William Herschel och upptäckten av planeten Uranus. William Herschel och upptäckten av planeten Uranus William Herschels upptäckt

(1738-1822) - grundare av stjärnastronomin, utländsk hedersmedlem i St. Petersburgs vetenskapsakademi (1789). Med hjälp av teleskopen han gjorde gjorde han systematiska undersökningar av stjärnhimlen, studerade stjärnhopar, dubbelstjärnor och nebulosor. Han byggde den första modellen av galaxen, etablerade solens rörelse i rymden, upptäckte Uranus (1781), dess 2 satelliter (1787) och 2 satelliter från Saturnus (1789).

De första försöken att tränga djupare in i strukturens hemlighet stjärnklart universum genom noggranna observationer med de mest kraftfulla teleskopen förknippas de med namnet på astronomen William Herschel.

Friedrich Wilhelm Herschel föddes den 15 november 1738 i Hannover i familjen oboist av Hannoverska gardet Isaac Herschel och Anna Ilse Moritzen. Herschels protestanter kom från Mähren, som de troligen lämnade av religiösa skäl. Atmosfär föräldrars hus kan kallas intellektuell. Den "biografiska anteckningen", Wilhelms dagbok och brev, och memoarerna från hans yngre syster Caroline introducerar oss till Herschels hem och intressevärld och visar det verkligt titaniska arbete och passion som skapade en enastående observatör och forskare.

Herschel fick en omfattande men osystematisk utbildning. Klasser i matematik, astronomi och filosofi avslöjade hans förmågor inom de exakta vetenskaperna. Men förutom detta hade Wilhelm bra musikaliska förmågor och vid fjorton års ålder gick han med i regementsorkestern som musiker. 1757, efter fyra års militärtjänst, begav han sig till England, dit hans bror Jacob, kapellmästaren vid Hannoverska regementet, hade flyttat något tidigare.

Utan ett öre på fickan började William, som i England döptes om till William, kopiera anteckningar i London. 1766 flyttade han till Bath, där han snart uppnådde stor berömmelse som artist, dirigent och musiklärare. Men ett sådant liv kunde inte helt tillfredsställa honom. Herschels intresse för naturvetenskap och filosofi och ständiga oberoende utbildning ledde till att han blev intresserad av astronomi. "Vad synd att musik inte är hundra gånger svårare än vetenskap, jag älskar aktivitet och jag behöver något att göra", skrev han till sin bror.

År 1773 förvärvade William Herschel ett antal verk om optik och astronomi. Smith's Complete System of Optics och Ferguson's Astronomy blev hans referensböcker. Samma år tittade han först på himlen genom ett litet teleskop med en brännvidd på cirka 75 cm, men observationer med så låg förstoring tillfredsställde inte forskaren. Eftersom det inte fanns pengar att köpa ett teleskop med högre bländare, bestämde han sig för att göra det själv.

Efter att ha köpt nödvändiga verktyg och ämnen, William Herschel gjutna och polerade självständigt spegeln för sitt första teleskop. Efter att ha övervunnit stora svårigheter producerade Herschel samma 1773 en reflektor med en brännvidd på mer än 1,5 m. Herschel polerade speglarna för hand (han skapade en maskin för detta ändamål bara femton år senare), arbetade ofta i 10, 12 och till och med 16 timmar i rad, eftersom att stoppa slipningsprocessen försämrade kvaliteten på spegeln. Arbetet visade sig inte bara vara svårt, utan också farligt; en dag, när man gjorde ett blankett för en spegel, exploderade smältugnen.

Syster Caroline och bror Alexander var Williams trogna och tålmodiga assistenter i detta svåra arbete. Hårt arbete och entusiasm gav utmärkta resultat. Speglarna, gjorda av William Herschel av en legering av koppar och tenn, var av utmärkt kvalitet och gav perfekt runda bilder av stjärnorna.

Som den berömda amerikanske astronomen Charles Whitney skriver, "från 1773 till 1782 var Herschels upptagna med att förvandla sig från professionella musiker till professionella astronomer."

År 1775 började William Herschel sin första "himmelundersökning". Vid den här tiden fortsatte han fortfarande att försörja sig på musikaliska aktiviteter, men astronomiska observationer blev hans sanna passion. Mellan musiklektionerna gjorde han speglar för teleskop, gav konserter på kvällarna och tillbringade sina nätter med att observera stjärnorna. För detta ändamål föreslog Herschel ett original nytt sätt"stjärnscoops", det vill säga att räkna antalet stjärnor i vissa delar av himlen.

Den 13 mars 1781, medan han observerade, märkte Herschel något ovanligt: ​​"Mellan tio och elva på kvällen, medan jag studerade de svaga stjärnorna i närheten av N Tvillingarna, lade jag märke till en som såg större ut än resten. Förvånad över dess ovanliga storlek jämförde jag den med N Tvillingarna och en liten stjärna i kvadraten mellan konstellationerna Auriga och Tvillingarna, och fann att den var betydligt större än någon av dem. Jag misstänkte att det var en komet." Objektet hade en uttalad skiva och rörde sig längs ekliptikan. Efter att ha informerat andra astronomer om upptäckten av "kometen" fortsatte Herschel att observera den.

Några månader senare, två kända forskare - akademiker vid St. Petersburg Academy of Sciences D.I. Lexel och akademiker vid Paris vetenskapsakademi Pierre Simon Laplace, efter att ha beräknat omloppsbanan för det öppna himlaobjektet, bevisade att Herschel upptäckte en planet som var belägen bortom Saturnus. Planeten, som senare fick namnet Uranus, var nästan 3 miljarder km från solen och var mer än 60 gånger jordens volym. För första gången i vetenskapens historia upptäcktes en ny planet, eftersom de tidigare kända fem planeterna hade observerats på himlen i århundraden. Upptäckten av Uranus utökade solsystemets gränser mer än två gånger och gav upptäckaren berömmelse.

Nio månader efter upptäckten av Uranus, den 7 december 1781, valdes William Herschel till medlem av Royal Astronomical Society of London, och tilldelades en doktorsexamen från Oxford University och en guldmedalj från Royal Society of London (1789, vetenskapsakademien i St. Petersburg valde honom till hedersmedlem).

Upptäckten av Uranus formade Herschels karriär. Kung George III, själv en älskare av astronomi och beskyddare av Hannoverianerna, utnämnde honom till "Astronomer Royal" 1782 med en årslön på £200. Kungen försåg honom också med medel för att bygga ett separat observatorium i Slough, nära Windsor. Här började William Herschel, med ungdomlig glöd och enastående beständighet, astronomiska observationer. Enligt Aragos biograf lämnade han observatoriet bara för att presentera resultatet av hans outtröttliga arbete för det kungliga samhället.

V. Herschel fortsatte att ägna sin huvudsakliga uppmärksamhet åt att förbättra teleskop. Han kasserade den andra lilla spegeln som hade använts fram till dess och ökade därigenom bildens ljusstyrka avsevärt. Gradvis ökade Herschel speglarnas diametrar. Dess höjdpunkt var ett teleskop byggt 1789, en jätte för den tiden, med ett rör 12 m långt och en spegel med en diameter på 122 cm. Detta teleskop förblev oöverträffat fram till 1845, då den irländska astronomen W. Parsons byggde ett ännu större teleskop - nästan 18 meter lång med spegeldiameter 183 cm.

Med det senaste teleskopet upptäckte William Herschel två månar av Uranus och två månar av Saturnus. Således är namnet på Herschel förknippat med upptäckten av flera himlakroppar i solsystemet. Men detta är inte den huvudsakliga betydelsen av hans anmärkningsvärda verksamhet.

Redan före Herschel var flera dussin dubbelstjärnor kända, men sådana stjärnpar ansågs vara slumpmässiga möten med deras ingående stjärnor, och det antogs inte att dubbelstjärnor var utbredda i universum. Herschel undersökte noggrant de olika delarna av himlen under många år och upptäckte över 400 dubbelstjärnor. Han studerade avstånden mellan komponenterna (i vinkelmått), deras färg och skenbara glans. I i vissa fall stjärnor som tidigare betraktats som dubbla visade sig vara trippel och fyrdubbla (flera stjärnor). Herschel kom till slutsatsen att dubbla och multipla stjärnor är system av stjärnor som är fysiskt kopplade till varandra och, som han var övertygad om, kretsar kring en gemensam tyngdpunkt, enligt den universella gravitationens lag.

William Herschel var den första astronomen i vetenskapens historia som systematiskt studerade dubbelstjärnor. Sedan urminnes tider har en ljus nebulosa i stjärnbilden Orion, liksom en nebulosa i stjärnbilden Andromeda, synlig för blotta ögat, varit känd. Men först på 1700-talet, när teleskopen förbättrades, upptäcktes många nebulosor. Immanuel Kant och Lambert trodde att nebulosor är hela stjärnsystem, andra Vintergatan, men avlägsnade till kolossala avstånd där enskilda stjärnor inte kan urskiljas.

V. Herschel gjorde ett bra jobb med att upptäcka och studera nya nebulosor. Han använde den ständigt ökande kraften i sina teleskop för att göra detta. Det räcker med att säga att de kataloger han sammanställde baserat på sina observationer, av vilka den första dök upp 1786, omfattar cirka 2 500 nebulosor. Herschels uppgift var dock inte bara att hitta nebulosor, utan att avslöja deras natur. Genom hans kraftfulla teleskop var många nebulosor tydligt uppdelade i enskilda stjärnor och visade sig därmed vara långt ifrån solsystem stjärnhopar. I vissa fall visade sig nebulosan vara en stjärna omgiven av en nebulös ring. Men andra nebulosor delades inte in i stjärnor ens med hjälp av det mest kraftfulla - 122-centimeters teleskop

Till en början drog Herschel slutsatsen att nästan alla nebulosor faktiskt är samlingar av stjärnor och de mest avlägsna av dem kommer också att brytas ner till stjärnor i framtiden - när de observeras med ännu kraftfullare teleskop. Samtidigt medgav han att några av dessa nebulosor inte är stjärnhopar inom Vintergatan, utan oberoende stjärnsystem. Ytterligare forskning tvingade William Herschel att fördjupa och komplettera sina åsikter. Nebulosornas värld visade sig vara mer komplex och mångsidig än man tidigare trott.

Herschel fortsatte att outtröttligt observera och reflektera, och Herschel insåg att många av de observerade nebulosorna inte kunde brytas ner till stjärnor alls, eftersom de bestod av ett mycket mer sällsynt ämne ("lysande vätska", som Herschel trodde) än stjärnor. Således kom Herschel till slutsatsen att nebulös materia, som stjärnor, är utbredd i universum. Naturligtvis uppstod frågan om detta ämnes roll i universum, om det var materialet från vilket stjärnor uppstod. Redan 1755 lade Imanuel Kant fram en hypotes om bildandet av hela stjärnsystem från ursprungligen existerande spridd materia. Herschel uttryckte den djärva idén att olika sorter oupplösliga nebulosor är olika stadier stjärnbildning. Genom att förtäta nebulosan bildas gradvis antingen en hel stjärnhop eller en stjärna av den, som i början av sin existens fortfarande är omgiven av ett nebulöst hölje. Om Kant trodde att alla stjärnorna i Vintergatan en gång bildades samtidigt, så var Herschel den förste som antydde att stjärnor har olika åldrar och bildandet av stjärnor fortsätter oavbrutet och sker i vår tid.

Denna idé om William Herschel glömdes senare bort, och den felaktiga åsikten om alla stjärnors samtidiga ursprung i det avlägsna förflutna dominerade länge vetenskapen. Först under andra hälften av 1900-talet, baserat på astronomis enorma framgångar och särskilt sovjetiska vetenskapsmäns verk, konstaterades skillnader i stjärnornas åldrar. Hela klasser av stjärnor har studerats som utan tvekan existerar under några miljoner år, i motsats till andra stjärnor vars ålder bestäms av miljarder år. Herschels syn på nebulosornas natur i översikt bekräftas av modern vetenskap, som har fastställt att gas- och stoftnebulosor är utbredda i våra och andra galaxer. Naturen hos dessa nebulosor visade sig vara ännu mer komplex än Herschel kunde ha föreställt sig.

Samtidigt var William Herschel, även i slutet av sitt liv, övertygad om att vissa nebulosor var avlägsna stjärnsystem som så småningom skulle brytas ner till enskilda stjärnor. Och i detta visade han sig, liksom Kant och Lambert, ha rätt.

Som redan nämnts upptäcktes på 1700-talet den riktiga rörelsen för många stjärnor. Herschel lyckades genom beräkningar på ett övertygande sätt bevisa 1783 att vårt solsystem rör sig mot stjärnbilden Herkules.

Men William Herschel ansåg att hans huvuduppgift var att belysa strukturen av Vintergatans stjärnsystem, eller vår galax, dess form och storlek. Han gjorde detta i flera decennier. På den tiden hade han inga uppgifter till sitt förfogande vare sig om avstånden mellan stjärnorna, eller om deras placering i rymden, eller om deras storlekar och ljusstyrka. Utan dessa data antog Herschel att alla stjärnor hade samma ljusstyrka och var jämnt fördelade i rymden, så att avstånden mellan dem var mer eller mindre desamma och att solen var belägen nära systemets mitt. Samtidigt kände Herschel inte till fenomenet ljusabsorption i det kosmiska rummet och trodde dessutom att även de mest avlägsna stjärnorna i Vintergatan var tillgängliga för hans jätteteleskop. Med hjälp av det här teleskopet räknade han stjärnor på olika delar av himlen och försökte avgöra hur långt vårt stjärnsystem sträckte sig i en eller annan riktning.

Men Herschels ursprungliga antaganden var felaktiga. Nu är det känt att stjärnor skiljer sig åt i ljusstyrka och att de är ojämnt fördelade i galaxen. Galaxen är så stor att dess gränser inte var tillgängliga ens för Herschels jätteteleskop, så han kunde inte komma till rätta slutsatser om formen på galaxen och solens position i den, och han underskattade kraftigt dess storlek.

William Herschel sysslade också med andra frågor om astronomi. Han avslöjade förresten solstrålningens komplexa natur och drog slutsatsen att den inkluderar ljus, värme och kemiska strålar (strålning som inte uppfattas av ögat). Med andra ord, Herschel förutsåg upptäckten av strålar som går utöver det normala solspektrumet - infrarött och ultraviolett.

Herschel började sin vetenskapliga karriär som en blygsam amatör, som hade möjlighet att bara ägna sin egen tid åt astronomi. fritid. Att undervisa i musik förblev hans källa till försörjning under lång tid. Först i hög ålder skaffade han de ekonomiska resurserna för att bedriva vetenskap.

Astronomen kombinerade egenskaperna hos en riktig vetenskapsman och underbar person. Herschel var en mycket skicklig iakttagare, en energisk forskare och en djup och målmedveten tänkare. På själva höjdpunkten av hans berömmelse förblev han charmig, snäll och en enkel person, som är utmärkande för djupa och ädla naturer.

William Herschel lyckades förmedla sin passion för astronomi till sin familj och sina vänner. Hans syster Caroline hjälpte honom mycket in vetenskapliga arbeten. Efter att ha studerat matematik och astronomi under ledning av sin bror, bearbetade Caroline självständigt sina observationer och förberedde kataloger över Herschels nebulosor och stjärnhopar för publicering. Caroline ägnade mycket tid åt observationer och upptäckte 8 nya kometer och 14 nebulosor. Hon var den första kvinnliga forskaren som accepterades som jämlik i kohorten av engelska och europeiska astronomer, som valde henne till hedersmedlem i Royal Astronomical Society of London och Royal Irish Academy

Upptäckten av Uranus var viktigt event och hände 1781. Detta gjordes av William Herschel, en engelsk astronom. Och detta skedde tack vare hans flit, observation och beslutsamhet.

William Herschel - astronom och upptäckare av planeten Uranus.

William Herschel är en av de mest kända personerna inom astronomi. Han är ansvarig för flera upptäckter, inklusive satelliterna Uranus, Titania och Oberon. Men denna mans öde var mycket svårt, eftersom han till en början var musiker i en militärorkester och skrev 24 symfonier! Han föddes i Tyskland 1738 och flyttade till England 1775, medan han tjänstgjorde i armén med sitt regemente, varifrån han reste för musikens skull.

Herschels väg till astronomi var vindlande. Först blev han intresserad av den matematiska musikteorin och matematiken ledde honom till optiken och här blev han intresserad av astronomi. Och eftersom han var fattig och inte hade råd att köpa ett färdigt teleskop började han 1773 putsa speglar och konstruera teleskop åt sig själv och för försäljning. Hans första teleskop var med en brännvidd på 7 fot (cirka 2 meter), med vilket han omedelbart började studera himlen.

Herschels huvudregel när han gjorde observationer var enkel - att inte lämna en enda, ens liten bit av himlen ostuderad. Planen är förstås storslagen, och ingen har gjort det här tidigare. Han fick hjälp av sin syster, Caroline Herschel, som också satt sin prägel på astronomins historia tack vare sitt engagerade arbete med sin bror.

Upptäckten av Uranus

Efter 7 år av ihållande observation av den stora himlen, den 13 mars 1781, riktade William sitt 7-fots teleskop mot området mellan konstellationerna Tvillingarna och Oxen. Och han blev mycket förvånad när en av stjärnorna bredvid ζ Tauri dök upp framför honom inte som en ljuspunkt, utan förvandlades till en skiva. Herschel insåg omedelbart att han inte såg en stjärna alls, eftersom stjärnor vid vilken förstoring som helst ser ut som prickar, bara deras ljusstyrka ändras.

Herschels 7-fots teleskop, som användes för att upptäcka Uranus

William försökte observera det konstiga föremålet med olika okular, det vill säga ändra förstoringen av teleskopet till mer och mer. Ju större förstoringen blev, desto större blev skivan för det okända föremålet, även om grannstjärnorna såg likadana ut.

Förbryllad över vad han såg fortsatte William sina observationer och upptäckte att den okända himlakroppen hade sin egen rörelse i förhållande till andra stjärnor. Därför bestämde han sig för att han hade upptäckt en komet, även om det var konstigt att den inte hade en svans, och den 17 mars skrev han om det i sin journal.

I ett brev till Royal Society skrev Herschel:

Första gången jag observerade denna komet var med en förstoring på 227 gånger. Min erfarenhet är att stjärnornas diameter, till skillnad från planeter, inte ändras proportionellt när man använder linser med högre förstoringsförmåga; Därför använde jag 460 och 932 förstoringslinser och fann att storleken på kometen ökade i proportion till förändringen i den optiska förstoringens kraft, vilket tyder på att det inte var en stjärna, eftersom storlekarna på stjärnorna som togs för jämförelse inte ändrades . Dessutom, vid högre förstoringar än dess ljusstyrka tillät, blev kometen suddig, svår att urskilja, medan stjärnorna förblev ljusa och klara - som jag visste baserat på tusentals observationer jag gjort. Upprepade observationer bekräftade mina antaganden: det var verkligen en komet.

Så fort den märkliga kometen blev känd bland astronomer, lockade den extra uppmärksamhet. Redan i april föreslog astronomen Royal Neville Maskelyne att detta objekt kan vara antingen en komet eller en tidigare okänd planet. Det som följde var rutinarbete – observationer, omloppsberäkningar. Och 1783 erkände Herschel det faktum att det konstiga föremålet han upptäckte var en planet och gav den namnet George för att hedra kungen. Den 11 januari 1787, samma dag, upptäckte han också ett par Uranus-satelliter - Titania och Oberon. Under de kommande 50 åren kunde ingen se dem - det fanns inte tillräckligt med teleskopkraft. För närvarande har Uranus 27 kända satelliter. Upptäckten av Uranus var dock en av de största i denna forskares liv.

William Herschels vidare öde

För sina tjänster tilldelade kung George III William Herschel ett livslångt stipendium på 200 pund, vilket var avsevärda pengar på den tiden. Sedan 1782 började han arbeta nära med att förbättra designen av teleskop och byggde 1789 det största teleskopet i världen – med en spegeldiameter på 126 cm och en brännvidd på 12 meter.

Det största teleskopet byggt av William Herschel.

Under sitt liv gjorde Herschel många upptäckter. Till exempel trodde man tidigare att dubbelstjärnor faktiskt bara var så placerade på himlen att de verkade nära. Herschel bevisade att några av dem är stjärnsystem. Han var den första som drog slutsatsen att vår Vintergatans galax faktiskt är en platt skiva av stjärnor och att solsystemet ligger inuti den. Han är ansvarig för många andra upptäckter, men det är en helt annan historia.

Det är värt att notera att William Herschel faktiskt var en amatörastronom som ägnade en stor del av sitt liv åt denna vetenskap. Kratrar på månen, Mars och Mimas, liksom några projekt, är namngivna till hans ära.

Foto av Uranus. Ringarna syns.

Vad gäller Uranus, om honom under en lång tid lite var känt. Den här planeten verkar inte vara något märkvärdig till utseendet - inga detaljer märks ens på den, bara en blå skiva. Men 1977 upptäcktes hennes ringar (tillbaka 1789 påstod Herschel att han hade sett Uranus ring, men de trodde inte på honom), och sedan rymdforskning tillhandahöll många nya uppgifter. Och det visade sig att Uranus är en ganska extraordinär värld som kan överraska sina forskare. Men detta är ett ämne för en separat artikel.

William Herschel föddes i en familj av musiker. Det var musik som fick honom att studera stjärnorna. Forskaren reste från musikteori till matematik, sedan till optik och slutligen till astronomi.

Frederick William Herschel föddes i det tyska administrativa distriktet Hannover den 15 november 1738. Hans föräldrar var judar, invandrare från Mähren. De konverterade till kristendomen och lämnade sitt hemland av religiösa skäl.

William hade 9 systrar och bröder. Hans far, Isaac Herschel, var oboist i Hannoverska gardet. Som barn fick pojken en omfattande men inte systematisk utbildning. Han visade en böjelse för filosofi, astronomi och matematik.

Vid 14 års ålder kommer den unge mannen in i regementsorkestern. Efter 3 år förflyttades han från hertigdömet Brunswick-Lüneburg till England. Och efter ytterligare 2 år lämnar han militärtjänst för musikens skull.

Först skriver han om anteckningarna för att "få det att gå ihop." Sedan blir han musiklärare och organist i Halifax. Efter att ha flyttat till staden Bath tillträdde han positionen som chef för offentliga konserter.

År 1788 gifte sig William Herschel med Mary Pitt. Efter 4 år har de en son, som tidiga år visar en förkärlek för musik och exakta vetenskaper som ärvts från sin far.

Passion för astronomi

Herschel lärde eleverna spela instrument och upptäcker snart att musiklektioner är för enkla och inte tillfredsställer honom. Han studerade filosofi, naturvetenskap och blev 1773 intresserad av optik och astronomi. William förvärvar verk av Smith och Ferguson. Deras publikationer - "The Complete System of Optics" och "Astronomy" - blev hans referensböcker.

Samma år observerade han stjärnor genom ett teleskop för första gången. Men Herschel har inte pengar att köpa sin egen. Så han bestämmer sig för att skapa den själv.

Samma 1773 göt han en spegel till sitt teleskop och skapade en reflektor med en brännvidd på över 1,5 m. Han fick stöd av sin bror Alexander och syster Caroline. Tillsammans tillverkar de speglar av tenn och kopparlegeringar i en smältugn och polerar dem.

Men William Herschel gjorde sina första fullfjädrade observationer först 1775. Samtidigt fortsatte han att försörja sig på att undervisa i musik och uppträda på konserter.

Första upptäckten

Händelsen som avgjorde framtida öde Herschel som vetenskapsman inträffade den 13 mars 1781. På kvällen, när han studerade föremål som låg nära konstellationen Tvillingarna, märkte han att en av stjärnorna var större än de andra. Den hade en uttalad skiva och skiftade längs ekliptikan. Forskaren antog att det var en komet och rapporterade observationen till andra astronomer.

Akademiker vid Vetenskapsakademien i St. Petersburg Andrei Leksel och akademiker vid Paris Vetenskapsakademi Pierre Simon Laplace blev intresserade av upptäckten. Efter att ha utfört beräkningar bevisade de att det upptäckta föremålet inte var en komet, utan en okänd planet som ligger bortom Saturnus. Dess dimensioner överskred jordens volym med 60 gånger, och avståndet till solen var nästan 3 miljarder km.

Det upptäckta föremålet fick senare ett namn. Det utökade inte bara idén om storlek med 2 gånger, utan blev också den första upptäckta planeten. Innan detta var de återstående 5 lätt observerade på himlen sedan antiken.

Erkännande och utmärkelser

I december 1781 tilldelades William Herschel Copley-medaljen för sin upptäckt och blev medlem i Royal Society of London. Han tilldelades också en doktorsexamen från Oxford. 8 år senare valdes han till motsvarande ledamot av S:t Petersburgs vetenskapsakademi.

År 1782 utsåg kung George III Herschel Astronomer Royal med en årslön på 200 pund. Dessutom förser monarken honom med medel för att bygga sitt eget observatorium i Slow.

William Herschel fortsätter att arbeta med att skapa teleskop. Han förbättrar dem avsevärt: han ökar speglarnas diametrar och uppnår större bildljusstyrka. 1789 skapade han ett teleskop av unik storlek: med ett rör 12 m långt och en spegel med en diameter på 122 cm. Först 1845 byggde den irländska astronomen Parsons ett ännu större teleskop: längden på röret var 18 m, och spegelns diameter var 183 cm.

William Herschel. Foto: gutenberg.org

För 233 år sedan, den 13 mars 1781, på nummer 19 New King Street i Bath, Somerset, upptäckte den engelske astronomen William Herschel Uranus. Den sjunde planeten i solsystemet gav honom berömmelse och skrev sitt namn i historien.

Uranus

Före William Herschel, antog alla som observerade Uranus att det var en stjärna. John Flamsteed missade sin chans 1690, Pierre Lemonnier mellan 1750 och 1769 (och han, det bör noteras, såg Uranus minst 12 gånger).

Den 13 mars 1781, med hjälp av ett teleskop av hans egen design, upptäckte Herschel en himlakropp. Han noterade i sin dagbok att han kan ha sett en komet. Efterföljande veckor visade objektet röra sig över himlen. Sedan blev vetenskapsmannen ännu mer säker på sin hypotes.

Uranus och dess satellit Ariel (vit prick mot planetens bakgrund). Foto: solarsystem.nasa.gov

Men några månader senare beräknade en rysk astronom med finlandssvenska rötter, Andrei Ivanovich Lexel, tillsammans med sin parisiske kollega Pierre Laplace, omloppsbanan för en himlakropp och bevisade att det upptäckta föremålet var en planet.

Planeten låg på ett avstånd av nästan 3 miljarder kilometer från solen och var mer än 60 gånger jordens volym. Herschel föreslog att den skulle kalla den Georgium Sidus - "Georges stjärna" - för att hedra den regerande kungen George III. Han motiverade detta med det faktum att man i upplyst tid gav planeterna namn till ära grekiska gudar annars skulle hjältar vara väldigt konstiga. Dessutom, enligt Herschel, när man talar om vilken händelse som helst, uppstår alltid frågan - när hände det. Och namnet "Georges stjärna" skulle definitivt indikera eran.

Men utanför Storbritannien blev namnet som Herschel föreslagit inte populärt, och snart dök det upp alternativa versioner. Det föreslogs att namnge Uranus för att hedra dess upptäckare, och versioner av "Neptunus", "Neptunus av George III" och till och med "Neptunus från Storbritannien" lades också fram. 1850 godkändes namnet vi är vana vid idag.

Uranus och Saturnus månar

På 1700-talet upptäcktes fem himlakroppar, kometer inte medräknade. Och alla dessa prestationer tillhör Herschel.

Sex år efter upptäckten av Uranus upptäckte Herschel planetens första satelliter. Den 11 januari 1787 upptäcktes Titania och Oberon. Det är sant att de inte fick namn omedelbart och i mer än 60 år dök de upp som Uranus-II och Uranus-IV. Nummer I och III var Ariel och Umbriel, upptäckta av William Lassell 1851. Namnen på satelliterna gavs av Herschels son, John. Utgår från den etablerade traditionen att döpa himlakroppar efter karaktärer grekisk mytologi, han valde magiska karaktärer - drottningen och kungen av älvorna Titania och Oberon från komedin "Dream in sommarnatt"William Shakespeare och sylfen Ariel och dvärgen Umbriel från dikten "The Rape of the Lock" av Alexander Pope.
Förresten, satelliterna som upptäcktes av Herschel var vid den tiden endast synliga genom hans teleskop.

Saturnus måne Mimas. Foto: nasa.gov

År 1789, med en skillnad på cirka 20 dagar, upptäckte astronomen två satelliter från Saturnus: den 28 augusti upptäckte han Enceladus och den 17 september Mimas. Inledningsvis - Saturnus I och Saturnus II, respektive. John Herschel gav dem också namn. Men till skillnad från Uranus hade Saturnus redan tidigare upptäckt satelliter. Därför förknippades de nya namnen med grekisk mytologi.

En intressant observation gjord av fans av den fantastiska sagan är kopplad till Mimas." stjärnornas krig"Om du tittar på satelliten från en viss vinkel, liknar den Death Star-stridsstationen."

Dubbla stjärnor

När Herschel började studera astronomi fokuserade han sina observationer på par av stjärnor som var för nära varandra. Tidigare trodde man att deras närmande var oavsiktlig. Men Herschel bevisade att det inte var så. När han observerade dem genom ett teleskop upptäckte han att stjärnorna kretsar runt varandra i en omloppsbana, liknande planeternas rotation.

Det var så dubbelstjärnor upptäcktes - stjärnor bundna till ett system av gravitationskrafter. Ungefär hälften av stjärnorna i vår galax är binära. Ett sådant system kan innefatta svarta hål eller neutronstjärnor, så Herschels upptäckt var av stor betydelse för astrofysiken.

Infraröd strålning

I februari 1800 testade Herschel filter i olika färger för att observera solfläckar. Han märkte att vissa av dem blev hetare än andra. Sedan försökte han, med hjälp av ett prisma och en termometer, bestämma temperaturen på olika delar av det synliga spektrumet. När man flyttade från den lila randen till den röda kröp termometerpelaren upp.

Upptäckt av infraröd strålning. Foto: nasa.gov

Herschel trodde att där den synliga delen av det röda spektrumet slutade skulle termometern visa rumstemperatur. Men till hans förvåning fortsatte temperaturen att stiga. Detta var början på studiet av infraröd strålning.

Koraller

Herschel satte sina spår inte bara inom astronomi utan också inom biologi. Inte mycket är känt om denna sida av hans verksamhet, men Herschel var den första som bevisade att koraller inte är växter. Trots det faktum att den medeltida asiatiska forskaren Al-Biruni klassificerade svampar och koraller som djur, och noterade deras reaktion på beröring, fortsatte de att betraktas som växter.

William Herschel, med hjälp av ett mikroskop, fastställde att koraller har ett cellmembran, som djur.

Visste du…

Hur kan du bli intresserad av astronomi och göra din egen fantastiska upptäckter, William Herschel var musiker. Han var regementsoboist i Hannover, flyttade sedan till England, där han fick arbete som organist och musiklärare. Medan han studerade musikteori blev Herschel intresserad av matematik, sedan optik och slutligen astronomi.
Han skrev totalt 24 symfonier för stora och små orkestrar, 12 oboekonserter, två orgelkonserter, sex sonater för violin, cello och cembalo, 12 soloverk för violin och basso continuo (generalbas), 24 capriccios och en sonat för solo fiol, en andante för två bassethorn, oboer och fagotter.
Hans verk framförs fortfarande av orkestrar och kan bli det lyssna.

Maryana Piskareva

>William Herschel

Biografi om William Herschel (1738-1781)

Kort biografi:

Födelseort: Hannover, Brunswick-Lüneburg, Heliga romerska riket

En plats för döden: Slough, Buckinghamshire, England

– Engelsk astronom: biografi, foto, upptäckare av planeten Uranus, reflekterande teleskop, dubbelstjärnor, nebulosor, storleken på Vintergatan.

I sena XVII I början av 1700-talet var astronomis kunskap om rymden begränsad till solsystemet. Det var inte känt vad stjärnorna är, hur de är fördelade i yttre rymden eller hur stort avståndet är mellan dem. Möjligheten till en mer detaljerad studie av universums struktur med hjälp av kraftfullare teleskop är förknippad med de aktiviteter som utförs i denna riktning av den engelske astronomen William Herschel.

Friedrich är född William Herschel i Hannover den 15 november 1738. Hans far, militärmusikern Isaac Herschel, och mamma, Anna Ilse Moritzen, var från Mähren, som de tvingades lämna och flytta till Tyskland. En intellektuell atmosfär rådde i familjen, och den framtida vetenskapsmannen själv fick en ganska mångsidig, men inte systematisk utbildning. Att döma av den "biografiska anteckningen", brev och dagbok från Wilhelm själv, och memoarerna från hans syster Caroline, var William Herschel en mycket hårt arbetande och entusiastisk person. Medan han studerade matematik, filosofi och astronomi visade han en anmärkningsvärd talang för de exakta vetenskaperna. Denna extraordinära man var begåvad musikalisk talang och vid 14 års ålder började han spela i regementets militärband i Hannover. Efter att ha tjänstgjort fyra år vid Hannoverska regementet, begav han sig 1757 till England, dit hans bror Jacob tidigare hade flyttat.

Eftersom Herschel är fattig tjänar han pengar i London genom att kopiera musik. 1766 flyttade han till staden Bath, där han blev berömd artist, dirigent och musiklärare och får en viss ställning i samhället. Musik verkar för mycket för honom en enkel uppgift, och suget efter naturvetenskap och självutbildning drar honom till de exakta vetenskaperna och en djupare kunskap om världen. Medan han studerar musikens matematiska grunder går han gradvis över till matematik och astronomi.

Han skaffar sig ett nummer kända böcker i optik och astronomi, och sådana verk som Robert Smiths Complete System of Optics och James Fergusons Astronomy blev hans främsta referensböcker. Samtidigt, 1773, såg han stjärnhimlen för första gången genom ett teleskop, vars brännvidd var 75 cm. En sådan liten förstoring tillfredsställde inte forskaren alls och efter att ha köpt allt nödvändiga material och verktyg, gjorde han självständigt en spegel för teleskopet.

Trots betydande svårigheter producerade William Herschel samma år en reflektor som hade en brännvidd på mer än 1,5 m. Själv polerade han speglarna manuellt och arbetade med sin idé upp till 16 timmar om dagen. Herschel skapade en speciell maskin för sådan bearbetning bara 15 år senare. Arbetet var inte bara arbetskrävande, utan också mycket farligt. En dag, när man förberedde en spegel, inträffade en explosion i smältugnen.

Hans bror Alexander och yngre syster Caroline. Hårt, dedikerat arbete har belönats bra resultat och speglar gjorda av en legering av tenn och koppar visade sig vara av hög kvalitet och gjorde det möjligt att se runda bilder av stjärnor.

Enligt den amerikanske astronomen Charles Whitney förvandlades familjen Herschel fullständigt från musiker till astronomer under perioden 1773 till 1782.

Herschel genomförde sin första undersökning av stjärnhimlen 1775. Han försörjde sig fortfarande på musik, men hans passion blev att titta stjärnbeströdd himmel. Fri från musiklektioner En gång gjorde han speglar för teleskop, gav konserter på kvällen och tittade igen på stjärnorna på natten. Herschel föreslog en ny metod för "stjärnskärvor", som gjorde det möjligt att räkna antalet stjärnor i vissa områden på himlen.

Medan han observerade himlen natten till den 13 mars 1781, observerade Herschel ett ovanligt fenomen. När han studerade stjärnorna i närheten av stjärnbilden Tvillingarna lade han märke till en stjärna som var större än alla andra. Han jämförde den visuellt med N Tvillingarna och en annan liten stjärna belägen på torget mellan stjärnbilderna Auriga och Tvillingarna och såg att den verkligen var större än någon av dem. Herschel bestämde sig för att det var en komet. Det stora föremålet hade en uttalad disk och avvek från ekliptikan. Forskaren rapporterade kometen till andra astronomer och fortsatte att observera den. Senare, berömda vetenskapsmän - akademiker vid Paris Science Academy of Sciences P. Laplace och akademiker vid St. Petersburg Academy of Sciences D.I. Lexel, - beräknade omloppsbanan för detta objekt och bevisade att Wilhelm Herschel upptäckte en ny planet, som ligger bortom Saturnus. Denna planet kallades Uranus, den var 60 gånger större än jorden och var 3 miljarder km bort. från solen. Upptäckten av en ny planet gav Herschel berömmelse och ära. Detta var den allra första planet som forskare lyckades upptäcka.

Bara nio månader efter upptäckten av planeten Uranus, den 7 december 1781, valdes William Herschel till medlem av Royal Astronomical Society of London, han tog doktorsexamen från Oxford University och guldmedalj Royal Society of London. Han valdes 1789 till hedersledamot av S:t Petersburgs akademi.

Denna händelse markerade början på hans karriär. Kung George III, som själv hade ett intresse för astronomi, gav honom tjänsten som Astronomer Royal 1782, med en inkomst på 200 pund om året. Kungen anslog medel för byggandet av ett observatorium i staden Slow, nära Windsor. Med sin karaktäristiska entusiasm började Herschel astronomiska observationer. Forskarens biograf, Arago, skrev att han lämnade sitt observatorium bara för att rapportera till Royal Society om resultaten av hans engagerade aktiviteter.

Herschel ägnade mycket tid åt att förbättra teleskopdesignerna. Han tog bort den andra lilla spegeln från den vanliga designen, vilket avsevärt förbättrade ljusstyrkan på den resulterande bilden. Han utförde sitt arbete i riktning mot att öka speglarnas diameter. År 1789 monterades ett gigantiskt teleskop, som hade ett 12 meter långt rör och en spegeldiameter på 122 cm. Detta teleskops kapacitet överträffades först 1845, då den irländska astronomen Parsons skapade en ännu större apparat, vars längd nådde 18 meter, och diametern speglar – 183 cm.

Det nya teleskopets kapacitet gjorde det möjligt för Herschel att upptäcka två satelliter från planeten Saturnus och två satelliter från Uranus. Wilhelm Herschel tillskrivs upptäckten av flera nya himlakroppar på en gång, men hans mest framstående upptäckter bestod inte bara av detta.

Redan före Herschels forskning var förekomsten av dussintals dubbelstjärnor känd. De ansågs vara en slumpmässig konvergens av stjärnor, och det fanns ingen information om deras förekomst i universums viddighet. Genom att utforska olika områden av stjärnrymden upptäckte Herschel mer än 400 sådana föremål. Han genomförde forskning för att mäta avståndet mellan dem, studerade stjärnornas skenbara ljusstyrka och färg. Vissa stjärnor som tidigare troddes vara binärer visade sig bestå av tre eller fyra objekt. Baserat på sina observationer drog forskaren slutsatsen att dubbla och multipla stjärnor är ett system av stjärnor som är fysiskt kopplade till varandra, som roterar runt en enda tyngdpunkt i full överensstämmelse med lagen om universell gravitation.

För första gången i astronomins historia gjorde William Herschel systematiska observationer av dubbelstjärnor. Sedan urminnes tider har mänskligheten känt till två nebulosor - nebulosan i stjärnbilden Orion och i stjärnbilden Andromeda, som kunde ses utan speciell optik. På 1700-talet upptäcktes många nya nebulosor med hjälp av kraftfulla teleskop. Filosofen Kant och astronomen Lambert ansåg att nebulosor var stjärnsystem som liknar Vintergatan, men som ligger på enorma avstånd från jorden, vilket gör det omöjligt att urskilja enskilda stjärnor.

Med hjälp av kraften i sina ständigt förbättrade teleskop upptäckte och studerade Herschel nya nebulosor. Katalogen han sammanställde och publicerade 1786 beskrev omkring 2 500 sådana föremål. Han letade inte bara efter nya nebulosor, utan studerade också deras natur. Tack vare kraftfulla teleskop blev det tydligt att nebulosan är en klunga av enskilda stjärnor som avsevärt avlägsnats från vårt solsystem. Ibland visade sig nebulosan vara en enda planet omgiven av en ring av dimma. Andra nebulosor kunde inte separeras till individuella stjärnor, ens med ett teleskop med en 122-centimeters spegel.

Ursprungligen trodde Herschel att alla nebulosor är hopar av enskilda stjärnor, och de som inte kan ses ligger väldigt långt borta och kommer att brytas ner till individuella stjärnor när man använder ett kraftfullare teleskop. Men han medgav att några av de befintliga nebulosorna kan vara oberoende stjärnsystem som ligger utanför Vintergatan. Studiet av nebulosor har visat deras komplexitet och mångfald.

William Herschel fortsatte outtröttligt med sina observationer och kom till slutsatsen att en del av nebulosorna inte kunde lösas upp till enskilda stjärnor, eftersom de bestod av ett mer sällsynt ämne, som han kallade lysande vätska.

Forskaren drog slutsatsen att stjärnor och nebulös materia är utbredda i universum. Detta ämnes roll och dess deltagande i bildandet av stjärnor var intressant. Hypotesen om bildandet av stjärnsystem från materia utspridda i rymden lades fram 1755. Wilhelm Herschel lade fram den ursprungliga hypotesen att nebulosor som inte sönderfaller till enskilda stjärnor är det inledande skedet av stjärnbildningsprocessen. Nebulosan blir gradvis tätare och bildar antingen en enda stjärna, till en början omgiven av ett nebulöst hölje, eller en klunga av flera stjärnor.

Kant antog att alla stjärnorna som utgör Vintergatan bildades samtidigt, och Herschel var den första som uttryckte idén att stjärnor kan ha olika åldrar, deras bildning är kontinuerlig och fortsätter i nuläget.

Denna idé hittade inte stöd eller förståelse, och idén om den samtidiga bildandet av alla stjärnor rådde i vetenskapen under lång tid. Och först under andra hälften av förra seklet, som ett resultat av astronomiens prestationer, särskilt sovjetiska forskares arbete, bevisades skillnaden i stjärnornas åldrar. Många stjärnor har studerats, i ålder från flera miljoner till miljarder år. Modern vetenskap i allmänna termer bekräftade Herschels hypoteser och antaganden om nebulosornas natur. Det har visat sig att gas- och stoftnebulosor är utbredda i vår galax och andra galaxer. Naturen hos dessa formationer visade sig vara mycket mer komplex än vetenskapsmannen kunde ha föreställt sig.

Han trodde helt korrekt, liksom Kant och Lambert, att enskilda nebulosor är system av stjärnor och ligger för långt borta, men med tiden kommer det att vara möjligt att se deras individuella stjärnor med hjälp av mer avancerade instrument.

På 1700-talet upptäckte man att många stjärnor rör sig. Med hjälp av beräkningar kunde Herschel bevisa solsystemets rörelse i riktning mot stjärnbilden Hercules.

Han ansåg att hans huvudsakliga mål var att studera strukturen av Vintergatans system, bestämma dess storlek och form. Han har arbetat i denna riktning i flera decennier. Han visste inte storleken på stjärnorna, avstånden mellan dem eller deras placering, men antog att alla stjärnorna hade ungefär samma ljusstyrka, var placerade jämnt och att avstånden mellan dem var ungefär lika, och att solen var placerad mot mitten av detta system. Med hjälp av sitt gigantiska teleskop beräknade han antalet stjärnor i ett visst område på himlen och försökte därmed bestämma hur långt och i vilken riktning Vintergatans galax sträckte sig. Han var inte medveten om fenomenet ljusabsorption i yttre rymden, och han trodde att ett gigantiskt teleskop skulle göra det möjligt att se de längsta stjärnorna i vår galax.

Idag är det känt att stjärnor har olika ljusstyrka och är ojämnt fördelade i rymden. Och storleken på galaxen gör det omöjligt att se dess gränser ens med ett gigantiskt teleskop. Därför kunde Herschel inte korrekt bestämma formen, storleken på galaxen och solens position i den. Storleken på Vintergatan han beräknade visade sig vara betydligt underskattad.

Tillsammans med detta var han engagerad i annan forskning inom astronomiområdet. Herschel kunde reda ut naturen hos solens strålning och fastställde att den innehöll värme, ljus och kemiska strålar som var osynliga för ögat. Genom detta förutspådde han upptäckten av infraröd och ultraviolett strålning bortom solspektrumet.

Han började sitt arbete inom astronomi som amatör och ägnade all sin fritid åt sin hobby. Musikaliska aktiviteter förblev hans källa till ekonomiska resurser under lång tid. Först i hög ålder fick Herschel tillräckliga ekonomiska resurser för att utföra sin vetenskapliga forskning.

Den här mannen var en kombination av vacker mänskliga egenskaper och talangen hos en riktig vetenskapsman. Herschel var en tålmodig och konsekvent iakttagare, en målmedveten och outtröttlig forskare och en djup tänkare. På toppen av sin berömmelse förblev han fortfarande en enkel, uppriktig och charmig person för omgivningen, vilket vittnar om hans ädla och djupa natur.

Din vetenskapliga passion och passion forskningsverksamhet han kunde förmedla det till sina nära och kära. Hans syster Caroline gav enorm hjälp i vetenskaplig forskning, som med hans hjälp studerade astronomi och matematik, bearbetade sin brors vetenskapliga observationer och förberedde för publicering av kataloger över nebulosor och stjärnhopar som han upptäckt och beskrev. Genom att utföra oberoende forskning upptäckte Caroline 8 kometer och 14 nya nebulosor. Hon erkändes av astronomer i England och Europa och valdes till hedersmedlem i Royal Astronomical Society i London och Royal Irish Academy. Caroline var den första kvinnan inom forskning som tilldelades sådana titlar.