selvom den i andre henseender ikke kunne skelnes fra planetarisk stof. Kometens hale bestod ifølge hans konklusioner af "lysende stof", muligvis beslægtet med nordlyset [146] .

Den store komet fra 1811 var synlig gennem et teleskop i 17 måneder. Herschel tilbragte 33 nætter på det på 4 måneder, så vidt vejret tillod det. Han brugte alle former for visuel observation - med det blotte øje, et okular med lav effekt og fire af sine egne teleskoper; dette blev gjort sekventielt i rækkefølge for at øge og formindske synsfeltet. Herschel var den første til at beskrive sine farvefornemmelser, selvom han ikke brugte dem til at fortolke observationen. Beskrivelserne optager 18 sider af publikationen, men ikke en eneste skitse er knyttet til dem, selvom videnskabsmanden overvejede alle faser af udviklingen af ​​kernen, koma og halen. Herschel brugte 1807-ballonmetoden til at måle kernen og udtalte, at kernen havde en diameter på 428 miles (690 km) [147] . Kun undersøgelser i anden halvdel af det 20. århundrede viste, at kometens kerne er en størrelsesorden mindre, og derfor kunne Herschel ikke observere den [148] .

Naturen af ​​kometer i 1800-tallet forblev fuldstændig uforståelig. Først i 1812 udgav Herschel en artikel, hvori han argumenterede for, at kometer er fænomener, der er fysisk nært beslægtede med stjernehobe. Når man nærmer sig Solen, sker der sublimering af kometstof, og der dannes en hale; kometen mister således hele tiden stof, men kan akkumulere det og bevæger sig væk fra stjernen. Samtidig forsøgte Herschel at forbinde kometer med planeter, men han lavede aldrig beregninger, hvordan kometernes hyperbolske baner korrelerer med cirkulære planetariske. Den sfæriske form af kometens kerne var vigtig for Herschel som bevis på Newtons gravitationsteori. Herschels udgivelse blev taget i betragtning af Laplace i 1813-udgaven af ​​The Systems of the World, og Herschel-Laplace kometteori blev bredt cirkuleret i løbet af det 19. århundrede. Kometer tjente som bevis på nebularhypotesen , men Laplace var meget opmærksom på bevarelsen af ​​vinkelmomentum og så videre. Laplace beregnede, at kometens masse var mindst mindre end 1/5000 af Jordens masse, da han ikke kunne finde forstyrrelser i jordens kredsløb. Han brugte materialer fra kometens passage i 1770, hvilket var 0,015 astronomiske enheder fra vores planet [149] .

Stjerneastronomi

Fra tåger til ekstragalaktiske objekter

Herschel betragtede kun sine observationer og beskrivelser som et middel "til at blive bekendt med himlens struktur", som han udtrykte det i 1811 [151] . Opgaverne stillet af Newton koncentrerede indsatsen fra astronomerne fra det 18. århundrede om observationer af solsystemets kroppe. Det spontant dannede forskningsprogram fjernede ikke opgaven med at bestemme parallakse og interstellare afstande. Herschel åbnede et nyt trin i udviklingen af ​​astronomi, da han vedtog et program for den globale undersøgelse af stjerneuniverset. Fra 1775 udførte han systematiske undersøgelser af hele den stjernehimmel, der var til rådighed for ham, og planlagde "ikke at gå glip af et eneste interessant eller ukendt objekt." Hver anmeldelse tog flere år, og i resten af ​​sit liv udførte Herschel fire sådanne anmeldelser [103] .

Herschel forsøgte at bestemme parallakser, men da han indså umuligheden af ​​at "omfavne uhyrligheden", udviklede han en original metode til at akkumulere ufuldstændigt, men repræsentativt massestatistisk materiale. Denne metode blev kaldt "scooping stars" (eller "star scoops") . Dens essens er omtrent som følger: visuelle observationer vidner om den ujævne fordeling af stjerner i himmelsfæren. Den samme regelmæssighed er også karakteristisk for svage stjerner, der kun kan observeres gennem et teleskop. Hvis to områder af himlen med samme vinkelstørrelse sammenlignes, kan der tælles flere stjerner i den ene end i den anden. Hvis vi opgiver ideen om en kugle af fiksstjerner og accepterer hypotesen om, at stjerner frit flyder i rummet i forskellige afstande, så kan den ujævne fordeling forklares på to måder: enten ved den faktiske ujævne fordeling af stjerner i rummet, eller ved de ulige afstande, over hvilke stjernesystemet strækker sig i retninger af de to betragtede stjernegrupper. Den første plet kan svare til den del af rummet, hvor stjernerne er overfyldt, eller angive den retning, hvori stjernesystemet strækkes, og stjernerne overlapper hinanden og giver indtryk af at trænge sig sammen. Herschel trak analogier med skoven, som synes mindre tæt i den ene retning og mere i den anden; dette kan indikere både kantens nærhed og det faktum, at træer i netop dette område sjældent plantes [152] .

Allerede i 1785 var Herschel overbevist om, at Mælkevejens region ikke var uendelig, og at det var en isoleret "ø" blandt andre. For at udpege stjernehobe, der ligner Mælkevejen , brugte han det græske ord " galakse ". Efter idriftsættelsen af ​​40-fods teleskopet blev Herschel overbevist om, at hans teleskoper ikke trængte ind til grænserne af vores galakse. Herschels generelle katalog omfatter 2508 enheder, hvoraf 80% var galakser, mens der i Messier-kataloget er omkring en tredjedel af dem. Scoop-metoden viste dog, at Galaxy har en oblate form. Ifølge AI Eremeeva er Gerschel-estimatet for sammentrækningen af ​​Galaxy tæt på det virkelige. Sektionen af ​​galaksen målt af Herschel var gigantisk sammenlignet med solsystemets skala og endda " kuglen af ​​fiksstjerner " fra tidligere astronomi. Herschel accepterede forholdet mellem Solen og Sirius som en afstandsenhed , idet man antog, at afstanden er proportional med størrelsen . Det vil sige, hvis man antager, at alle stjerner har samme lysstyrke , undervurderede Herschel betinget måleresultaterne. Selv på denne skala var sfæren af ​​stjerner, der var tilgængelig for det blotte øje, 7 enheder, og galaksens region, målt ved "scoops" (683 steder i 1785 og yderligere 400 i 1811), havde en størrelse på 850 gange 200 plads enheder. Selve galaksen har generelt form som en møllesten , hvis diameter er fem gange tykkelsen. Disse målinger havde alvorlige ideologiske konsekvenser - det var det første skøn over størrelsen af ​​stjerneuniverset i astronomiens historie. Ideer om Mælkevejen er blevet til pålidelig viden [153] [154] [155] .

Herschel betragtede studiet af tåger som en måde at forstå universets struktur og udvikling. Han brugte et filamentmikrometer til at nedbryde stjernetåger ( kuglehobe ) og dobbeltstjerner til grundstoffer - der var omkring 800 par dobbeltstjerner (inklusive den bemærkelsesværdige " Herschels granatstjerne "). Ovale tåger, som allerede nævnt, kaldte han "galakser", og for første gang begyndte vores Mælkevej at blive kaldt med stort bogstav. Mod slutningen af ​​sit liv indså Herschel, at vores galakse strakte sig over titusindvis af lysår, og fjerne tåger - som Andromedatågen  - var adskilt fra den af ​​millioner af lysår. De relative værdier af disse mængder demonstrerede "ø"-karakteren af ​​universets struktur - afstandene oversteg i høj grad størrelsen af ​​objekter. Heraf fulgte stjernetågens kolossale alder. Dobbelte og multiple tåger, samt tåger forbundet med en bro, tolkede Herschel som at danne stjernesystemer; denne opdagelse af ham blev glemt i næsten et århundrede - op til B. A. Vorontsov-Velyaminovs værker . I perioden 1784-1785 bemærkede W. Herschel også regelmæssighederne af den store struktur af tåger, opdagede deres tendens til at akkumulere, dannelsen af ​​kompakte "dynger" og ønsket om at forene sig i store udvidede "lag". Disse sidstnævnte omfattede både individuelle tåger og deres hobe. Det kraftigste lag blev kaldt Coma Veronica Cluster , efter det stjernebillede , hvor der var flest tåger. Herschel foreslog, at dette bælte, ligesom Mælkevejen, dækkede hele himlen med en ring. Først i 1953 udpegede Gerard de Vaucouleurs "Galaksernes Mælkevej" - Supergalaksens ækvatoriale zone . Denne opdagelse bekræftede Kants spekulative koncept , som udvidede solsystemets love til hele universet [156] [157] .

Herschels kataloger

Den umiddelbare drivkraft for Herschel til at engagere sig i systematiske undersøgelser af stjernehimlen var udgivelsen af ​​den anden udgave af Messiers katalog som en del af Connaissance des Temps for 1783-1784. I første omgang håbede observatøren kun at tilføje Messiers liste baseret på hans eget arbejde, men allerede de første teleskopsessioner viste, at en betydelig del af stjernetågerne var helt eller delvist nedbrydelige til stjerner. I 1784 var mere end 400 nye tåger og stjernehobe blevet opdaget, i 1785 var dette antal overskredet 900. I 1786 udgav William Herschel kataloget over de første tusinde nye tåger og stjernehobe, og tre år senere kataloget over den anden. tusind blev offentliggjort, som Arago udtrykte det, "til iagttageres store overraskelse." Det sidste katalog blev udgivet i 1802 og indeholdt 520 flere tåger og klynger. I alt var 2572 genstande inkluderet i alle rapporter om Herschels observationer offentliggjort i hans levetid. På særligt vellykkede nætter med observationer nåede antallet af åbne tåger dusinvis. Så den 9. april 1787 blev der registreret 31 genstande, den 1. maj 1785 - 42; i begyndelsen af ​​observationer i 1783 opdagede Herschel 31 nye tåger på 36 minutter. De fleste af dem kunne så kun observeres af Herschel selv ved hjælp af instrumenter, han selv lavede. Typologien af ​​objekter opdaget af Herschel blev udført efter princippet om uopløselighed i stjerner (klasse I-V) og stjernehobe, som helt eller delvist kunne nedbrydes i separate objekter (klasse VI-VIII) [158] .

I sine kataloger brugte Herschel sin egen bogstavelige notation til at beskrive morfologien af ​​åbne genstande, både med hensyn til tilsyneladende størrelse og form og fordeling af lysstyrke; samt "klumpet" eller "broget" struktur af tåger. For eksempel betød formlen RvgmbM , at tågen er rund (R), meget (m) lysere (b) i midten (M); lysstyrken stiger meget (v) jævnt (g). Til chifferen blev de første bogstaver i de tilsvarende engelske ord brugt [159] .

Stjerne-kosmogonisk hypotese af Herschel

Da Herschel var troende, var han overbevist om det hensigtsmæssige i universets struktur, og allerede efter sine første studier erklærede han, at kosmos var "Naturens Laboratorium". Et af de første spørgsmål, som Herschel konfronterede, var årsagerne til den enorme variation af typer af mælketåger. Svaret var "have"-teorien: observerbare objekter i universet har forskellige aldre og observeres af os på forskellige stadier af deres liv [160] . Den var formuleret som følger:

Dette synspunkt kaster nyt lys over himlens struktur. Det forekommer mig nu at være en prægtig Have, hvori der findes en Masse af de mest forskelligartede Planter, plantet i forskellige Bede og i forskellige Grader af Udvikling; vi kan drage mindst én fordel ud af denne situation: Vi kan så at sige strække vores erfaring over enorme tidsrum. Netop (ved at bruge yderligere sammenligninger lånt fra grøntsagsriget) vil jeg spørge dig, om det ikke er ligegyldigt, om vi successivt er til stede ved fødslen, blomstringen, beklædningen med blade, befrugtningen, visnen og endelig plantens fuldstændige død, eller vil vi samtidig betragte massen af ​​eksemplarer taget fra de forskellige udviklingsstadier, som en plante gennemgår i løbet af sit liv? [161]

Herschel blev en pioner inden for den morfologiske metode til at studere rumobjekter ved at sammenligne deres ydre form og evolutionære fortolkning. I 1791 kom William Herschel til den konklusion, at tåger har en anden natur. Objektet, som nu hedder NGC 1514 , var næsten cirkulært i form ( planetåge ), næsten ensartet i lysstyrke, undtagen i selve midten, hvor en lys prik blev observeret. I en galaktisk fortolkning skulle man antage, at de stjerner, der udgør tågen, er utroligt svage, eller at tågens centrale objekt ikke er en stjerne, men noget utænkeligt i størrelse og lysstyrke. Baseret på Occams princip udtalte Herschel, at det centrale punkt er en almindelig stjerne, men resten af ​​tågen er diffus og har ikke en stjernenatur. Den korrekte form af tågen overbeviste ham om, at den centrale stjerne holdt den med sin tyngdekraft og gav den form. Gradvist kom Herschel til den konklusion, at i sådanne objekter fortsætter skabelsen af ​​stjerner fra diffust stof. Disse synspunkter blev udviklet i en række artikler offentliggjort i 1791-1811 [162] . I en artikel fra 1814 opererede Herschel med konceptet om et "stjernekronometer", hvis forløb vi stadig ikke kender. Det følger dog uundgåeligt af dens forløb, at hele Mælkevejen ikke er evig, ligesom dens tidligere eksistens ikke er uendelig. Det følger af tyngdelovens funktion, at åbne stjernehobe er i den indledende fase af deres livscyklus, mens tætte hobe sandsynligvis er tæt på den endelige ødelæggelse [163] .

Herschel forlod den ideelle model af Newton og Leibniz , hvor Gud, urmageren, skabte et solsystem, hvor ændringer ikke kan forekomme, samt fiksstjerner holdes på plads af resultatet af gravitationskræfter. Tværtimod stod Herschel i virkeligheden ved oprindelsen af ​​moderne ideer om universet, hvor objekter på alle niveauer har deres egen livscyklus [164] . Teorien om den kosmiske proces forekom Herschel som følger: en stjernes tågede skal "er selv i stand til at producere en stjerne ved hjælp af sæler, snarere end at udlede sin eksistens fra den." Den sjældne tåge består af en lysende væske; efterhånden som tætheden skrider frem (de tættere dele tjente som kondensationscentre), skabes en tåge eller en tæt stjernehob, derefter en eller flere tågestjerner og til sidst en stjerne eller gruppe af stjerner. Hvert trin i processen blev illustreret med eksempler på stjernetåger eller stjernehobe observeret af Herschel. Det var i et papir fra 1814, at Herschel først erkendte, at de klynger, der blev observeret i selve Mælkevejen, tilhører ham og ikke er uafhængige systemer [165] . Da Herschel var en sand videnskabsmand, gik Herschel ikke ud over det observationsfelt, der var tilgængeligt for ham, og efterlod ubesvarede spørgsmål om begyndelsen af ​​galaksens eksistens, fremkomsten af ​​stjernelag, og hvilke processer der sker med stjernehobe efter døden - fortsætter hans biologiske analogier [166] [167] .

Filosofisk og metodisk aspekt af Herschels aktivitet

Fysik og epistemologi

På trods af det faktum, at William Herschel, især i den tidlige periode af hans aktivitet, fremsatte mange spekulative antagelser , og en række af hans hypoteser var "for tidlige" for perioden af ​​hans liv, betragtes han som en af ​​de fremragende videnskabsmænd i det 18. århundrede. Han påtog sig arbejde for at bestemme universets struktur og gik ud fra den bevidste ufuldstændighed af observationsdata og den foreløbige karakter af de opnåede konklusioner. Meget tidligt indså han impotensen af ​​en ensom entusiast og havde travlt med at udgive stjernekataloger og prøvede at tiltrække opmærksomheden fra det maksimale antal professionelle videnskabsmænd. Han mente dog ikke, at hans aktiviteter kun var rettet mod at indhente fakta , og allerede i en artikel fra 1784 argumenterede han for, at han "har ret og endda burde" analysere og generalisere de data, han har til sin rådighed [168] .

Herschels egne syn på den materielle verden og dens struktur kan bedømmes ud fra hans rapporter fra 1780-1781 i Philosophical Society of Bath, som forblev i manuskriptet og kun blev offentliggjort i hans samlede værker fra 1912. Begrebet stoffets struktur og karakteren af ​​de kræfter, der virker i naturen, blev hovedsageligt dannet under indflydelse af Newtons teorier . Ifølge Herschel består stof af ekstremt små, men altid tilbageværende udstrakte partikler, som er mindre end " atomer "; disse sidstnævnte er delbare og ubegrænset. Hver partikel, inklusive et atom og dets bestanddele, har evnen til at tiltrække og frastøde, mens hver vekselvirkende partikel skal have den samme virkningssfære af kræfter med hensyn til volumen; interaktionskraften er proportional med massen, så efter fission vil energien blive halveret [169] . Han tænkte sandsynligvis på tyngdekraften (og frastødningskraften) som uadskillelige fra materielle partikler, idet han som eksempel citerede sprøjtning af kviksølv , hvis partikler får en sfærisk form. Men Herschel nægtede at gå ud over grænserne for observationer og forsøge at forklare årsagerne til tiltrækning og frastødning [170] .

Et vanskeligt spørgsmål er, om Herschel var påvirket af biologiske teorier (inklusive Lamarck , som stod ham meget tæt på), da han udviklede konceptet om "haven" og evolutionære ændringer i universets objekter. Ifølge A. I. Eremeeva, efter starten af ​​intensivt observationsarbejde, havde astronomen simpelthen ikke tid til at blive bekendt med værker tæt på ham i emne og metode. På trods af nærheden i en række specifikke detaljer i Lamarcks teori, var Herschels evolutionære koncept uendeligt langt fra det med hensyn til emnet, og enkelheden og knapheden af ​​forklaringer på årsagerne til udviklingen af ​​Kosmos. Ikke desto mindre brugte Herschel fra 1802 begrebet himlens "naturhistorie", som han forstod i evolutionær forstand [171] .

Herschel og Kant

Et meget komplekst og ikke helt løst spørgsmål er forholdet mellem Kants spekulative kosmologiske teorier og Herschels observationsteorier. Begge tænkere havde fælles korrespondenter i kommunikation, deres værker blev udgivet næsten på samme tid, de var viet til spørgsmål om kosmogoni og den fortsatte udvikling af universet. Samtidig overlevede Herschel Kant med 22 år, hvilket rejser spørgsmålet om, hvorvidt de kunne have haft en idé om hinandens arbejde, og om Kants begreb om solsystemet kunne have været afspejlet i astronomens senere artikler. Derudover udgav J. Henzichen i 1791 i Königsberg i ét bind et uddrag fra kosmologiske afhandlinger og artikler af både Kant og Herschel (“ William Herschel … über den Bau des Himmels. Drey Abhandlungen aus dem Englischen übersetzt. Nebst einem authentischen Auszug aus Kants allgemeiner Naturgeschichte und Theorie des Himmels "). Hvorvidt Herschel var klar over dette arbejde, og om han deltog i det, er stadig uvist. Samtidig skal man huske på, at Kants " Generelle Naturhistorie og Himlens teori ", som løbende blev revideret efter førsteudgaven af ​​1755, indtog en marginal position under oplysningstiden og gik ud af videnskabsmænds synsfelt. Herschel blev nævnt mindst fire gange i Kants korrespondance, blandt andet da Koenigsberg-professoren den 2. september 1790 meddelte Bode , at han havde beregnet rotationsperioden for Saturns ringe tilbage i 1755. Et brev fra Kant til Henzichen vedrørende udgivelsen af ​​1791 (dateret 19. april) er også bevaret: Hovedopgaven var at etablere og genoprette Kants prioritet i udviklingen af ​​teorien om Mælkevejens struktur "som et system af bevægende sole, ligner vores planetsystem", fortolkningen af ​​tåger ("ligner de uendeligt fjerne mælkeveje") [172] . Tilsyneladende læste Kant ikke Herschels artikler, men han anså de resultater, han opnåede, for at være tilstrækkelig eksperimentel bekræftelse af hans egne teorier. I denne sammenhæng er det bemærkelsesværdigt, at både i kompendiet og i korrespondancen er navnet på Herschel angivet på engelsk og ikke i den tyske version. Det kan betragtes som præcist fastslået, at Herschel slet ikke var bekendt med Kants værker, hvilket både dokumentkorpuset og udviklingsforløbet af Herschels egne begreber viser [173] .

I 2013 blev samlingen "Harmony of the Spheres" udgivet, redigeret af en specialist i fysik og filosofi, Silvia de Bianchi ( University of Barcelona ), hvis forfattere overvejede forskellige aspekter af de kosmogoniske ideer fra to tyske videnskabsmænd. Den engelske astronom og astrofysiker Michael Rowan-Robinson kom i en artikel offentliggjort i samlingen til den konklusion, at både Kants og Herschels spekulative teorier næsten ikke har nogen effekt på moderne videnskab, i modsætning til Kant-Laplace-hypotesen . Han bemærkede også, at hverken Herschel eller Laplace var bekendt med Kants teori fra 1755 [174] .

Herschels arbejde dannede grundlaget for moderne astronomi. Laplace-ligningen er udgangspunktet i udviklingen af ​​moderne gravitationsfysik. I nogle henseender er den største overraskelse, at de tre samtidige, hvis liv overlappede hinanden i mere end fem årtier, havde så lidt kontakt med hinanden [175] .

William Herschel - komponist

" Lytteren bliver nødt til selv at afgøre, om verden mistede en stor komponist, da den fik en stor astronom ": W. Duckles hævdede, at Herschels beslutning om at hellige sig astronomi, ikke komposition, var et valg mellem "genialitet og almindelig professionalisme" [176] . Efter at have modtaget en professionel musikalsk uddannelse og udviklet sig i et musikalsk miljø, realiserede Herschel sig i første omgang som en virtuos performer og komponist. Som sædvanlig i det 18. århundrede var han en produktiv forfatter: i 1760'erne skrev han 24 symfonier , 10 koncerter (3 for bratsch , 2 for obo , resten for violin og orkester) og 6 sonater for soloviolin, værker for orgel, militærmarcher, oratorium, hellig musik [25] [Note. 11] . Den udøvende Herschel spillede violin, bratsch, obo, cembalo og orgel [178] . En væsentlig del af Herschels - komponistens - kreative arv gik tabt [23] . En særlig anmeldelse af hans arbejde blev præsenteret af Vincent Duckles (professor i musikvidenskab ved University of California ) [179] . Artiklen blev publiceret i anledning af opførelsen af ​​to Herschel-koncerter på den 11. kongres i International Astronomical Union . Manuskripter på 15 partiturer gik til biblioteket ved University of California i 1959 ved salget af Herschel-familiens ejendom i Slough [180] . Herschels eneste livstids musikalske udgave blev udgivet i 1769 i Bath. Det var en samling af seks sonater for violin og cello og cembalo. Ifølge Michael Hoskin er strygerstemmerne små, og hoveddelen - for cembalo - kræver niveauet som en virtuos, selvom komponisten selv hævdede, at han skrev sonater for at arbejde med sine elever [181] . Optagelser af Herschels musik blev udgivet i 1995 og 2003 [182] .

Ifølge A. Penyugin svarede musikeren Herschels stil til hans metode som videnskabsmand. Han forsøgte altid at klare sig med beskedne udøvende kræfter, koncentrerede sig i lang tid om enhver musikalsk genre og stræbte efter at systematisere sine kompositioner. Formentlig udviklede Herschels komponistarbejde sig efter en forudbestemt plan [183] . W. Duckles bemærkede, at Herschels værker blev skrevet i hans ungdom - hovedsageligt mellem 21 og 23 år gamle [25] . Først og fremmest skulle de demonstrere mangfoldigheden af ​​hans talent og professionalisme over for potentielle lånere og sponsorer. Sandsynligvis satte han sig oprindeligt for at skrive 24 symfonier, fordi han, efter at have skabt et sådant antal værker (små i størrelse), ikke længere vendte sig mod denne genre. Samlingen af ​​symfonier i hans arkiv er grupperet i fire blokke af seks, hvor sidstnævnte kaldes "det fjerde halve dusin" af forfatteren [184] . De mest produktive år var før han flyttede til Bath, efter begyndelsen af ​​intensiv optrædende aktivitet, komponerede Herschel hovedsageligt værker for dilettanter - hans hovedpublikum og studerende [183 ] Overordnet set repræsenterede Herschels symfoniske værker og kammerværker to betydningsfulde traditioner fra det 18. århundrede. For det første var det Mannheim orkesterskole , som havde en " følsom stil ", mest fremtrædende repræsenteret af Carl Philipp Immanuel Bach . Denne stil er kendetegnet ved mangfoldighed og dynamik, "når næsten til det punkt af overskud"; skarpe kontraster, der skal formidle fornemmelser fra en rig indre verden. Herschel havde en strukturel holdning til komposition, ifølge V. Duckles "brugte han musikalske ideer som byggesten", men han kunne ikke altid opnå en glidende overgang fra den ene del til den anden. Den anden tradition, som Herschel blev integreret i, var den førromantiske linje, hvori han kan betragtes som en forløber for Beethoven [185] .

Den første genre Herschel henvendte sig til var instrumentalkoncerten . Hans første opus for obo og strygere, at dømme efter noterne til det originale manuskript, blev skabt i 1755-1759. I 1759 blev der skrevet to bratschkoncerter, og i 1760-1764 yderligere fire violinkoncerter. I Bath blev der i 1767 komponeret to koncerter for orgel og orkester. Ifølge A. Penyugin, hvis oboen var et udbredt instrument i det 18. århundrede, så er valget af bratsch atypisk; i England blev alle kompositioner til dette instrument skrevet i sonategenren med basso continuo , og senere end dengang af Herschels karriere. Uden for øerne var det kun Telemann , Johann Sebastian og Wilhelm Friedemann Bach , der skrev kompositioner for bratsch . Formen på Herschels koncerter lignede mest af alt arkaisk concerti grossi med et soloinstrument [186] .

Efter de første års arbejde i Bath, ifølge V. Duckles, fangede Herschels eksperimenter ikke den ledige offentlighed, og han blev tvunget til at ændre sin stil [187] . Vokalværker blev også skabt til forskellige højtider, især miniaturer - de såkaldte catches and glies , hvortil Hamlets monolog blev forvandlet til en anakreontisk ode , og åbningsscenen for hekseri i Macbeth blev skrevet til en trio af herrer [184] .

Ifølge V. Duckles får Herschels musik “ lytteren til at udbryde: “Og det er ligesom Haydn ! eller Mozart !“ » [188] . Nogle af Herschels værker svarede til den tidlige klassiske stil, hvor mode i England blev indpodet af Johann Christian Bach . Herschels violinkoncert skrevet i denne stil er melodisk, lyrisk og bygget på gentagne harmoniske gentagelser af fraser. Samtidig argumenterede V. Duckles for, at Herschel var en svag melodist eller mere præcist for logisk og rationel i rytmisk konstruktion og frasering. Samtidig kunne han også være en ægte fornyer ved at bruge en usædvanlig gentagelse fra 1700-tallet af et tema fra første del af koncerten i den tredje. Imidlertid førte yderligere arbejde i klassicismens stil (sonater for cembalo og violin) til skabelsen af ​​"mere standard og overfladiske" værker [189] . Ifølge A. Penyugin skiller hans violincapriccios, som han skrev i de år, hvor komponister sjældent henvendte sig til denne genre, i Herschels arv. Hans capriccios ligner ikke Locatellis tidligere kreationer , virtuositet og udviklingen af ​​violinteknik spillede ikke en ledende rolle i dem. Mange af Herschels capriccios var ikke længere end tre dusin takter, der lignede præludier , inklusive hans egne orgelpræludier. A. Penyugin bemærkede også "mekanismen" i nogle af Herschels skuespil, men betragtede dette som en bevidst opgave, capriccios kan præsenteres som en slags musikalsk optagelse af kemiske og fysiske eksperimenter. Herschel brugte komplekse tonearter - E-moll , G-moll , B-moll , og opstillede en slags akustisk eksperiment; det var i disse stykker, at komponistens intellektuelle tilgang kom stærkest til udtryk. Forskeren udtalte endda, at Herschel kan kaldes "bedstefaderen til engelsk psykedelia ", da han brugte dissonante harmoniske sekvenser og enharmoniske modulationer , som var ekstremt ikke-standardiserede for hans tid. " Cyklusen som helhed ... efterlader indtrykket af et gennembrud ... der forbliver ukendt for nogen " [184] .

Kulturel indvirkning

Herschel var oprindeligt en del af den kunstneriske verden og fortsatte med at kommunikere med dens repræsentanter indtil sin død. Også hans aktiviteter, i tidens ånd, havde en vis indflydelse på litteraturen, som var en del af systemet med international uformel kommunikation af intellektuelle. Charles Burney udtænkte endda eposet "Herscheliad" i 12 dele, hvori William Herschel selv deltog, men værket blev ikke afsluttet, og så opgav Burney det; manuskriptet er kun delvist bevaret. I nogen tid fulgte selv kong Georg III eposets skrivning; i hvert fald huskede Burney en samtale om dette emne i juli 1799 på Windsor Castle. I alt, ifølge den australske forsker Clifford Cunninghams beregninger , blev 47 poetiske værker fra det 18.-19. århundrede dedikeret til Herschel, både seriøse og satiriske [192] . Af digtere af den første størrelsesorden er tydelige spor af Herschels kosmologiske teorier (herunder Solens bevægelse mod stjernebilledet Hercules) og den månevulkanisme, han observerede, synlige i Percy Bysshe Shelleys værk (" Prometheus "). Nogle astronomiske billeder, takket være Herschels kataloger skrevet på litterært sprog, dukkede også op i Tennysons digt "Timbuktu" [193] . I 1811 besøgte Lord Byron Slough , og ifølge Michael Rowan-Robinson optrådte nogle herscheliske hensigter i digtet "Don Juan" og digtet "Mørke"; de følelsesmæssige indtryk af 40-fods teleskopet afspejles også tydeligt [194] .

Opdagelsen af ​​Uranus gav øjeblikkelig genklang med sin tids poesi. I Hannover blev der i 1786 udgivet et anonymt tysk digt, hvori Herschel blev rost - "en tysker ved bredden af ​​Avon " (denne flod løber gennem Bath). Professor i retorik ved universitetet i Buda, György Sirdaeli (1740-1808), udgav i samme 1786 et latinsk digt under pseudonymet "Uranophile" (fra græsk - "Loving Sky"). I prologen til Pratts (1789) iscenesættelse af The China Orphan (1789), bliver videnskabens fremskridt rost, og John Jeffreys [195] nævnes sammen med Herschel og hans "Georgian Star" . Den amerikanske diplomat John Leeds Bozeman (1757-1823) offentliggjorde i 1802 i London poetiske indtryk af sine rejser til England og Portugal (i sidstnævnte var han konsul). Den nævner ikke kun Herschel selv, men også Carolina og endda Mælkevejen. Nævnte Herschel i hans "Temple of Nature" og Erasmus Darwin [196] . Generelt har Herschels navn og teleskoper indtaget en vis plads i offentlighedens bevidsthed i den engelsktalende verden, til det punkt, at 40-fods teleskopet blev nævnt i Melvilles Moby Dick [197] .

Arv. Hukommelse

Stort set alle William Herschels trykte værker (med én undtagelse) så dagens lys i The Philosophical Transactions of the Royal Society . John Herschel udgav et projekt om at udgive sin fars skrifter umiddelbart efter hans død i 1822, men han kunne ikke finde et forlag og nægtede at trykke for egen regning. I 1829 begyndte professor W. Pfaff at udgive Herschels artikler i tysk oversættelse, men kun det første bind (" W. Herschels Entdeckungen in der Astronomie und den ihr verwandten Wissenschaften ") udkom. For at gøre det nemmere for forskere udsendte Smithsonian Institution et resumé af alle Herschels videnskabelige artikler i 1881 [198] . Generelt kan vi antage, at den vigtigste videnskabelige arv fra Herschel, forbundet med arbejde inden for stjerneastronomi, blev glemt relativt hurtigt. Selv hans egen søn, John Herschel, var ekstremt skeptisk over for sin fars teorier. I Europa blev Herschels ideer inden for kosmogonien støttet af Laplaces autoritet , hvilket heller ikke reddede dem fra glemslen [199] . I 1861 detaljerede Arago Herschels begreber i hans "Commonly Intelligible Astronomy". Først efter den udbredte brug af spektralanalyse og etableringen af ​​stjernetåger, blev Herschels astronomiske arv genstand for en ny videnskabelig nytænkning [200]

Der er mange upublicerede tekster tilbage i arkivet, herunder rapporter læst af Herschel ved Philosophical Society of Bath. Først i 1912 blev de samlet i en tobindssamling af videnskabelige skrifter udgivet af John Dreyer ; han indledte udgivelsen med et omfangsrigt forord. Herschel-arkivet opbevares af Royal Astronomical Society og digitaliseres (distribueret på cd og dvd ); nogle af materialerne er i Royal Societys arkiver. Caroline Herschels selvbiografiske materiale og breve blev trykt i 1879 og blev sammen med familiematerialet udgivet af Herschels barnebarn Constance Lubbock som en del af Herschels Chronicle i 1933, selvom forlagene udelod en række dele af manuskriptet (det originale maskinskrift er afholdt af William Herschel Society). Begge selvbiografier, skrevet af Caroline Herschel, blev udgivet efter manuskripter af Michael Hoskin i 2003. Derefter blev flere nye omfangsrige biografier om Herschels, monografier om William Herschels bidrag til videnskaben og hans position i den videnskabelige tankegang i det 18.-19. århundrede, samt kataloger over de genstande, han observerede [201] offentliggjort . Herschels arbejde om kosmologi blev genudgivet og kommenteret af Michael Hoskin i 2012: The Construction of the Heavens: The Cosmology of William Herschel [202] .

Mange genstande er blevet navngivet til minde om William Herschel: et månekrater og et krater på Mars ; det største krater på Mimas og et hul i Saturns ringe ; asteroide fra Phocaea-familien . I 1987 blev det 4,2 meter lange teleskop "William Herschel" taget i brug ved Roque de los Muchachos-observatoriet , dengang det tredjestørste i verden [203] . I 2009-2013 fungerede Herschel -rumobservatoriet specifikt til fuldskalastudiet af infrarød stråling [204] . Siden 1974 er Herschel-medaljen blevet tildelt af Royal Astronomical Society [205] .

I Slough er en grammatikskole opkaldt efter Herschel [206] . En skole opkaldt efter Herschel eksisterer også i Hannover ; en anden skole er opkaldt efter ham i Nürnberg [207] . Marmorbusten af ​​Herschel er placeret i Regensburg " Walhalla " (nr. 46 i nederste række ifølge guidebogen fra 2008 eller nr. 157 ifølge Karl Schülers katalog i 1842) [208] [209] .

Stedet, hvor Herschels hus og observatorium i Slough (gaden er opkaldt efter ham) lå, kunne ikke bevares; i stedet blev der opført et moderne kontorkompleks , i nærheden af ​​hvilket der er et mindeskilt, der angiver stedet for et 40 fods teleskop [210] . Den nybyggede Slough busterminal er formet som en hval, efter stjernebilledet, som William Herschel var meget opmærksom på . I 1981 åbnede Herschel Museum of Astronomy i Bath , beliggende i et hus på New King Street. Huset blev købt af Hillards, restaureret og bragt til det mest autentiske udseende. Medlem af bestyrelsen er Brian May [177] . Husmuseet huser hovedkvarteret for William Herschel Society, grundlagt i 1977 af Patrick Moore , som ledede det indtil sin død i 2012. Samfundet søger at tilbagekøbe varer fra Herschel-hjemmet i Slough, der blev solgt hos Sotheby's i 1958. Siden slutningen af ​​1970'erne har der været adskillige "Herschel-klubber" (hovedsageligt i USA), der forener amatører og professionelle astronomer involveret i observationer af Herschel-objekter [212] .

Primære kilder

Noter

Kommentarer
  1. Ifølge slægtsbogen givet i monografien af ​​Michael Hoskin, blev Isaac Herschel født den 14. januar 1707 i Hohenziaz (nu en del af Magdeburg ). Han giftede sig med Anna Ilse Moritzen (født mellem december 1712 og januar 1713) i Schlosskirche den 12. oktober 1732. Anna Herschel døde i 1789. Senere hvilede Isak, Anna Ilse og deres datter Caroline i samme begravelse [8] . William Herschel havde søskende:
    1. Sophia Elisabeth Herschel, gift med Griesbach (1733-1803); boede hele sit liv i Hannover, fik syv børn [8] .
    2. Heinrich Anton Jacob Herschel (1734-1792); militærmusiker, boede hele sit liv i Hannover. Havde to sønner, også musikere [9] .
    3. Johann Heinrich Herschel (1736-1743) [9] .
    4. Anna Christina Herschel (1741-1748) [10] .
    5. Johann Alexander Herschel (1745-1821); døde og blev begravet i Hannover. Han var gift med en engelsk kvinde Margaret Smith, havde ingen børn [10] .
    6. Maria Dorothea Herschel (8. juni 1748 - 21. april 1749) [10] .
    7. Carolina Lucrezia Herschel (1750-1848); efter sin brors død vendte hun tilbage til Hannover, hvor hun døde og blev begravet [10] .
    8. Franz Johann Herschel (1752-1754), døde af kopper [10] .
    9. Johann Dietrich Herschel (1755-1827); døde og blev begravet i Hannover. Havde fire børn [11] .
  2. Jurgen Gamel hævdede, at mindst 38 timer om ugen Herschel blev taget væk fra private musikundervisning, hvilket gav den største indkomst [23] .
  3. Der er bevaret en plakat, hvoraf det følger, at oratoriet blev opført som Herschels "benefit performance", med den fulde sammensætning af kor og orkester. Billetter blev solgt for 5 skilling i Herschels eget hus .
  4. Herschel støttede hele sin udvidede familie. Han overførte årligt penge til sin mor Anna for at ansætte en stuepige, betalte derefter sin søster Sophias afdøde mands gæld, gav afkald på sin del af arven efter hans ældre bror Jakobs død, og så videre [52] .
  5. Oversat af N. S. Gintsburg [53] :

    ... Den vokser hver dag, og blandt dem
    glitrer Julius-stjernen, som i de mindre lyskilder månen
    skinner.

  6. Göttingen-turen blev foretaget i juli-august 1786, i fællesskab af William og Alexander Herschel. Undervejs nåede jeg at besøge slægtninge i Hannover. Under deres fravær opdagede Caroline en ny komet og demonstrerede den endda for kongefamilien [69] .
  7. ^ Det originale portræt blev bestilt af John Herschel i 1819; kopien vist på illustrationen tilhørte en ven af ​​familien, den anden kopi tilhørte Caroline Herschel og kom ind på galleriet i Royal Astronomical Society. Herschel er afbildet med den Kongelige Guelphordens emblem. En kopi af K. Herschel i 1835 blev litografieret og gentagne gange gengivet [83]
  8. I 1823 informerede John Herschel tante Caroline om, at teleskopet var fuldstændig ude af drift, men ville forblive i haven som et monument. På grund af ødelæggelsen af ​​trækonstruktioner blev røret på et 40 fods teleskop juledag 1839 sænket til jorden [91] .
  9. ↑ I 1787 ankom E. R. Dashkova til Slough og bestilte et 20 fods teleskop til det russiske akademi. I 1795 modtog Catherine II et 10-fods Herschel-teleskop som gave fra George III. Der var omfattende korrespondance vedrørende afsendelsen af ​​denne gave: Herschel tilbød kejserinden at vælge mellem 9 forskellige spejle - fra et 6¼-tommer et til en 7-fods reflektor (pris på 100 guineas) op til et spejl til et 40-fods teleskop til en pris af 8.000 guineas. Samtidig lovede producenten 50% rabat, hvis løftemekanismerne og rammen er lavet af kunden selv. Herschel anslog mikrometeret af sit arbejde til 200 guineas. Af de andre kronede kunder skilte sig kong Carlos IV af Spanien ud , som ved århundredeskiftet bestilte et 25 fods teleskop, men Herschel lavede et mindre spejl til ham, da det færdige viste sig at være af fremragende kvalitet til hans egne behov. To mindre teleskoper blev også sendt til Spanien. Spejlet, der blev testet i august 1796, blev poleret og klargjort hele vinteren og det tidlige forår 1797, derefter i de første måneder af 1798, og først i 1802 blev instrumentet sendt til Madrid. I 1808 blev teleskopet ødelagt af Napoleons angribere, men projektdokumentationen og to spejle - et fungerende og et erstatnings - blev bevaret. Derudover blev der i 1806 købt et 7-fods Herschel-teleskop til Dorpat University Observatory , som nu er en museumsudstilling [109] [110] [111] [112] .
  10. K. Herschel tildeles prioritet i opdagelsen af ​​seks af dem: den ene var Enckes komet , den anden blev også opdaget før hendes observationer. Det tog Caroline Herschel tre års observation at finde sin første komet [141] .
  11. Listen på hjemmesiden for Herschel Museum of Astronomy omfatter: 18 kammersymfonier; 6 symfonier for stort orkester; 12 koncerter for violin, bratsch og obo; 2 koncerter for orgel; 12 violinsoloer; 24 capriccios og 1 violinsonate; andante for to oboer, to horn og to fagotter; forskellige vokalværker, herunder " Te Deum " og salmer; 6 fugaer for orgel; 24 sonater for orgel (10 er tabt); 24 orgelstykker (delvist bevaret); 12 cembalosonater (9 overlever); 2 menuetter for cembalo osv. [177]
Kilder
  1. Hamel, 1988 , s. 6.
  2. Eremeeva A.I. Gerschel William // Great Soviet Encyclopedia  / Ch. udg. A. I. Prokhorova. — Tredje Udgave. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1971. - T. 6: Gaslift - Gogolevo. - S. 432. - 624 s. - Stb. 1283-1284. - 1260 stb.
  3. Holden, 1881 , s. 6.
  4. Herschel, William // Jewish Encyclopedia of Brockhaus and Efron . - Sankt Petersborg. , 1910. - T. VI. - Stb. 422.
  5. Hamel, 1988 , s. 6-7.
  6. Hoskin, 2011 , s. 6.
  7. Hoskin, 2014 , s. en.
  8. 12 Hoskin , 2011 , s. xiii.
  9. 12 Hoskin , 2011 , s. xiv.
  10. 1 2 3 4 5 Hoskin, 2011 , s. xv.
  11. Hoskin, 2011 , s. xv-xvi.
  12. Hoskin, 2011 , s. 7.
  13. Hamel, 1988 , s. 7.
  14. Cunningham, 2018 , s. 2-3.
  15. Hoskin, 2011 , s. 8-10.
  16. Hoskin, 2011 , s. 10-11.
  17. Cunningham, 2018 , s. 5-8.
  18. Hoskin, 2011 , s. 13-14.
  19. Hoskin, 2011 , s. 15-16.
  20. Cunningham, 2018 , s. 9-11.
  21. Hoskin, 2011 , s. 18-20.
  22. Hoskin, 2011 , s. 3.
  23. 1 2 Hamel, 1988 , s. elleve.
  24. Hoskin, 2011 , s. 20-22.
  25. 1 2 3 Ænder, 1962 , s. 56.
  26. Hoskin, 2011 , s. 23-24.
  27. Hoskin, 2011 , s. 25.
  28. Hoskin, 2011 , s. 28-29.
  29. Hamel, 1988 , s. 12-13.
  30. Hoskin, 2011 , s. 29-31.
  31. 1 2 Eremeeva, 1966 , s. 7.
  32. Hoskin, 2011 , s. 31-32.
  33. Eremeeva, 1966 , s. 8-9.
  34. Hoskin, 2011 , s. 35-36.
  35. Hoskin, 2011 , s. 37-38.
  36. Hoskin, 2011 , s. 39.
  37. Hoskin, 2011 , s. 39-43.
  38. Hoskin, 2011 , s. 44-45.
  39. Hoskin, 2011 , s. 46.
  40. Hoskin, 2011 , s. 46-48.
  41. Hoskin, 2011 , s. 49-50.
  42. Hoskin, 2011 , s. halvtreds.
  43. William Herschel. Beretning om en komet, af Hr. Herschel, FRS; Kommunikeret af Dr. Watson, jun. of Bath, FR S  (engelsk)  // Philosophical Transactions of the Royal Society of London: tidsskrift. — Bd. 71 . - S. 492-501 .
  44. Hoskin, 2011 , s. 50-51.
  45. Hoskin, 2011 , s. 51.
  46. Hoskin, 2011 , s. 57.
  47. Hoskin, 2011 , s. 58-60.
  48. Hoskin, 2011 , s. 52.
  49. Hoskin, 2011 , s. 55-56.
  50. Hoskin, 2011 , s. 60-61.
  51. Hoskin, 2011 , s. 62.
  52. 12 Hoskin , 2011 , s. 68.
  53. Quintus Horace Flaccus. Carmina. I.XII . Oversættelser og materialer . Sever G. M. Hentet 22. maj 2020. Arkiveret fra originalen 10. juni 2020.
  54. Hoskin, 2011 , s. 63-66.
  55. Hoskin, 2011 , s. 67-68.
  56. Hoskin, 2011 , s. 70-72.
  57. Eremeeva, 1966 , s. 13-14.
  58. Hoskin, 2011 , s. 73-74.
  59. Hoskin, 2011 , s. 77-80.
  60. Hoskin, 2011 , s. 83-84.
  61. Hoskin, 2011 , s. 89-91.
  62. Hoskin, 2011 , s. 89-91, 93-95.
  63. Hoskin, 2011 , s. 98-102.
  64. Hoskin, 2011 , s. 104-107.
  65. Hoskin, 2011 , s. 108-110.
  66. Hoskin, 2011 , s. 111-115, 131.
  67. Arago, 2000 , s. 126.
  68. Hoskin, 2011 , s. 115.
  69. Hoskin, 2011 , s. 129, 132.
  70. Hoskin, 2011 , s. 117-122.
  71. Hoskin, 2011 , s. 122-124.
  72. Hoskin, 2011 , s. 134-137, 158.
  73. House of Lords Journal bind 39: marts 1793 21-30 . British History Online (DIE Mercurii, 27° Martii 1793). — "Herschel aflægger Eden for at hans Naturalisering." Hentet 11. april 2020. Arkiveret fra originalen 11. april 2020.
  74. Hoskin, 2013 , s. 3.23.
  75. Hoskin, 2011 , Plade 13.
  76. Hoskin, 2011 , s. 138-142.
  77. Hoskin, 2011 , s. 143-145.
  78. Hoskin, 2011 , s. 148-149.
  79. 12 Hoskin , 2011 , s. 150.
  80. Hoskin, 2011 , s. 154-155.
  81. Cunningham, 2018 , s. 299.
  82. Hoskin, 2011 , s. 150-153.
  83. Sir William Herschel (1738-1822) . Royal Museums Greenwich. Hentet 11. april 2020. Arkiveret fra originalen 11. april 2020.
  84. Hoskin, 2011 , s. 159-161.
  85. Hoskin, 2011 , s. 164-166.
  86. Hoskin, 2011 , s. 166-167.
  87. Hoskin, 2011 , s. 173, 179.
  88. Hoskin, 2011 , s. 148.
  89. Hoskin, 2011 , s. 169-170.
  90. Hoskin, 2011 , s. 174-176.
  91. Hoskin, 2011 , s. 178.
  92. Hoskin, 2014 , s. 37, 76.
  93. Hoskin, 2011 , s. 184.
  94. Arago, 2000 , s. 131.
  95. Hoskin, 2014 , s. 77.
  96. Hoskin, 2011 , s. 183-185.
  97. Hoskin, 2013 , s. 2,23-2,24.
  98. Holden, 1881 , s. 116-117.
  99. 1 2 Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 212.
  100. 12 Mullaney , 2007 , s. 3.
  101. Eremeeva, 1966 , s. tyve.
  102. Eremeeva, 1966 , s. 24.
  103. 1 2 Eremeeva, 1966 , s. ti.
  104. Cunningham, 2018 , s. 22-23.
  105. Eremeeva, 1966 , s. 179.
  106. Mullaney, 2007 , s. elleve.
  107. 1 2 Eremeeva, 1966 , s. 9.
  108. Mullaney, 2007 , s. fjorten.
  109. Hoskin, 2011 , s. 155-156.
  110. Eremeeva, 1966 , s. otte.
  111. Rassakhatskaya N.A. Ludwig Heinrich Nicolai og Herschel-teleskopet . Statens historiske-arkitektoniske og naturhistoriske museum-reservat "Mon Repos Park" (22. februar 2018). Hentet 4. april 2020. Arkiveret fra originalen 23. februar 2020.
  112. Projektleder Reet Mägi. 7-fods refleks fra W. Herschel . Museet for historie ved universitetet i Tartu. Hentet 19. maj 2020. Arkiveret fra originalen 11. april 2021.
  113. Hoskin, 2011 , s. 109-110.
  114. Mullaney, 2007 , s. 11-12.
  115. Lomonosov - astronom . Lomonosov Moskva statsuniversitet. Hentet 12. april 2020. Arkiveret fra originalen 12. april 2020.
  116. Eremeeva, 1966 , s. 23.
  117. Mullaney, 2007 , s. 12-14.
  118. EJ Hysom. Tests of the Shape of Mirrors af Herschel // Journal for the History of Astronomy. - 1996. - Bd. 27, nr. 4 (november). - S. 349-352. - doi : 10.1177/002182869602700404 .
  119. Bennett JA "On the Power of Penetrating into Space": The Telescopes of William Herschel // Journal for the History of Astronomy. - 1976. - Bd. 7. - S. 75-108. - doi : 10.1177/002182867600700201 .
  120. Cunningham, 2018 , s. 25.
  121. Cunningham, 2018 , s. 243-244.
  122. Hvordan måler man et bjerg på Månen? . Sande anomalier (Fortællinger fra videnskabshistorien) (30. maj 2013). Hentet 13. april 2020. Arkiveret fra originalen 18. februar 2020.
  123. Hoskin, 2011 , s. 45-46.
  124. Cunningham, 2018 , s. 246.
  125. Holden, ES Angående Sir William Herschels observationer af vulkaner i Månen // Observatoriet. - 1888. - Bd. 11. - S. 334-335.
  126. William Bruckman, Abraham Ruiz. Kommentarer vedrørende William Herschel Rapport fra april 1787 om en vulkan i udbrud på månen: var disse observationer manifestationen af ​​Impact Melt, frembragt af en meteorit fra Lyrid meteorregn? // Cornell University. - 2018. - ArXiv: 1804.08716.
  127. Eric S. Rabkin. Mars: A Tour of the Human Imagination . - Westport, London: Praeger, 2005. - S. 74-77. — 208 sider. - ISBN 0-275-98719-1 .
  128. Tidlige spekulationer . Khan Academy. Hentet 14. april 2020. Arkiveret fra originalen 11. juni 2020.
  129. Berry, 1946 , s. 299.
  130. Berry, 1946 , s. 279.
  131. Berry, 1946 , s. 281.
  132. Herschel, John . On the Satellites of Uranus  (engelsk)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal. - Oxford University Press , 1834. - Vol. 3 , nr. 5 . - S. 35-36 . - .
  133. Denning WF Hundredåret for opdagelsen af ​​Uranus  // Scientific American Supplement . - 1881. - 22. oktober ( Nr. 303 ). Arkiveret fra originalen den 12. januar 2009.
  134. Paul Rincon . Uranus ringe 'blev set i 1700-tallet'  (engelsk) , BBC News  (19. april 2007). Arkiveret fra originalen den 15. marts 2012. Hentet 19. april 2007.
  135. Opdagede William Herschel Uranus ringe i det 18. århundrede?  (engelsk) . Physorg.com (2007). Hentet 20. juni 2007. Arkiveret fra originalen 11. august 2011.
  136. Imke dePater, Heidi B. Hammel, Seran G. Gibbard, Mark R. Showalter. Nye Støvbælter fra Uranus: En ring, to ring, rød ring, blå ring   // Videnskab . - 2006. - Bd. 312 . - S. 92-94 . - doi : 10.1126/science.1125110 .
  137. Berry, 1946 , s. 298-299.
  138. William Herschel (1738-1822) (utilgængeligt link) . Hentet 27. juni 2011. Arkiveret fra originalen 23. august 2006. 
  139. William Herschel . NNDB . Soylent Communications. Hentet 14. april 2020. Arkiveret fra originalen 6. maj 2020.
  140. Cunningham, 2018 , s. 27, 55.
  141. Cunningham, 2018 , s. 29-30.
  142. Cunningham, 2018 , s. 26.
  143. Cunningham, 2018 , s. 32.
  144. Cunningham, 2018 , s. 33.
  145. Cunningham, 2018 , s. 35.
  146. Cunningham, 2018 , s. 36-38.
  147. Cunningham, 2018 , s. 38-40.
  148. Cunningham, 2018 , s. 51.
  149. Cunningham, 2018 , s. 52-53.
  150. Eremeeva, 1966 , s. 37.
  151. Berry, 1946 , s. 283.
  152. Berry, 1946 , s. 284-285.
  153. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 212-213.
  154. Mullaney, 2007 , s. 16.
  155. Berry, 1946 , s. 285-286.
  156. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 213-215.
  157. Mullaney, 2007 , s. femten.
  158. Eremeeva, 1966 , s. 23-25.
  159. Eremeeva, 1966 , s. 26-27.
  160. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 216.
  161. Berry, 1946 , s. 290.
  162. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 216-217.
  163. The Harmony of the Sphere, 2013 , s. 9.
  164. The Harmony of the Sphere, 2013 , s. ti.
  165. Berry, 1946 , s. 291.
  166. Hoskin, 2012 , s. 73-75.
  167. The Harmony of the Sphere, 2013 , s. 16.
  168. Eremeeva, 1966 , s. 150-151.
  169. Eremeeva, 1966 , s. 195-197.
  170. Eremeeva, 1966 , s. 198-199.
  171. Eremeeva, 1966 , s. 232-233, 236, 268, 304.
  172. Eremeeva, 1966 , s. 284-286.
  173. Eremeeva, 1966 , s. 287-288.
  174. The Harmony of the Sphere, 2013 , Michael Rowan-Robinson. Refleksioner over Kant og Herschel: samspillet mellem teori og observation, s. 123, 129.
  175. The Harmony of the Sphere, 2013 , Michael Rowan-Robinson. Refleksioner over Kant og Herschel: samspillet mellem teori og observation, s. 130.
  176. Duckles, 1962 , s. 59.
  177. 1 2 Herschel Museum of Astronomy . Bath Preservation Trust (2016). Hentet 9. april 2020. Arkiveret fra originalen 10. juni 2020.
  178. Penyugin, 2018 , s. 73.
  179. Philip Brett. Ænder, Vincent H(arris) . Grove musik online . Oxford University Press. doi : 10.1093/gmo/9781561592630.article.08255 . Hentet 9. april 2020. Arkiveret fra originalen 11. juni 2020.
  180. Duckles, 1962 , s. 55.
  181. Hoskin, 2011 , s. 12.
  182. William Herschel . discogs. Hentet 9. april 2020. Arkiveret fra originalen 5. juni 2021.
  183. 1 2 Penyugin, 2018 , s. 74.
  184. 1 2 3 Penyugin, 2018 , s. 75.
  185. Duckles, 1962 , s. 56-57.
  186. Penyugin, 2018 , s. 74-75.
  187. Duckles, 1962 , s. 57.
  188. Duckles, 1962 , s. 57-58.
  189. Duckles, 1962 , s. 58-59.
  190. Hoskin, 2011 , Plade 7.
  191. Cunningham, 2018 , s. 31.
  192. Cunningham, 2018 , s. 299-300, 346-347.
  193. Cunningham, 2018 , s. 301-303.
  194. Cunningham, 2018 , s. 306-307.
  195. Cunningham, 2018 , s. 313-316.
  196. Cunningham, 2018 , s. 317-318.
  197. Cunningham, 2018 , s. 326.
  198. Holden, Hastings, 1881 .
  199. Eremeeva, 1966 , s. 303-304.
  200. Eremeeva, 1966 , s. 307-308.
  201. Hoskin, 2011 , s. 223-224.
  202. Hoskin, 2014 , s. 103.
  203. William Herschel Telescope . Isaac Newton-gruppen af ​​teleskoper (23. juli 2015). Hentet 11. april 2020. Arkiveret fra originalen 1. oktober 2020.
  204. Herschel . Den Europæiske Rumorganisation. Hentet 11. april 2020. Arkiveret fra originalen 11. april 2020.
  205. Herschel-medaljevindere . Royal Astronomical Society. Hentet 22. maj 2020. Arkiveret fra originalen 11. juni 2020.
  206. Herschel Grammar School Northampton Avenue, Slough, Berkshire . Hentet 11. april 2020. Arkiveret fra originalen 10. februar 2020.
  207. Friedrich-Wilhelm-Herschel Mittelschule . Hentet 11. april 2020. Arkiveret fra originalen 11. april 2020.
  208. Karl Schuler. Das Pantheon der Deutschen, die Walhalla mit ihren Genossen als ein Catalog zum Handgebrauche bearbeitet: Mit einem Stahlstiche Walhalla's nebst einer kurzen Beschreibung ihrer Umgebung  : [ German. ] . - Nürnberg, 1842. - S. 31. - 32 S.
  209. Regensburg, Tyskland. Walhall Memorial . Trekzone. Hentet 30. november 2021. Arkiveret fra originalen 30. november 2021.
  210. Slough Borough Council: Sir William Herschel (link utilgængeligt) . Hentet 28. november 2008. Arkiveret fra originalen 20. november 2008. 
  211. Linda Serck. Slough busstation: Sølvdelfin eller strandet hval? . BBC News, Berkshire . BBC News Services (28. maj 2011). Hentet 14. april 2020. Arkiveret fra originalen 25. november 2020.
  212. Mullaney, 2007 , s. 143-144.

Litteratur

Links