Herschel, William

Frederick William Herschel
Angličtina  Frederick William Herschel

Portrét od Lemuela Abbotta (1785)
Jméno při narození Němec  Friedrich Wilhelm Herschel
Datum narození 15. listopadu 1738( 1738-11-15 )
Místo narození Hannover , kurfiřtství Brunswick-Lüneburg , Svatá říše římská
Datum úmrtí 25. srpna 1822 (83 let)( 1822-08-25 )
Místo smrti Slough , Buckinghamshire , Anglie
Země → (po roce 1793)
Vědecká sféra astronomie , optika
Akademický titul doktor práv honoris causa (1792)
Studenti Carolina Herschel
John Herschel
Známý jako objevitel planety Uran a infračerveného záření
Ocenění a ceny Copleyova medaile (1781) Rytíř královského řádu Guelph(1816)
Autogram
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Frederick William Herschel ( eng.  Frederick William Herschel ), před přestěhováním do Anglie se jmenoval Friedrich Wilhelm Herschel ( it.  Friedrich Wilhelm Herschel ; 15. listopadu 1738 , Hannover  - 25. srpna 1822 , Slough u Londýna ) - anglický astronom , optik a skladatel německého původu [1] . Bratr Caroliny Herschelové , otce Johna Herschela .

William Herschel, syn vojenského hudebníka z Hannoveru , získal hudební vzdělání spolu se svými bratry ( hobojista a houslista ). Od 19 let žil trvale v Anglii, kde se poprvé proslavil jako skladatel a virtuózní hudebník . V roce 1776 vedl orchestr v Bathu ; po roce 1782 se již hudbě profesionálně nevěnoval. Herschelův zájem o hudební teorii se vyvinul ve studium matematiky a poté optiky a astronomie. Zabýval se výrobou astronomických přístrojů, postavil nejméně 60 dalekohledů . Jeho bratr mechanik Alexander spolupracoval s Herschelem na konstrukci odrazných dalekohledů , včetně největšího 40stopého . V roce 1793 získal William Herschel zákonem parlamentu britské občanství .

Od roku 1773 se Herschel pravidelně zabýval astronomickými pozorováními. Jejich výsledkem byl objev Uranu (1781), dvou satelitů Uranu ( Titania a Oberon , 1787) a jejich zpětný pohyb (1797), dvou satelitů Saturnu ( Mimas a Enceladus , 1789). V roce 1790 změřil periodu rotace Saturnu a jeho prstenců . Objevil pohyb sluneční soustavy ve vesmíru. Objevil také sezónní změny polárních čepiček na Marsu a upřesnil dobu jeho rotace kolem osy (1784). Od poloviny 80. let 18. století poprvé aplikoval „ metodu lopatky “ – počítání počtu hvězd ve vybraných oblastech, čímž položil základ pro statistiku hvězd. Herschel nejprve odhadl velikost a celkový tvar Galaxie a dospěl k závěru, že jde o „ostrov“ ve vesmíru. Byl prvním, kdo interpretoval kompaktní shluky hvězd jako skutečné hvězdokupy . V roce 1803 objevil existenci dvojhvězd a sestavil z nich tři katalogy. V letech 1786-1802 objevil více než 2500 nových mlhovin a hvězdokup, 182 dvojitých a vícenásobných mlhovin. Při studiu Slunce objevil v jeho spektru infračervené paprsky (1800), čímž se stal průkopníkem astrospektrometrie [2] .

Člen Královské společnosti (1781), čestný člen Imperiální akademie věd (1789). V roce 1781 mu byla udělena Copleyova medaile . Rytíř královského řádu Guelph (1816). V roce 1820 se stal prvním prezidentem Královské astronomické společnosti .

Životopis

Původ. Život v Německu (1738-1756)

O původu rodiny Herschelů je známo jen málo. Edward Holden ve své biografii uvedl, že příjmení Herschel je židovského původu , běžné v Polsku a na Moravě [3] (tato verze se opakuje v Brockhaus-Efron Jewish Encyclopedia [4] ). Následní výzkumníci to však nepotvrdili. Podle Jürgena Gamela byl rod Herschelů zmíněn v listinách po letech 1529-1530; byli rodáci z Pirny u Drážďan . Drželi se protestantismu . Praděd - Johann (nebo Hans) Herschel - byl sládkem v Pirně a v roce 1630 byl pronásledován kvůli svému přesvědčení. Astronomův dědeček, dvorní zahradník Abraham Herschel, uměl dobře aritmetiku a byl nadaný v kreslení, hudbě a literatuře. Zemřel, když bylo jeho synovi Izákovi (1707-1767) sedm let. Isaac se nejprve také začal učit povolání zahradníka, ale pak objevili hudební talent. Hudební vzdělání získal v Postupimi (starší bratři mu studia platili), v roce 1731 se přestěhoval do Hannoveru , kde získal místo plukovního hudebníka. Následující rok se oženil s Annou Ilse Moritzenovou, negramotnou služebnou, dcerou pekaře z předměstské vesnice; zřejmě se museli vzít kvůli Annině těhotenství. V manželství se narodilo deset dětí, z nichž čtyři se nedožily dospělosti. Třetí syn, který se narodil 15. listopadu 1738, dostal jméno Friedrich Wilhelm; celý jeho další život byl nějak spjat se sestrami a bratry [5] [6] [7] [Pozn. 1] .

V letech 1743-1746 se Isaac Herschel účastnil bojů, po kterých rezignoval na vojenskou službu. Pokus získat práci v Hamburku se nezdařil, ale kamarád z dětství pomohl s prací v orchestru Hannoverské gardy; ve 14 letech tam byl přijat i nejstarší ze synů Jacob [12] . Hlava rodiny chtěla, aby děti zvýšily své společenské postavení, a věřila, že hudební schopnosti, které všichni projevili, se mohou stát základem úspěšné kariéry. Všechny bratry – Jacoba, Wilhelma, Alexandra a Dietricha – učil jejich otec hrát na housle od dětství na malý nástroj vyrobený k tomuto účelu. Isaac Herschel předvedl cvičení a ukázal, jak správně hrát (vynikal jako houslista a hobojista ); mnoho hodin cvičení probíhalo pod dohledem matky. Ve 14 letech byl Wilhelm přijat do kapely hannoverských gard se svolením generála Sommerfelda , který se zúčastnil konkurzu. Až do tohoto věku procházely všechny děti Herschelových posádkovou školou, která vyučovala gramatiku , aritmetiku a základy dogmat a také latinu . Wilhelm a Jacob byli vyučováni odděleně francouzsky (francouzská opera byla populární v celé Evropě). William Herschel v autobiografických poznámkách tvrdil, že si vydělával peníze za své systematické vzdělávání. Francouzský učitel ho naučil základy filozofie, nebo ho alespoň povzbudil ke čtení v oblasti logiky , etiky a metafyziky . Carolina Herschel si vzpomněla, jak v šesti letech opakovala jména Leibniz , Newton a Euler , aby usnula. Otec - Isaac Herschel - se také zajímal o astronomii a ukazoval souhvězdí a komety . Děti byly povzbuzovány k ručním pracím jako oddechu od hudebních cvičení; Carolina zmínila glóby , které si sami vyrobili. Alexander Herschel se stal zručným mechanikem a kdysi sám vyrobil kukačkové hodiny , což mu trvalo týden [13] [14] .

Stěhování do Anglie. Na cestě k uznání (1756-1772)

Hannover-Londýn

V 18. století byli voliči Hannoveru a Velké Británie v personální unii a mezistátní vazby byly velmi těsné. Život bratrů Jacoba a Wilhelma Herschelových se v roce 1756 dramaticky změnil: s ohledem na vypuknutí sedmileté války byla hannoverská garda a její orchestr mobilizován a převezen do Anglie. Wilhelm si pravděpodobně myslel, že to slibuje nové šance v životě, a dal se do angličtiny . Je známo, že jako učební pomůcku získal Lockeovo třísvazkové pojednání „ Esej o lidském porozumění “. Bratři se spřátelili se zástupci hudební komunity v Londýně; Jacob byl v té době uchazečem o místo v hannoverském dvorním orchestru, ale nepodařilo se mu jej získat před přeložením do Anglie. Nakonec na podzim roku 1756 Jacob Herschel oficiálně odešel z vojenské služby a mohl se vrátit domů, zatímco Isaac a Wilhelm se měli zúčastnit nepřátelských akcí. V bitvě u Hastenbecku se otec a syn Hersheli pravděpodobně nezúčastnili, i když Izák, náchylný k rétorické nadsázce, později o svých skutcích mluvil. Protože byl Wilhelm ještě nezletilý a nesložil přísahu, Isaac ho údajně poslal do Hannoveru, který se nachází 20 kilometrů daleko. Ve zmatku, který následoval po porážce, Isaac nařídil svému synovi uprchnout do Hamburku a zaplatil mu cestu, ale v Anglii se o sebe musel starat William [15] .

S jednou francouzskou livrou , kterou měl k dispozici , se Wilhelm Herschel dostal do Londýna, kde se k němu připojil Jacob. Další dva roky jeho života jsou extrémně špatně zdokumentovány, protože bratři byli zaneprázdněni bojem o přežití. V podstatě přepisoval poznámky a bral jakékoliv vedlejší práce. Jacob naopak odmítl vzít druhé housle v orchestru a trval na tom, že by měl být první, a dokonce souhlasil s hladověním, aby nezmenšil svou čest. Na podzim roku 1759 se Jacob konečně vrátil do Hannoveru. V té době byl Isaac zatčen za porušení kázně a William nemohl opustit Anglii, protože byl dezertér . Konkurence mezi hudebníky v Londýně byla velká, a tak se Herschelovi v roce 1760 podařilo získat práci v Yorkshiru  – v posádkovém orchestru a většinu vydělaných peněz posílal do Německa. Korespondence s bratrem Jacobem je jedním z nejdůležitějších důkazů Herschelova intelektuálního vývoje a rozšíření jeho zájmů. Kombinoval pozice hudebního pedagoga, performera a navíc se vážně zabýval kompozicí. Ve stejném roce napsal šest symfonií [16] .

Hudební kariéra

V polovině 18. století se ve Velké Británii objevil trh pro hudební profese; umělci a skladatelé nebyli omezeni, jako v německých a italských státech, na soudy suverénních osob. Muzikanti (nejčastěji to byli Němci a Italové, kteří přišli na ostrovy) se mohli volně pohybovat po zemi, hrát na koncertních místech ve městech nebo podél panských sídel a také dávat hudební lekce. Wilhelm Herschel si rychle osvojil světské způsoby a hovorovou angličtinu a jeho zájmy o filozofii, jak spekulativní , tak přirozené , mu umožnily najít společnou řeč se zaměstnavateli z vyšší a střední třídy a udělat pozitivní dojem. Díky technikám rétoriky mohl vést hodiny zábavným způsobem, aniž by upadl do pedantství . Lord Darlington se stal jeho hlavním patronem . Přesto se Herschel snažil získat stálé místo dirigenta a manažera orchestru. V roce 1761 odcestoval do Edinburghu na konkurz (některá jeho díla byla také provedena), ale nezajistil si místo. Podle Emily Winterburn však cesta do Skotska posílila Wilhelmovy ambice (zejména se několikrát setkal s Humem ). Po komunikaci s Humem se v korespondenci Jacoba a Wilhelma objevily odkazy na Leibnize , Williama Kinga („Esej o původu zla“) a na filozofickou doktrínu hudební harmonie od Roberta Smithe . Vzhledem k vysokým cenám knih Herschel zřejmě využíval půjčování knih . Kolem roku 1764 začal psát vlastní Pojednání o hudbě, které se dochovalo jen částečně. Podle E. Winterburna tato první zkušenost intelektuálního sebevyjádření okamžitě přenesla Herschela za hranice pouze hudby jako profese nebo teorie, ale zůstala nedokončena [17] .

Herschel (nyní jménem William), který neměl stálé zaměstnání, hodně četl a také jezdil za každého počasí. Teprve v roce 1762 se mu podařilo dosáhnout úspěchu jako hudebníka: jedna z jeho symfonií byla provedena v Leedsu a veřejnost trvala na tom, že o pět dní později by se měl odehrát „souboj“ na housle mezi Herschelem a hostujícím virtuosem – museli se střídat v hraní jedné a téže hry. V důsledku toho se William stal koncertním ředitelem ve městě. Jeho povinností bylo organizovat všechny hudební akce, a to formou předplatného nebo charitativních příspěvků. V místní publikaci " Leeds Intelligencer " je jméno Williama Herschela zmiňováno poměrně často, například v reklamním článku z 12. dubna 1763 je popsán nejen dobročinný koncert, ale také oznámeno, že maestro dává lekce hry na cembalo , kytaru a housle [18] . Jakobu Herschelovi, prvnímu houslistovi dvorního orchestru v Hannoveru, se přitom podařilo zpětně zařídit propuštění Williama ze stráže tak, aby mu nehrozil trest za dezerci. Když William-Wilhelm nashromáždil dostatek finančních prostředků, na jaře 1764 odešel do své malé vlasti, protože zdraví jeho otce se vážně zhoršilo [19] . Následující dva roky se zdály být nejisté: William byl stále koncertním ředitelem v Leedsu, ale veřejný humbuk opadl a několik koncertů muselo být zrušeno kvůli příliš malému počtu prodaných lístků. V letech 1765-1766 se Herschel spřátelil se sirem Brianem Cookem z Whitley , který byl nadšeným houslistou a jeho žena hrála na kytaru. Na jejich panství strávil William každé dva týdny dva nebo tři dny. 19. února 1766 byla v deníku poprvé zaznamenána pozorování Venuše ao pět dní později zatmění Měsíce . V březnu 1766 se Herschel přestěhoval do Halifaxu , protože tam byly otevřeny nové varhany a William plánoval hrát Händelova Mesiáše . Místní Batesova rodina se o něj zajímala a poskytla Herschelovi svou knihovnu, ve které pilně studoval práce z matematiky [20] .

Händelovo oratorium bylo provedeno 28. srpna 1766 a opakováno 29. srpna a 30. srpna byl vypsán konkurz na místo varhaníka. Bylo sedm uchazečů, odehráli pořadí představení, ve kterém byl Herschel třetí, a byli jednomyslně zvoleni. Jako kostelní varhaník však sloužil pouhých 13 týdnů ( za tuto dobu vydělal 13 guineí ). Den před soutěží obdržel dopis od Batha , který ho zval, aby zaujal místo varhaníka v nově postavené kapli Octagon v tomto městě. Bath, oblíbená zimní prázdninová destinace pro šlechtu, byl po Londýně druhým největším hudebním trhem království [21] .

Bath - Herschelova "země zaslíbená"

William Herschel přijel do Bathu 9. prosince 1766; není známo, kdo ho ve městě doporučil vlivnému reverendu De Cheyre a představení zorganizoval. Michael Hoskin nazval toto město „zemí zaslíbenou“ pro rodinu Herschelů. Debutové „ benefiční představení “ se konalo 1. ledna 1767, na kterém mladý virtuos předvedl vlastní díla pro housle, hoboj a cembalo a do kroniky ihned umístil oznámení o výuce hry na všechny druhy hudebních nástrojů a zpěvu. O tři týdny později se připojil k orchestru, který hrál ve sjezdovém sále a lázních, a poskytoval solidní příjem. Herschel dokonce přesvědčil De Cheyre, aby přesídlil do Bathu rodinu, u které se ubytoval v Leedsu; museli kapli udržovat v čistotě a pořádku. V létě roku 1767 Jacob Herschel navštívil svého bratra v Bathu, ale protože sezóna již skončila, odjel na jednu z venkovských usedlostí, kde bavil a učil majitele hudbě. Otevření kaple Oktagonu se konalo 4. srpna a varhany, na nichž byl Herschel sólistou, se uskutečnily až 18. října; ceremoniál doprovázelo představení Händelova Mesiáše. William byl ve městě populární a po otevření Nové sjezdové haly v roce 1771 vystupoval 46 hodin týdně během velikonoční sezóny . 2] . Markýza z Lothian organizovala 20 týdenních sabatních recepcí v zimě 1775-1776; pokaždé, když je sóloval Herschel. Navíc koncertní programy prezentované v Bath mohly být opakovány další den v Bristolu [24] . Herschelova kariéra v Bathu trvala asi 15 let [25] .

Po smrti Isaaca Herschela v roce 1767 se hlavou rodiny stal Jacob, který v roce 1769 znovu navštívil Bath, aby si vydělal peníze. V roce 1770 s sebou přivedl svého mladšího bratra Alexandra, který se již prosadil v hannoverském dvorním orchestru. Přestože Alexander Herschel dostal dvouleté volno, jeho pobyt v Anglii trval 46 let. Většinu této doby byl sólistou Orchard Street Theatre, zbytek času se věnoval mechanice, ke které měl zvláštní sklony; například pro Williama vyrobil chronometr , který velmi přesně držel čas [26] . Nakonec na konci srpna 1772 přijela do Bathu Caroline Herschel a druhý den ráno po jejím příjezdu ji bratr začal učit angličtinu a matematiku (druhou, aby mohla vyřizovat účty a podávat zprávy o výdajích). Carolina měla talent na zpěv ( soprán ) a William Herschel ji doprovázel na cembalo a pomáhal rozvíjet její hlas. Podle jejích memoárů byly volné hodiny věnovány rozhovorům o astronomii. Tři Herschelové bydleli ve stejném domě; Pokoje Alexandra a Karolíny byly umístěny v podkroví a Williamův byt byl v mezipatře ; sál byl dostatečně prostorný pro výuku hudební výchovy [27] .

Začátek studia astronomie (1773-1778)

Workshop dalekohledu

Na jaře roku 1773 koupil Herschel dvoudílnou optiku Roberta Smithe, která obsahovala podrobné praktické rady o leštění optických zrcadel a výrobě dalekohledů. Sezóna v Bathu skončila 11. dubna na Velikonoce ao týden později William získal kvadrant a začal provádět goniometrická měření. 10. května 1773 byla do jeho knihovny přidána Fergusonova astronomie vysvětlená na principech Isaaca Newtona ; podle M. Hoskina nabízel samouk Ferguson ve svém pojednání krajně nestandardní pohledy na astronomii, které dobře korelovaly s neméně originálním myšlením autodidakta Herschela. Zejména od Fergusona si vypůjčil princip úplnosti v následující formulaci: Bůh je všemohoucí, proto svou všemohoucnost ukázal při stvoření Vesmíru a neomezoval se. Odtud se odvíjí zejména obyvatelnost ostatních nebeských těles, neboť Stvořitel nemohl inteligentními bytostmi obývat pouze Zemi [28] .

Herschelův první dalekohled byl 3-noha refraktor Galilean systému . V té době v Bathu nebyli vůbec žádní astronomové – dokonce ani amatéři – a William skutečně chtěl uvažovat o Jupiteru a Saturnu s jeho prstenci . Podle memoárů Caroline Herschel se její bratr zavázal navrhnout refraktor s ohniskovou vzdáleností 30 stop (jak popsal Huygens ), ale uvědomil si, že pro něj nemůže koupit čočku objektivu . Pak se rozhodl navrhnout Newtonův dalekohled a stál před potřebou koupit mu zrcadlo: v té době nevyráběli skleněná zrcadla a slitina mědi a stříbra byla drahá. V Bathu však žil jistý Quaker , který měl sadu nástrojů na odlévání a broušení optických zrcadel. Souhlasil s prodejem dílny Herschelovi a William svým nadšením nakazil Alexandra a Caroline [29] [30] .

V neděli 22. září 1773, hned po sloužení mše , koupil Herschel od kvakera vybavení s podmínkou, že ho bývalý majitel zasvětí do tajů řemesla. Hudebník také obdržel ořezávátka a několik nedokončených zrcadel systému Gregory . Do konce října William vytvořil slitinu 32 dílů mědi, 13 dílů cínu a 1 dílu antimonu a odlil několik polotovarů pro 2stopý reflektor; ao dva týdny později kola pro 5½palcové zrcátko. Pro Williama se leštění zrcadel stalo skutečným uměním a jednou nepřestal pracovat 16 hodin; Caroline ho musela krmit lžičkou. Také mu četla nahlas Dona Quijota , romány Sterna a Fieldinga . A v budoucnu Herschelova posedlost výrobou nástrojů pro pozorování neklesla; ve svých poznámkách poznamenal, že do roku 1781 vyleštil několik stovek zrcadel a v roce 1785 pracoval 30 hodin bez přestávky. M. Hoskin se však domníval, že jde o rétorickou nadsázku. Alexander Herschel si postavil brusný kotouč přímo ve své ložnici [31] [32] .

Začátek nezávislých pozorování

Pozorovací sezóna 1774 začala 1. března pohledem na Saturn a mlhovinu v Orionu . Zároveň se jednalo o první podomácku vyrobený dalekohled s délkou 5,5 stop a s 8palcovým zrcadlem [31] . William Herschel začal snižovat počet hodin hudební výchovy, nicméně někteří studenti souhlasili se studiem astronomie u něj. V létě 1774 se poprvé setkal s profesionálem - byl to profesor Oxfordské univerzity Thomas Hornsby ; byly pravděpodobně prezentovány na některé z country recepcí, kde Herschel bavil publikum. V prosinci si začali dopisovat: William požádal o radu, jak nejlépe pozorovat zatmění Jupiterových měsíců . Profesor pravděpodobně ocenil Herschelův potenciál a ochotně mu dal rady a vzorové výpočty. V té době William experimentoval se zrcadly o průměru 7 palců a naučil se vyrábět okuláry . Použil svůj vlastní jednozrcadlový odrazový systém: zrcadlo dalekohledu (ve tvaru mimoosého paraboloidu ) bylo nakloněno k optické ose. Jednozrcadlové schéma podle A. Eremeeva ukázalo své výhody - velkou světelnost, která umožňuje používat velká zvětšení a pozorovat slabé objekty, pouze ve velkých dalekoohniskových Herschelových dalekohledech [33] [34] . 1. května 1776 byly experimenty korunovány úspěchem: ctižádostivý vědec zkoumal prstence Saturnu i štěrbinu Cassini v přístroji o rozměrech 10 stop - 9 palců. 28. května začal zkoumat měsíční povrch v naději, že najde stopy aktivity seleničitanů , o kterých četl ve Fergusonu. Nakonec se přesvědčil, že Moře vlhkosti je obrovská lesní houština. 30. července 1776 William Herschel pozoroval zatmění Měsíce a dokonce ve svých „memoárech“ napsal, že by dal přednost pozorování Země z Měsíce [35] .

V září 1776 nahradil De Chair kněze a varhaníka v kapli Octagon. William ani Carolina se o tom ve svých autobiografiích nezmínili; M. Hoskin navrhl, že Herschel byl prostě vyhozen. To však neovlivnilo výdělky: Hannoverský byl pozván, aby se stal ředitelem orchestru New Assembly Rooms . 5. března 1777 debutovala Caroline v Händelově oratoriu „ Judas Maccabee “, její šaty stály 10 guineí . Představení bylo schváleno markýzou z Lothian . 15. dubna 1778 zpívala Carolina prima part v Händelově Mesiáši [Ed. 3] ; načež jí bylo nabídnuto sólové angažmá v Birminghamu . Rozhodla se však zůstat se svými bratry: její mladší bratr, 21letý Dietrich, uprchl z Hannoveru, opustil své místo v orchestru s úmyslem odejít do Indie. Dostal se však pouze do Londýna, kde vážně onemocněl. Byl převezen do Bathu a dlouho ošetřován. V té době William vyráběl 7palcová zrcadla na prodej a úspěšně experimentoval s určováním výšky měsíčních hor .

Profesní uznání (1778-1781)

The Philosophical Society of Bath and the Royal Society

Kolem roku 1778 byl William Herschel představen královskému astronomovi Nevilu Maskelyneovi , když byl na návštěvě u přítele v Bath. Postupně se rozvinul okruh intelektuálních známých, do kterého patřil budoucí tajemník Královské společnosti Charles Blagden a astronomové Alexander Aubert a Edward Pigott . Na konci prosince 1779 došlo k náhodnému seznámení s Dr. Williamem Watsonem , který právě založil Philosophical Society of Bath , která sdružuje obyvatele města se zájmem o vědu. Celkem bylo 25 členů, první anglická učená společnost mimo Londýn. 31. prosince 1779 se Herschel poprvé objevil na setkání jako „matematik a optik“. Setkání se konala týdně v zimní sezóně a jednou za dva týdny v létě. Rukopisy nejméně 31 zpráv, které Herschel četl, se zachovaly na nejrůznější témata – od růstu korálů po měření výšky hor na Měsíci. Díky Watsonovi byly v květnu 1780 v Royal Society přečteny Herschelovy astronomické zprávy (o měsíčních horách a proměnné hvězdě v souhvězdí Cetus) [38] . Bylo rozhodnuto doporučit je k publikaci ve „ Filosofických transakcích královské společnosti “; zatímco Maskelyne pozval Herschela, aby napsal o mikrometru , díky kterému byla měření provedena. Tak nakonec podle M. Hoskina proběhla proměna hudebníka v astronoma [39] .

Herschelovým prvním nezávislým projektem byla studie dvojhvězd , která umožnila určit mezihvězdnou vzdálenost v perspektivě; toto bylo poprvé řečeno Galileem . 17. srpna 1779 William Herschel poprvé pomocí dalekohledu pozoroval hvězdy viditelné pouhým okem, aby určil, zda se jedná o dvojhvězdy. Katalog byl sestaven do konce roku 1781 a obsahoval údaje o 269 dvojhvězdách, z nichž 227 bylo objeveno poprvé; katalog byl zaslán Auberovi, Maskelyne a Hornsbymu k překontrolování. V březnu 1782 Auber jako první potvrdil pravdivost pozorování, načež prezident Královské společnosti Sir Joseph Banks osobně poslal Hannoverskému blahopřání [40] .

Objev Uranu. Volby do Královské společnosti

V březnu 1781 se Herschelovi přestěhovali do New King Street 19. Téměř okamžitě po přesunu začal William pozorovat. V noci na 13. března pracoval sám (Karolína si prohlížela mlýn, do kterého investoval její bratr). V časopise astronomů [41] se objevily následující záznamy :

V kvartilu vedle ζ Taurus ... Pravděpodobně mlhovina, nebo možná kometa.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] V kvartilu poblíž ζ Tauri … buď mlhovina, nebo možná kometa.

Herschel pozval Watsona k sobě, aby potvrdil, co viděl. Poradil mi, abych okamžitě napsal do Londýna. 17. března se v časopise objevil další záznam [42] :

Hledal jsem kometu nebo mlhovinu a ukázalo se, že je to kometa, protože změnila polohu.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Hledal jsem Kometu nebo Nebulous Star a zjistil jsem, že je to kometa, protože změnila své místo.

V obou případech byla pozorování provedena pomocí 7stopého reflektoru. 22. března, tedy 9 dní po prvním pozorování, vyslechla Královská společnost zprávu od Herschela [43] . V té době ještě nevěděl, jak přesně určit nebeské souřadnice, takže Hornsby si nikdy ničeho nevšiml v souhvězdí Býka a Maskelyne viděl Herschelův objekt 3. dubna a nenašel ani hlavu, ani ohon komety. V odpovědní zprávě uvedl [44] :

Nevím, jak to nazvat. Může to být buď obyčejná planeta obíhající kolem Slunce po téměř kruhové dráze, nebo kometa pohybující se po velmi protáhlé elipse.

Původní text  (anglicky)[ zobrazitskrýt] Nevím, jak to nazvat. Je stejně pravděpodobné, že se bude jednat o běžnou planetu pohybující se po dráze téměř kruhové ke Slunci, jako o kometu pohybující se ve velmi excentrické elipse.

Počátkem léta 1781 další pozorování ukázala, že Herschel skutečně objevil neznámou planetu a rozšířil hranice sluneční soustavy asi o polovinu [45] .

Dříve, 2. května 1781, Maskelyne přijal astronoma na Greenwich Observatory , podmínky pro pozorování byly příznivé a objev opět potvrdil. V listopadu byl William Herschel oceněn prestižní Copleyho medailí ; protože v Bathu byla sezóna v plném proudu, musel ředitel orchestru a koncertní hudebník cestovat nočním dostavníkem , aby se v 11 hodin ráno objevil v Royal Society. O několik dní později byl zvolen řádným členem Společnosti „jako znalec matematiky, mechaniky a astronomie“ a Herschel byl jednomyslně osvobozen od ročních členských příspěvků (30 guineí – v té době významná částka), „takže utratil tyto peníze na získávání nových znalostí." Oficiální inaugurační ceremoniál byl odložen na čas vhodný pro Williama [46] . Byl to důstojný důvod ucházet se o nejvyšší patronát. Tento zvyk v XVIII. století se zdál být archaický, ale zcela nezmizel. A tak nejstarší z bratrů Herschelových Jacob při své další návštěvě Bathu věnoval sbírku sonát, které složil, královně Charlotte . Toho si všimli, byl pozván na soudní koncert a jeho plat v Hannoveru byl zvýšen o 100 tolarů ročně. Sir Joseph Banks , který měl kontakty u dvora, navrhl pojmenovat nově objevenou planetu po králi Jiřím III . S touto myšlenkou přišel plukovník Worcesterského pluku John Walsh a oznámil, že Herschel byl poddaným Hannoveru. Král se zajímal o astronomii a během průchodu Venuše slunečním diskem v roce 1769 nařídil vybavit si observatoř pro sebe v Kew a dokonce mohl tento jev osobně pozorovat. Jeho ředitel - Stephen Demenbre  - zemřel v únoru 1782; jeho místo bylo plánováno předat Herschelovi [47] .

Dokončení hudební kariéry (1782)

Potíže v Bath

Prioritním úkolem Herschela bylo studium mezihvězdného prostoru. Když měl podezření, že mlhovina v Orionu mění svůj tvar, rozhodl se postavit dalekohled s největší možnou aperturou. Zahradní pozemek na New King Street byl dostatečně velký, aby nasměroval obří dalekohled na jih. Již v lednu 1781 začal William Herschel vyrábět a navrhovat zrcadlo . Po většinu léta 1781 Herschel experimentoval se slitinami mědi a cínu: lehká zrcadla byla příliš křehká. Zároveň vypočítal tvar zrcadla a mechanické konstrukce, se kterými bude pracovat, protože by muselo vážit asi čtvrt tuny. Veškeré práce probíhaly v zahradě Herschel, a když se ukázalo, že je nutné přidat koňský hnůj do hlíny pro formy , William neváhal mobilizovat nejen Carolinu a Alexandra, ale také W. Watsona ke sběru surovin. . Konečně 11. srpna začalo tavení, ale během lití 550 liber kovu forma praskla a zrcadlo nakonec prasklo, když vychladlo. Watson vysvětlil, že chlazení bylo příliš rychlé. Při druhém tavení kov prosakoval dnem pece a rozléval se po okolí. Herschelovi zachránilo jen to, že dům měl několik východů. Práce na dalekohledu musely být dočasně zastaveny [49] .

Hudba zůstala hlavním zdrojem příjmů všech Herschelů. William vedl Bath Oratory pouhé čtyři dny poté, co byl potvrzen objev nové planety, ao dva dny později představoval Bristol Oratory. Přijetí publika bylo vřelé. Po zahájení jednání o jmenování Herschela „královským astronomem“ však přišla katastrofa. Oznámení datované 7. března 1782 oznámilo Händelovo „ Jephthah “ na Svatou středu ; ale o pár dní později byla oznámena prezentace "Samson", kterou doslova před představením nahradil "Judas Maccabee". Herschel se pravděpodobně už nemohl soustředit na hudbu. Představení "Mesiáše" v Bristolu (na Zelený čtvrtek ) se ukázalo jako upřímné selhání; tím spíše, že v den premiéry přijel z Windsoru Williamův synovec (pět synů jeho starší sestry Sophie usazených v Anglii), který hrál v souboru královny Charlotte, a pozval ho na audienci s houslemi. Na 1. května 1782 bylo plánováno otevření varhan v největším kostele sv. Jakuba v Bath, Herschel dirigoval „Mesiáše“, ale všechny části provedl sbor Lady Huntingdon ze Salisbury a Caroline se nezúčastnila. výkon vůbec. 19. května vystoupila jako sólo v kapli sv. Markéty v Bathu a William ji doprovázel na varhany. Zřejmě to bylo poslední veřejné vystoupení bratra a sestry Herschelové [50] .

Life twist

Aby se připravil na audienci s Georgem III., zůstal Herschel v domě Watsonových v Londýně a přinesl s sebou zrcadlo a okulár. Vzal také svůj katalog dvojhvězd. 25. května 1782 v sobotu se konala soukromá audience, na které Herschel panovníkovi předal schéma sluneční soustavy, kde byla zobrazena nová, dosud nepojmenovaná planeta. Poté dostal rozkaz odvézt části dalekohledu do Greenwiche ke kontrole a připravit se na společná pozorování v Kew. Dalekohled byl instalován ve středu 29. května a vykazoval lepší kvality než achromatický refraktor Maskelyne, který při 920násobném zvětšení poskytoval silnou aberaci [51] . V pátek byl Herschel pozván na soukromý koncert do King's a byl poctěn půlhodinovým rozhovorem; Sobota a neděle byly věnovány společným pozorováním s Maskelynem a Aubertem, kteří došli k závěru, že nástroje bývalého hudebníka jsou lepší než cokoliv dostupného v anglických hvězdárnách. Například Greenwichský dalekohled neumožňoval pozorování dvojhvězd . Poté byl Herschel pozván na večeři s J. Banksem a znovu byl pozván na koncert s králem. 15. června nová kompetentní komise zkoumala jeho dalekohledy, včetně hodináře Arnolda  - vynálezce chronometru . Dlouhé čekání Herschela znervóznilo, když na něj jeho učedníci čekali v Bathu; Watson mu napsal, že má smysl převzít iniciativu sám. Ve stejné době byla Herschelovi nabídnuta funkce hlavního astronoma Royal z Hannoveru, ale nabízený plat - 100 liber ročně - byl asi čtvrtinou hudebního výdělku v Bath, ačkoli Caroline napsal, že hudební lekce již začaly. zdát nesnesitelné [Pozn. 4] . Nakonec nechal král Jiří doručit 7 stop dlouhý reflektor na hrad Windsor a v úterý 2. července poprvé pozoroval oblohu s Herschelem. Tato sezení se opakovala nejméně třikrát a pro srovnání byly nasazeny další tři dalekohledy různých konstrukcí a různých řemeslníků. Nejlepší byl opět Herschelův přístroj, který 932krát ukázal, že Polárka je dvojitá, což bylo zřejmé i nezkušenému amatérskému pozorovateli Jiřímu III. Dále se královna a princezny připojily k nové zábavě, kvůli které byl dalekohled přesunut do Kew. Protože bylo zataženo, vyrobil Herschel umělý kotouč Saturnu z lepenky a osvětlil jej, takže obraz pozorovaný dalekohledem se jen málo lišil od skutečného, ​​což vyvolalo souhlas dvořanů. Bylo rozhodnuto, že by se Herschel měl usadit poblíž Windsoru, aby na požádání předvedl královské rodině nebeská tělesa. Byl mu přiznán doživotní důchod 200 £ ročně ( plat Astronoma Royala tehdy činil 300 £). Herschel to oznámil Banksovi a navrhl, aby nově objevená planeta dostala jméno Georgium Sidus (v latině „Gruzínská hvězda“), což odráželo jak „Juliovu hvězdu“ z Horaceovy ódy („To Clio“ I, 12, 46-48) [Pozn. 5] a „Medician stars“, jak Galileo nazval měsíce Jupitera [54] . Vskutku, termín Georgian Planet byl používán v britské astronomii až do poloviny 19. století; nicméně, v Evropě, planeta byla nejprve nazývána “Herschel je”, a pak Johann Bode dal tomu jméno Uran (v antické mytologii , Uran  je otec Saturna a Saturn je otec Jupitera ) [55] .

S královským souhlasem našel William Herschel (bez konzultace s Alexandrem a Caroline) místo pro novou observatoř ve vesnici Datchet pár mil východně od hradu Windsor. Pozoruhodné je, že se ani neobtěžoval říct své matce o jmenování královského osobního astronoma a ona mu napsala prostřednictvím svého mladšího bratra Dietricha [52] .

Královský astronom (1782–1788)

Dutchet

V červenci 1782 rodina Herschelů opustila Bath a prošla kolem Slough a přestěhovala se se všemi svými věcmi do Datchet. Pronajaté obydlí kdysi bývalo panským loveckým zámečkem a chátralo. Najatý na doporučení sluhy byl zatčen za krádež. Dům byl ale prostorný: ve druhém patře byly čtyři ložnice a v prvním patře kromě předsíně a kuchyně dvě prostorné ateliéry. To mělo i stinnou stránku: dům měl 30 oken, podle jejichž počtu se počítala daň z nemovitosti , a to v prostředí, kde byly příjmy poloviční. Ceny na trhu byly také vyšší než v Bath; Carolina musela nakoupit zásoby z Windsoru . Viléma však zaujala kočárkárna a stáj, které byly snadno zařízeny pro teleskopickou dílnu a observatoř. Na zahradě by mohl být umístěn obří dalekohled. Uvést rezidenci do pořádku trvalo dva měsíce, poté se Alexander Herschel vrátil do Bath, včas na začátek nové hudební sezóny. Jacob mu nabídl místo ve svém orchestru v Hannoveru, zatímco William a Caroline mu nabídli, že si najdou práci v Londýně, kde se budou moci pravidelně vídat. William byl často zván do Queen's Lodge ve Windsoru, aby královské rodině předvedl nebeské jevy. Herschel mohl strávit zbytek noci studiem dvojhvězd, ale otravovala ho neustálá potřeba přesouvat a přestavovat dalekohled. Svá první pozorování začal 36 hodin po přesunu. V prosinci William odjel do Bathu navštívit Alexandra (o rok později se oženil s vdovou Margaret Smithovou), aby posbíral úlomky zrcadla obřího dalekohledu. Na služební cestě odlil z úlomků 12palcové zrcadlo dalekohledu s ohniskovou vzdáleností 20 stop . Když král slyšel o větším dalekohledu, navštívil astronoma doma a praxe se stala běžnou na čtyři desetiletí dopředu. William dostal privilegium přijímat královské hodnosti a dvořany pouze v krásné dny vhodné k pozorování. Do konce roku 1784 sestavil Herschel katalog 434 dvojhvězd [56] .

Herschelův vývoj jako vědce už nebyl brzděn. Téměř všechny publikace ve Philosophical Transactions of the Royal Society byly založeny na jeho osobních pozorováních. Počátkem roku 1783 poslal William zprávu Královské společnosti na základě analýzy dat ze všech astronomických pozorování, která měl od starověku k dispozici. V „memoárech“ bylo prokázáno, že starověké středověké představy o „sféře stálic“ jsou nesprávné a všechna nebeská tělesa existují v trojrozměrném prostoru a pohybují se po nezávislých trajektoriích. Dalším úkolem bylo určit směr pohybu Slunce a sluneční soustavy. Porovnáním správných pohybů 13 hvězd v té době známých Herschel zjistil, že pohyb je ve směru Lambda Hercules . Ten určil souřadnice vrcholu jako α = 257°, ​​​​δ = +25° [57] . V letech 1805-1806 Herschel po přezkoumání nově nashromážděných údajů publikoval dva články o celkovém objemu 57 stran, kde se pokusil odhadnout rychlost Slunce, avšak bez úspěchu: vzhledem k vnitřní struktuře hvězd být stejný, astronom přijal hypotézu, že jasnost hvězd indikuje jejich blízkost a naopak [58] . V roce 1783 se Herschel zabýval ověřováním Goodraikových pozorování prudké periodické změny velikosti Algolu a po mnoho let bylo jednou z jeho nejdůležitějších činností sestavení katalogu hvězdných velikostí, ve kterém bylo více než 3000 objektů. vzít v úvahu. Ve stejném roce, 1783, na jaře Thomas Collinson, host v Datchet, navrhl rozložit spektrum jasné hvězdy na hranolu. Herschel s použitím 10stopého reflektoru a držení hranolu prsty (umístil ho mezi oko a okulár) porovnal 21. května 1783 spektra Mu Cephei a Alpha Cephei . Nabyl přesvědčení, že spektra jsou velmi odlišná, ale nedokázal rozdíly vysvětlit a pozorování interpretovat. Jeho zájem o astrospektrometrii ožil až v roce 1798, kdy vyřešil technický problém držení rotujícího hranolu [59] . Během roku 1783 se Caroline stala stálou asistentkou Williama Herschela a tuto roli pro ni připravil její bratr [60] .

"Na Řád nebes"

I během svého života v Bathu pozoroval Herschel mlhovinu v Orionu nejméně 17krát a třikrát ji načrtl. Pro zvýšení přesnosti pozorování detekoval polohu hvězd v této mlhovině a to umožnilo interpretovat změny. Ukázalo se, že pozorovaný obrázek se lišil od náčrtu Huygense reprodukovaného v Smith's Optics. Jelikož se změny odehrávaly před očima pozorovatele, Herschel usoudil, že mlhovina nemůže být příliš velká ani příliš daleko od Země. V roce 1781 poslal Watson Messierův katalog Herschelovi , což značně změnilo Williamův výzkumný program. Přinejmenším strávil téměř rok překontrolováním všech objektů v tomto adresáři pomocí nástrojů lepších než Messierův. Některé předměty, jako je Prstencová mlhovina , byly ukázány králi. Díky objevu objektu poblíž Nu Aquarius ( mlhovina Saturn ) Herschel vytvořil termín „ planetární mlhovina “. Nejprve nebylo možné zjistit, zda se takové objekty nacházejí ve sluneční soustavě nebo mimo ni. Caroline naverboval William k lovu mlhovin a během roku 1783 objevila 14 nových objektů. Pro svou sestru William navrhl přístroj z obyčejného štětce kombinovaného s okulárem. Takový přístroj umožnil prozkoumat úzký sektor od obzoru k zenitu a poté tentýž sektor duplikovat dalekohledem, doslova „zametat“ oblohu [61] .

Vzhledem k tomu, že Herschel pracoval venku (aby v zrcadle nedocházelo ke změnám teploty), nemohl svá pozorování přerušit, aby zaznamenal své dojmy. Proto Alexander Herschel navrhl přesné kyvadlové hodiny ; během nočních hlídek seděla Caroline s psacími potřebami a hodinami. Pokud William potřeboval něco zapsat, zazvonil na zvonek, Caroline otevřela okno a zaznamenala, co na ni křičel. Bylo také její povinností vést deník pozorování a zabílit záznamy. Podle slov M. Hoskina byla Carolina Williamova „ kopírka, textový procesor a kalkulačka “. Zejména obkreslila velké listy papíru vodorovnými a svislými čarami, přičemž každý čtverec představoval 15′. Pokud byl čtverec přeškrtnutý křížkem, znamenalo to, že je „zameteno“; pokud byl přeškrtnut diagonálně, znamenalo to nutnost opakovaného průzkumu [62] .

Několik týdnů po zahájení výzkumu mlhovin poslal Herschel Královské společnosti první „memoáry“ o struktuře vesmíru. Do dubna 1784 již objevil 388 mlhovin, které Messier neznal; do července se počet zvýšil na 440. Některé z Messierových mlhovin byly nalezeny jako hvězdokupy ve 20stopém dalekohledu . Tento objev přiměl Herschela, aby namířil okulár na Mléčnou dráhu a bylo zjištěno, že se skládá z mnoha hvězd. William spočítal, že za hodinu pozorování dokáže rozlišit asi 50 000 hvězd, kterých je ve skutečnosti neurčitý počet. Ukázalo se také, že mlhoviny a hvězdokupy se mohou koncentrovat v některých sektorech oblohy a Herschel ukvapeně dospěl k závěru, že Mléčná dráha je stejná „vrstva stálic“, dosud nerozlišená na mlhoviny a hvězdokupy. To však také vedlo k poznání, že pozorované „mlhoviny“ mohou být buď „pravdivé“ (plynná mlhovina v moderní terminologii) nebo „jako Mléčná dráha“ ( galaxie ); během pozorování vyvstala otázka o jejich rozlišení. Při průzkumu mlhoviny Omega Herschel zjistil, že může sloužit jako standard: kupy byly rozloženy na jednotlivé hvězdy, plynné mlhoviny shromažďují pouze světlo hvězd [63] .

V článku z roku 1785 Herschel uvedl, že Mléčná dráha je hvězdokupa velké velikosti a složitého tvaru, sestávající z milionů hvězd. Herschel se rozhodl prozkoumat strukturu této kupy, přestože se v ní nachází Země. Aby to udělal, učinil dva předpoklady: zaprvé, že všechny hvězdy v Mléčné dráze lze pozorovat na jeho 20stopém reflektoru; za druhé navrhl, že hvězdokupy v Mléčné dráze jsou rozmístěny rovnoměrně. Vytvořil téměř 700 " hvězdných naběraček ", z nichž většina neobsahovala přesné výpočty, ale průměrný počet hvězd v 10 sousedních čtvercích na mapách Karolíny. Tato práce je považována za první na světě v oblasti statistik hvězd. Herschel tvrdil, že mlhovina v Orionu a mlhovina v Andromedě  jsou stejné „hvězdné ostrovy“, ale že se nacházejí příliš daleko na úplné studium. Herschel nevyloučil, že by mohly být větší než Mléčná dráha [64] .

Výroba dalekohledů. Přesun do Slough

Královský plat na Herschelův výzkum nestačil: rok po přestěhování z Bathu dříve sestavené akumulace skončily. Již v srpnu 1782 napsal Christian Maier z Mannheimu Williamovi s nabídkou, že pro jeho observatoř postaví dalekohled; podle M. Hoskina to Herschela přimělo vyrábět astronomické přístroje na komerční bázi. Cenu 7stopého dalekohledu odhadl na 50 guineí. Král schválil tento projekt a dokonce usnadnil objednávku pěti 10stopých reflektorů pro observatoř Kew, hrad Windsor, univerzitu v Göttingenu a palác vévody z Marlborough. Pátý nástroj do roku 1791 nebyl prodán. 7stopá zrcátka byla velmi žádaná; navíc Herschel ve své autobiografii napsal, že mu příkazy umožnily zapojit se do nákladných experimentů na zlepšení technik leštění. Poté, co Alexander Herschel v roce 1788 ovdověl, ochotně pracoval se svým bratrem během letní sezóny [65] .

Herschelovi výrazně pomáhal William Watson, který v roce 1785 zajistil královský grant ve výši 2 000 liber na stavbu velkého dalekohledu. Protože majitel domu, který si Herschelovi pronajímali, zvýšil nájemné a nový 40stopý dalekohled byl navržen jako trvalý, bylo rozhodnuto se přestěhovat. Nový domov byl nalezen v Slough , na Windsor Road; kdysi v něm byla hospoda . Dům měl 4 ložnice, rozsáhlou stáj a 1 akrový pozemek za kamenným plotem. Majetek patřil rodině Baldwinů, s nimiž se William později stal příbuzným. Stěhování proběhlo 4. dubna a tento dům se stal rezidencí tří generací rodiny Herschelů, dokud nebyl v roce 1960 zbořen. Poloha byla výhodná ve všech směrech a navíc Slough ležel na hlavní silnici z Bathu do Londýna. Caroline měla stále na starosti domácnost, ale bylo nutné najmout zahradníka na tři dny v týdnu [66] . Podle Françoise Araga „Herschelovo umístění ve Sluhovi končí jeho biografii jako osoby obecně; začíná život astronoma“ [67] .

Viz také: 40stopý Herschelův dalekohled

Jedním z Herschelových nejdůležitějších úkolů byla konstrukce 40stopého dalekohledu pro výzkum hvězd. Práce na něm byly přerušeny v roce 1786, kdy na příkaz krále odjel do Göttingenu instalovat reflektor vyrobený na královský příkaz (jeden z pěti výše uvedených) [68] [pozn. 6] . Tehdejší obří zrcadlo (vážící půl tuny) leštilo 24 lidí ve dvou směnách a k určení ideálního tvaru byly jediným nástrojem ruce samotného astronoma. V únoru 1787 byl dalekohled poprvé testován a ukázalo se, že zrcadlo se vlastní vahou prohýbá. Proběhly nové výpočty a práce na novém zrcadle, na které nebyly peníze. To zřejmě způsobilo největší nelibost Jiřího III. (u kterého se již projevovaly příznaky duševní poruchy). V dochované korespondenci se objevují i ​​náznaky Herschelova osobního ponížení v komunikaci s panovníkem. S pomocí J. Bankse byla astronomovi udělena druhá dotace ve výši 2000 liber, ale mezi Williamem a Georgem III. už nebyly žádné srdečné vztahy; pravděpodobně z tohoto důvodu získal Herschel královské vyznamenání až v roce 1816. Arago ho považoval za hodného přinejmenším „Vévodství ze Slough“. Ochladnutí poměrů však nepopřelo oblibu astronoma v dvorských kruzích a časté návštěvy představitelů šlechty [70] .

Druhé zrcadlo bylo úspěšně odlito v únoru 1788, ale testy v říjnu byly shledány neuspokojivými. Poté Herschel navrhl mechanismus pro leštění podle Alexanderových výpočtů; a teprve v létě 1789 bylo dílo dokončeno. Herschelovo pracoviště bylo na zvláštním balkoně na okraji potrubí; to bylo spojeno mluvící trubicí s domem pozorovatele a vybaveno zvonky pro asistenty k otáčení dalekohledu. Mechanismus způsobil ve vědeckém světě jistý rozruch; Tak již v roce 1786 Lalande veřejně oznámil svou touhu zúčastnit se pozorování. Herschel od něj obdržel dopis s instrukcemi o Saturnu (prsten byl téměř neviditelný, protože byl pozorován z boku). Bylo nutné pracovat v srpnu a září 1787 s 20stopým přístrojem a za 17 dní pozorování se podařilo najít další satelit této planety, nikoli však tento objev potvrdit. Mezi 28. srpnem a 17. zářím 1789 mohl Herschel začít pozorovat Saturn velkým dalekohledem, což vedlo k objevu dvou měsíců najednou, později pojmenovaných Mimas a Enceladus [71] .

William Herschel v posledních desetiletích 18. století

Manželství

V létě roku 1786 se 48letý William Herschel začal dvořit 36leté vdově Mary Pitt, dceři jeho hospodářů. Slovy jedné z biografek - Fanny Burney - Herschel "si uvědomil, že zlato se třpytí o nic méně než hvězdy." Marie byla bohatá a v budoucnu měla získat ještě větší dědictví, dosahující 12 000 liber. William navrhl a zasnoubení bylo oznámeno , ale když si Mary uvědomila, že se s manželem kvůli konstrukci 40stopého dalekohledu sotva uvidí, zasnoubení přerušila. Přesto vztahy nepřerušili a do podzimu 1787 dosáhli kompromisu: bylo rozhodnuto bydlet ve dvou domech - ve Slough a na statku v Uptonu . Caroline dostávala královský důchod 50 liber ročně; po roce 1803 Mary ze svých vlastních prostředků převedla dalších 40 liber šterlinků do Karolíny - 10 za čtvrtletí. Herschel požádal prostřednictvím Watsona o souhlas se sňatkem od svých kolegů v Královské společnosti a obdržel souhlas. Svatba se konala ve farním kostele Upton 8. května 1788; Sir Joseph Banks byl nejlepší muž; Svědci ze strany ženicha byli Alexander a Carolina. Zasazeným otcem byl Mariin bratr, lékárník a chemik Thomas Baldwin. Poté, co Mary v roce 1791 otěhotněla, bylo rozhodnuto pronajmout si dům v Uptonu a rodina se nakonec usadila ve Slough. 9. března 1792 se narodil Williamův syn a dědic John ; Jeho kmotrem se stal hrabě Komarzewski . Tři měsíce po narození Johna jeho otec a kmotr podnikli 7týdenní cestu do průmyslových center Anglie a William komunikoval na stejné úrovni s předními inženýry a vynálezci. Následně se Herschel zúčastnil jednoho z prioritních procesů s Jamesem Wattem jako svědek a expert. Také v roce 1792, Herschel získal doktorát v právu honoris causa z University of Glasgow . V roce 1793, ve věku 19 let, zemřel Maryin nejstarší syn Paul Baldwin a 2000 liber, které mu odkázal jeho otec, přešlo na jeho matku. Mary navíc v roce 1795 zdědila po své tetě polovinu jejího majetku a 3000 liber investovaných do tříprocentního papíru. Herschel se nyní nemusel o příjem vůbec starat [72] .

27. března 1793 byl William Herschel naturalizován a parlamentem mu bylo uděleno britské občanství. Následující den byl návrh zákona v tomto smyslu schválen Sněmovnou lordů na žádost lorda biskupa z Bangoru [73] [74] .

Astronomická pozorování Williama a Caroline Herschelových

Po svatbě se společná pozorování s Karolinou obnovila o dva týdny později, nyní se však z objektivních důvodů prováděla méně často. Uvolnil tak čas pro její samostatnou práci, věnovanou především hledání komet. Použila Newtonův reflektor s 9palcovou aperturou , který poskytl 30x zvětšení. Pozorování nebyla příliš specializovaná: například 16. a 17. dubna 1790 pozorovala Měsíc na přání Williama, který věřil, že záblesky světla, které zaznamenal na povrchu, jsou důkazem sopečné činnosti. Druhý den pozorování Carolina našla svou čtvrtou kometu. V roce 1795 pozorovala Enckeho kometu [76] . Téhož roku William pověřil svou sestru, aby znovu zkontrolovala Flamsteedův hvězdný katalog , což vyžadovalo 20 měsíců pozorování. Výsledky práce K. Herschela ukázaly, že Flamsteed do svého katalogu nezahrnul asi 500 hvězd pozorovaných na britské obloze a také se dopustil stovek chyb, z nichž některé však zavedl vydavatel. Nový katalog vydal Maskelyne jeho nákladem; navíc, když si astronom stěžoval, že by byl užitečný samostatný katalog svítidel postrádaných Flamsteedem, Karolina jej okamžitě vydala na 25 stranách [77] .

Po vybudování 40stopého dalekohledu se Herschelovy zájmy zaměřily na sluneční soustavu. Pozorování Uranu neopustil. V 18. století se tato planeta pohybovala v oblasti bohaté na hvězdy, což extrémně ztěžovalo práci; proto je nyní většina zpráv o objevu satelitů Uranu považována za nepravdivou [78] . N. Maskelyna rozčilovaly Herschelovy spekulativní projevy v Bath Philosophical Society o obyvatelnosti Měsíce a o pozorování údajně velké budovy o velikosti katedrály sv. Pavla . Silně naléhal na Williama, aby nesměšoval exaktní vědu a spekulace, včetně těch náboženských. Nicméně právě během těchto let mělo Herschelovo vlastní přesvědčení nejsilnější vliv na jeho vědecké aktivity, jmenovitě na pozorování Slunce. V roce 1795 vyšel článek v „ Filosophical Transactions “, ve kterém Herschel tvrdil, že centrální svítidlo má pevné jádro jako každá planeta, ale je obklopeno vícevrstvou atmosférou, jejíž jedna z úrovní má samoluminiscenci. (nazval to " fotosféra "). Sluneční skvrny jsou atmosférické fakuly a „vrásky“, kterými je viditelný tmavý sluneční povrch. Toto byla jediná publikace, ve které Herschel otevřeně deklaroval obyvatelnost všech nebeských těles. Jejich povaha je odlišná: například sluneční obyvatelé jsou přizpůsobeni podmínkám svého světa. Samoluminiscence sluneční atmosféry se vysvětluje analogií s pozemskými vysokohorskými ledovci, které si zachovávají svou strukturu, i když jsou neustále osvětleny a nejsou zakryty mraky. V dubnu 1801 vyšel ve Philosophical Works další článek o sluneční atmosféře, ve kterém Herschel své názory opravil a uvedl, že vnější ohnivá atmosféra má pod sebou ještě jednu – temnou, která chrání sluneční obyvatele. Zároveň se začal zajímat o to, jak moc sluneční aktivita ovlivňuje Zemi, a dokonce během pěti let porovnával ceny plodin, aby zjistil, zda existuje korelace s počtem slunečních skvrn. Předběžné závěry byly pozitivní: Slunce ovlivnilo zemskou vegetaci. Tento článek vyvolal pobouření Williama Watsona, který se obával skandálu a výsměchu. Skot Henry Broom , který otevřeně odmítl Brity i Němce, napadl Herschela v Edinburgh Review a dokonce řekl, že takovou absurditu nikdo nečetl od „ Gulliverových cest do Laputy “. M. Hoskin poznamenal, že taková publikace by způsobila „větší odezvu“ čtenářů XXI. století [79] .

Objev infračervených paprsků. Asteroidy

K pozorování Slunce Herschel experimentoval s řadou světelných filtrů , z nichž mnohé vynalezl Alexander. Během experimentů se Williamovi zdálo, že různé barvy filtrů mění pocit slunečního tepla. Vyzbrojil se tedy hranolem a teploměry a pustil se do experimentálního ověření. Subjektivní pocit se ukázal jako správný: maximum tepla prošlo červeným filtrem, minimum - zelené. Jak jsme se pohybovali směrem k červenému spektru viditelného světla, tepelné záření se zvyšovalo. Dále se ukázalo, že existují paprsky, které nedávají světlo, ale přenášejí teplo; Herschel je nazval „ infračervené “. Termín byl použit ve dvou článcích publikovaných v roce 1800 ve Philosophical Transactions; Joseph Banks navíc považoval objev infračerveného záření za Herschelův největší přínos vědě [79] . Naopak neúspěšný byl Herschelův pokus o rozluštění podstaty Newtonových prstenů , kterým se věnoval téměř dvě desetiletí a věnoval jim tři články. V jeho sebraných dílech z roku 1912 byly tyto materiály zahrnuty pouze z důvodu úplnosti [80] .

Na začátku roku 1801 Giuseppe Piazzi , který právě objevil Ceres , napsal Herschelovi a požádal ho, aby překontroloval svá pozorování. Během říjnové seance to Herschel se svým 40stopým dalekohledem nedokázal, ale Gauss vypočítal místo objevu nového nebeského objektu, kde ho objevil von Zach . Tento objev sloužil jako potvrzení Titius-Bodeho pravidla . Samotného Herschela Cerese bylo možné spatřit až na začátku února 1802 a prohlásil, že skutečný průměr tělesa není ani polovina toho měsíčního; to znamená, že nemůže být plnohodnotnou planetou. Po objevu Pallas se otázka klasifikace takových těl stala aktuální. Na žádost Herschela svolali J. Banks a W. Watson na 18. dubna 1802 zasedání Královské společnosti věnované klasifikaci a pojmenování nově pojmenovaných nebeských těles mezi drahami Marsu a Jupiteru (a popř. jiné planety). Na květnovém setkání Herschel představil fyzikální vlastnosti Ceres a Pallas a navrhl termín „ asteroid “, založený na skutečnosti, že při pozorování bylo velmi obtížné je odlišit od hvězd. Samotný termín byl vynálezem Charlese Burneyho, Jr. , syna slavného muzikologa [81] Zpočátku tento návrh vyvolal extrémně negativní reakci jak u Brooma, tak u Gausse. Po objevení Juno a Vesta (v letech 1804 a 1807) vypukl spor mezi Herschelem a Piazzim, kteří preferovali termín „ planetoid “. Nicméně již v roce 1812 Thomsonova Historie královské společnosti vyjádřila zmatek nad tím, proč Herschel odmítl uznat čtyři tělesa v prostoru mezi Marsem a Jupiterem jako planety [82] .

William Herschel v 19. století

Rodinný život. Výlety

Po narození svého syna se Herschel stále méně zabýval astronomickými pozorováními. Spolu se svou ženou začali častěji cestovat mimo Slough; v roce 1798 navštívili s 5letým Johnem Bathem a vzali ho na představení francouzského loutkového divadla. Herschel se začal zajímat o geologii , zejména o mořské fosílie nalezené hluboko na ostrově Britannia, nad současnou hladinou moře . Hershelovi začali navštěvovat panství W. Watsona v Dawlish na jihu Devonshire a William došel k závěru, že poblíž Exeteru bylo starověké mořské pobřeží . Herschelovi podnikli v roce 1809 8týdenní cestu po Británii - s vlastním kočárem a týmem - vzali s sebou Johna a jeho sestřenici Mary Baldwinovou. Cestu zopakovali v roce 1811 a stála 400 liber. Johna Herschela vychovávala hlavně jeho teta Caroline, která sehrála velkou roli v tom, že se z něj stal astronom. Již v pěti letech byl poslán do školy a v osmi letech byl John Herschel přijat na Eton College [84] .

Dříve, v roce 1799, Herschelovi strávili dost času v Bathu (pronajali si dům na Zion Hill), kde se William dokonce zapsal do hudební knihovny; místní noviny tvrdily, že astronom očekával, že ve městě stráví 10 měsíců v roce. Pro pozorování mimo Slough vyvinul přenosný dalekohled s ohniskovou vzdáleností 35 palců a 7palcovým zrcadlem, které poskytovalo 300x zvětšení. V Bathu se však již nikdy neusadil. O jeho nový domov se nějakou dobu starala Caroline Herschel, poté její bratr Alexander a nakonec se usadila ve Windsoru se svým synovcem Georgem Griesbachem, který byl synem zesnulé Sophie Herschel-Griesbach. Kvůli ochlazení vztahů mezi Caroline a Williamem a ukončení pozorování (4 sezení za celý rok 1799 a pouze 1 za rok 1800) byl katalog Herschelových mlhovin připraven až v roce 1802 [85] .

Téhož roku Herschelovi cestovali do Francie s Johnem a Mary Baldwinovými. 25. července byl astronom oceněn na pařížské observatoři a 28. dne povečeřel s Laplaceem , zatímco diskutoval o hypotéze mlhoviny za přítomnosti 30 hostů . V neděli 8. srpna 1802 byli v Malmaison manželé Herschelové a fyzik Rumford představeni prvnímu francouzskému konzulovi Napoleonu Bonapartovi a jeho ženě Josephine ; navíc William směl sedět v jejich přítomnosti (čehož nevyužil). Hlavním tématem rozhovoru však byl chov koní v Anglii [86] . V roce 1814 Herschel prodal Lucienu Bonaparteovi 10stopý dalekohled, který si vyrobil pro sebe, protože už nebyl schopen provádět pozorování [87] .

Dokončení astronomických pozorování

V roce 1800 se Herschelův zdravotní stav zhoršil, nemohl dále snášet noční bdění a během zimních pozorování dostal silný kašel. V březnu 1808 se dokonce zdálo, že jeho dny jsou sečteny; vážná nemoc znovu začala v říjnu téhož roku. To se shodovalo s příjezdem do Anglie nejmladšího z bratrů Herschelových, Dietricha, který uprchl před napoleonskými válkami [89] . 40stopý dalekohled, který se od 90. let 18. století téměř nepoužíval, přinesl spoustu problémů. Pokus o jeho opětovné použití 29. července 1813 ukázal, že zrcadlo bylo zatemněné a zkorodované a pozorování Saturnu se ukázalo jako nemožné. Naposledy použil 75letý Herschel svůj dalekohled v roce 1814. Provozní náklady byly v průměru 200 GBP ročně. Navíc periodické leštění půltunového zrcadla Alexandrem a Williamem Herschelovými bylo doslova životu nebezpečné. V roce 1811 se tedy při sejmutí zrcadla ulomilo táhlo a Alexander a William nebyli doslova zázrakem rozdrceni. Je však třeba poznamenat, že dalekohled byl atrakcí, kterou zkoumali i zahraniční králové, včetně ruského císaře Alexandra I. (v roce 1814). V den jeho 80. narozenin navštívily Herschela četné delegace, včetně prince z Hesenska (duben 1818), velkovévody Michaila Pavloviče se svou družinou (červenec) a rakouského arcivévody (říjen). Teprve v roce 1820 král Jiří IV . zdvojnásobil Herschelův důchod, což umožnilo dále udržovat dalekohled [90] [Pozn. 8] .

Poslední roky života

V roce 1816 byl hannoverský původ Williama Herschela základem pro jeho udělení Královského guelfského řádu , založeného ve stejném roce na oslavu založení Království Hannoveru . Je pozoruhodné, že toto ocenění, nebýt Angličanů, nedávalo Herschelovi právo být nazýván „pane“, ale nikdo se neodvážil upozornit jej na nedorozumění [92] . V roce 1817 opustil John Herschel právnický titul na Cambridgeské univerzitě a začal se od svého otce učit, jak leštit zrcadla dalekohledů. Společně upevnili 20stopý dalekohled a v prosinci 1820 mohl být Herschel Jr. považován za světového pozorovatele, když ho jeho otec a teta naučili metodám studia hvězdokup [93] .

8. února 1820 John a jeho spolupracovníci prohlásili založení Královské astronomické společnosti proti silné opozici sira Josepha Bankse, který se obával konkurence pro Královskou společnost. Ačkoli byl vévoda ze Somersetu zvolen prezidentem , Banks ho přesvědčil, aby rezignoval. Po Banksově smrti 19. června téhož roku byl prezidentem společnosti zvolen William Herschel, ačkoliv chápal, že jde o ceremoniální postavu. Jako inaugurační publikaci předložil katalog 145 dvojhvězd pozorovaných v mlhovinách [94] [95] , sestavený s Caroline a nikdy nepublikovaný . 29. května 1821 všichni tři provedli pozorovací sezení, kdy John pracoval u okuláru a 82letý William nastavil zrcadlo; Caroline jako obvykle seděla v kabině asistenta a dělala si poznámky. Fyzické síly staršímu Herschelovi však stačily jen na půl hodiny. Někdy se v Slough objevil i James South , který prováděl společné pozorování s Johnem Herschelem. William Herschel se naposledy setkal s návštěvníky 15. srpna 1822 a zemřel tiše o 10 dní později [96] . V The Times byl vytištěn nekrolog ; zesnulý se jmenoval „Dr. Herschel“, bez předpony „pane“. Teprve po udělení Královského guelfského řádu jeho synovi Johnovi v roce 1831 a oficiálním královském dekretu, který ho jmenoval pane, se tento titul začal automaticky vztahovat i na jeho otce Williama Herschela [97] .

Popel astronoma spočíval ve farním kostele v Uptonu . John Herschel vztyčil náhrobek s latinským epitafem (složil Joseph Goodal ), jehož jeden z řádků zněl „Ten, kdo rozbil nebeské svorníky“ ( lat.  Cœlorum perrupit claustra ) [98] [99] .

Vědecká činnost Williama Herschela

Autodidact

Podle definice Jamese Mullanyho ( University of Sheffield ) byl William Herschel „největším vizuálním pozorovatelem, který kdy žil“, na což můžeme použít přídomek „otec hvězdné astronomie“ [100] . Počet jím objevených a katalogizovaných objektů je v tisících dvojitých a vícenásobných hvězdách , hvězdokupách , mlhovinách a galaxiích . Protože nezískal ani astronomické, ani přírodovědné vzdělání, udělal mnoho pro to, aby se astronomie stala vědeckou disciplínou [100] . Herschel jako jeden z mála ovlivnil základní představy o struktuře vesmíru, proto se v astronomii používá metafora změny epoch: „ svět Ptolemaia “, „ svět Koperníka “, „Herschelův vesmír“ , „ Hubbleův vesmír[101] . Významnou roli v tom sehrály obrovské schopnosti Herschela, které neustále rozvíjel. Herschel zaznamenal ve svém katalogu hvězd objekty 100krát slabší než ty Messierovy . Herschel se před pozorováními dlouho zdržoval ve tmě a při své práci měl na hlavě černou kapuci. V jedné ze svých „pamětí“ z roku 1800 napsal, že si vyvinul citlivost do takové míry, že když se v okuláru objevila hvězda třetí velikosti , byl nucen odvrátit zrak; cítil světlo Siriuse jako oslnivý východ slunce [102] . Nikdy se přitom nenaučil přesně měřit souřadnice nebeských objektů a při pozorování 20stopým dalekohledem přesnost nepřesáhla 4-6" v α a 1,5-2" v δ , což bylo nižší než přesnost dosažená v XVIII století jinými pozorovateli [103] .

Podle E. Winterburna byla změna povolání a celého způsobu života u Herschela typická pro dobu jeho života. Hudba byla podle tradice pozůstalé z antiky považována za zaměstnání úzce související s filozofií i matematikou a v 18. století stále probíhal proces oddělování přírodních věd od filozofických oborů. Vzhledem k tomu, že tehdejší školní a univerzitní vzdělání zůstalo čistě humanitní, založené na studiu klasických jazyků a teologie , rozvoj matematiky a přírodních věd uskutečňovali nadšenci prostřednictvím sítě neformálních spojení . V Británii již existovaly vědecké společnosti , které vydávaly vlastní periodika , a popularitu si získával i žánr veřejných přednášek na různá témata. Vývoj Williama Herschela jako vědce byl tedy neoddělitelný od socializace ; zpočátku to bylo zřejmě diktováno neochotou být „jen“ hudebníkem, jehož postavení se jen málo lišilo od postavení sluhy. Herschel se však stal mimořádnou osobností také v důsledku výjimečných okolností: rodiče vštěpovali profesionalitu, příbuzní vytvořili pohodlné prostředí a pomáhali při vytváření pracovních nástrojů, zaměstnavatelé, veřejnost a vědecké společnosti řídily intelektuální rozvoj. O Herschelovo nadšení a odborné kvality se přímo zajímala Philosophical Society of Bath a Royal Society v Londýně, které pomáhaly – zejména v raných fázích – připravovat publikace o objevech k vydání. Velkou roli v Herschelových vědeckých startech přitom sehrála velkou roli hudební kariéra, která dokázala ukázat své schopnosti a odhodlání ve vysoce kultivovaném prostředí, které mu poskytovalo sociální výtah [104] . Obecně A. I. Eremeeva prohlásil výskyt Herschela v astronomické vědě za „šťastnou náhodu“ [105] .

Herschelovy dalekohledy

Herschel začal stavět své vlastní dalekohledy v roce 1773, zpočátku experimentoval s refraktory . Kvůli chromatickým aberacím a nedokonalosti optiky musela být vzdálenost objektiv - okulár maximalizována ; jeden z Herschelových refraktorů byl 30 stop dlouhý (Herschel uvedl délku trubice, nikoli ohniskovou vzdálenost ). Velmi rychle dospěl k závěru o nadřazenosti reflektorů a postavil svůj první dalekohled podle Gregoryho systému . Vyrobil několik zrcadel ze slitiny mědi a cínu pro 5½ stopový dalekohled, ale pak přešel na Newtonův systém . Jeho další logika jako konstruktéra a praktického astronoma vedla ke zvětšení velikosti dalekohledů. Značně experimentoval s velikostí zrcadel: Herschelovy poznámky zmiňují 10stopý reflektor s 9palcovým zrcadlem, ale později postavil 10stopý dalekohled se zrcadlem o průměru 24 palců. Jeho 20stopé reflektory používaly jak 12palcová zrcátka, tak 18,7palcový reflektor. V raném období nejčastěji používal 7stopý dalekohled s aperturou 6,2 palce . Právě na takovém přístroji byl objeven Uran [106] .

Herschelovy dalekohledy se vyznačovaly velkými přednostmi: kromě velké světelnosti byly docela dobře manévrovatelné. Tubusy 20- a 40stopých teleskopů měly zavěšení ve výškovém azimutu na dřevěných blocích v rámu. Pozorovatel musel sedět na speciálním žebříku nebo na balkóně u horního okraje potrubí (toto vyžadovala konstrukce) ve výšce několika metrů nad zemí. Dokonalost designu byla tak velká, že 20stopý nástroj bylo možné otáčet libovolným směrem a sám pozorovatel v roce 1786 dosvědčil, že „ může být nasměrován na jakoukoli část oblohy a tak pozorovat nebeské objekty “. ať jsou kdekoli.“ byli, zenit nevyjímaje “ [107] .

Herschelovy dalekohledy, přestože umožňovaly dosáhnout velmi vysokého zvětšení (až 7000krát na 40stopém přístroji), v praxi pozorovatel používal zvětšení 150-300, což bylo primárně diktováno povětrnostními podmínkami ve Windsoru a Slough. Pouze při uvažování planetárních mlhovin a dvojhvězd bylo použito zvětšení od 900 do 2500. Pro popis vlastností přístroje použil vynálezce termín „prostorově pronikající síla“, který byl vypočten jako poměr průměru a délky potrubí. (který se tak úplně neshodoval s ohniskovou vzdáleností a clonou) a charakterizoval proud světla zachycený dalekohledem [107] . Herschel neměl observatoř v přísném slova smyslu: celý život prováděl pozorování pod širým nebem a trval na tom, že zrcadlo a optika by měly mít stejnou teplotu jako prostředí [108] .

Konstrukce teleskopů vlastní konstrukce přinesla Herschelovi mezinárodní věhlas [pozn. 9] . Jeho optika předčila kvalitou a velikostí všechny světové obdoby své doby. Z dokumentů je známo, že Herschel vyrobil nejméně 60 dalekohledů různých velikostí (hlavně 7 a 10 stop) na různé zakázky, nicméně tvrdí, že vyrobil několik stovek zrcadel, jak na prodej, tak pro vlastní potřebu, jsou pravděpodobně rétorická nadsázka [113] . První objevy na poli hvězdné astronomie učinil Herschel na 7stopém reflektoru. J. Mullany poznamenal, že moderní amatérský astronom ve 12palcovém dalekohledu je schopen pozorovat všechny objekty Herschelova katalogu, ačkoliv musel pracovat s dvaceti i čtyřicetistopými přístroji. Moderní vícedílné okuláry a skleněná zrcadla s mikronovým povlakem však mají mnohem lepší optické vlastnosti a odrazivost. Herschel například používal jednočočkové okuláry; jeden z nich má ohniskovou vzdálenost 0,0111 palce. Jeho zmínky o extrémně velkém zvětšení – až 6000krát – byly potvrzeny moderním testováním dochovaných přístrojů [114] .

Ve Windsoru a Slough Herschel nejčastěji pracoval se dvěma 20stopými reflektory, z nichž jeden měl zrcadlo 12 palců, druhý 18,7 palců. Zrcadel bylo více, protože se rychle zašmodrchala a potřebovala neustálé leštění; udržování velkého 40stopého dalekohledu se 48palcovým (122 cm) zrcadlem bylo proto extrémně obtížné. Přesvědčen, že Newtonův systém vede k obrovské ztrátě světla v odrazném zařízení, Herschel, zachovávaje paraboloidní tvar zrcadla, aplikoval svůj vlastní systém (nezávisle implementovaný Lomonosovem ) [115] . Nyní bylo hlavní zrcadlo nakloněno tak, že jeho ohnisko bylo posunuto podél osy a okulár mohl být umístěn na okraji píšťaly (v jeho terminologii „ přední pohled “). Podle tohoto návrhu byl také postaven 40stopý dalekohled, který zjevně nesplnil naděje svého tvůrce. Jedním z důvodů jeho nepravidelného využívání však byl malý počet dní s počasím vhodným pro pozorování (podle samotného Herschela ne více než 100 hodin ročně) [116] . Obří dalekohled byl mnohem důležitější pro propagaci úspěchů Herschela. Svědčí o tom anekdota: když král Jiří III . a arcibiskup z Canterbury navštívili stavbu , Jeho Veličenstvo chtělo jít dovnitř trubky spočívající na zemi. Když biskup zaváhal, král ho povzbudil větou: "Jdi, můj pane biskupe, ukážu ti cestu do nebe!" [117] .

V roce 1984 byly provedeny studie vlastností čtyř zrcadel dalekohledu z 18. století, z nichž jedno pravděpodobně nevyrobil Herschel. Ukázalo se, že příběh o tom, jak William Herschel nemohl přestat leštit po dobu 16 hodin ( smirkovým práškem ), má s největší pravděpodobností racionální základ: při nepřetržitém provozu se zrcadlo rovnoměrně zahřeje a měděný povrch se nejlépe vyrovná, pokud práce se přeruší, kvůli chlazení nezískáme ideální povrch (slitina mědi má znatelný koeficient roztažnosti) [118] .

Historik vědy James Bennet v roce 1976 publikoval speciální studii o Herschelových dalekohledech. Dospěl k závěru, že hlavní zásluhou astronoma-konstruktéra bylo prokázání praktických možností velkých reflektorů ( Lord Ross a W. Pearson vždy vzdávali hold Herschelovi jako předchůdci). Praktikoval konstrukci dalekohledů s velkou aperturou vhodných pro hvězdnou astronomii a Herschelovy přístroje začaly být považovány za standard, který je třeba změřit a překonat [119] .

Planetární pozorování

Poznámka : Herschelova pozorování jsou uvedena v chronologickém pořadí.

Hory a vulkanismus na Měsíci

William Herschel pomocí svých dalekohledů učinil mnoho objevů nebeských těles ve sluneční soustavě; Této problematice je věnováno přibližně 40 % jeho publikací [120] . Jeho debut jako profesionálního astronoma se odehrál v květnu 1780, kdy Royal Society předložil dva články o určování výšky hor na Měsíci. M. Crowe poznamenal, že tato pozorování ukázala jeho vynikající schopnosti, ale na druhou stranu přiměla Maskelyna , aby si vyžádal podrobnosti o metodách pozorování a vlastnostech použitých přístrojů. Astronomer Royal také odstranil z Herschelovy zprávy všechny pasáže o inteligentních obyvatelích družice Země, úplné zprávy byly zveřejněny až v roce 1912 [121] . Herschelova metoda byla založena na předchozích měřeních Galilea a Riccioliho , kteří používali stíny vrhané horami na povrchu. Vědec zafixoval osvětlení vrcholů Sluncem a změřil v úhlových jednotkách vzdálenost od stínu k terminátoru [122] [123] .

Po roce 1783 věnoval Herschel méně času pozorování Měsíce, ale neztratil zájem o pozemský satelit. Pokusil se dokázat přítomnost atmosféry na Měsíci změnou jasnosti hvězdy při zatmění [124] . Ve dnech 19.–20. dubna 1787 Herschel při pozorování měsíčního povrchu zaznamenal světelné jevy, které interpretoval jako projevy měsíčního vulkanismu s tím, že viděl erupci („výtok svítící hmoty“) a byly pozorovány i v příštím roce. noc. Odhadl výšku sopečné pochodně asi na 3 míle. Tato zpráva vzbudila zájem astronomů o sto let později a dala podnět k živé diskusi o měsíčním vulkanismu obecně [125] . Astronomie 21. století popírá možnost sopečných erupcí na Měsíci. Výzkumníci z University of Puerto Rico W. Brackman a A. Ruiz potvrdili hypotézu, že Herschel byl schopen pozorovat pád velkého tělesa z meteorického roje Lyrid ; zejména proto, že 24. dubna 1874 spadl na Měsíc meteorit, pravděpodobně také z proudu Lyrid. Vědci dokonce navrhli souřadnice mladého impaktního kráteru, který byl výsledkem pádu, který Herschel pozoroval. Statistika pádu velkých meteoritů není v rozporu s údaji Herschela [126] .

Sezónní změna na Marsu a atmosféra Venuše

V letech 1783-1784 se Herschel zabýval pozorováním Marsu . Astronom použil svůj 20stopý reflektor a měl výhled na jižní polární čepičku . Všiml si, že její hranice se doslova mění před očima. Pomocí metody zákrytu známých hvězd Marsem určil Herschel relativní tloušťku atmosféry planety a prokázal správnost pozorování sondy Cassini a detekcí konstantních detailů na disku planety určil dobu trvání marťanského dne s přijatelnou přesností. . Určil také sklon osy rotace planety k rovině oběžné dráhy na 23°4'. Pozorovací materiály byly zařazeny do 74. svazku Filosofických poznámek. Herschel uvedl, že přírodní podmínky na Marsu jsou nejblíže těm na Zemi, včetně délky dne a změny ročních období [127] [128] . Zároveň Herschel nebyl schopen potvrdit pozorování Schroetera , který údajně viděl hory na Venuši . Nejasné skvrny pozorované v atmosféře této planety ani neumožňovaly vyvozovat závěry o periodě rotace planety [129] .

Měsíce a prstence Uranu

Největším Herschelovým objevem byl objev planety Uran na samém počátku jeho kariéry astronoma [130] . První dva známé měsíce, Titania a Oberon , spatřil 11. ledna 1787, šest let po objevu Uranu [131] . Herschelův přístroj byl téměř půl století jediným, ve kterém bylo možné satelity Uranu vůbec rozlišit [132] . Herschel uvedl, že pozoroval další čtyři satelity: dva 18. ledna a 9. února 1790 a další dva 28. února a 26. března 1794. Jejich existenci nepotvrdil žádný astronom. Lassellova pozorování v roce 1851 (objevil Ariel a Umbriel ) se neshodovala s pozorováním Herschela. Pravděpodobně šlo o chybnou identifikaci hvězd poblíž Uranu jako satelitů [133] . V poznámkách pod čarou k článku o pozorováních Uranu z 22. února 1789 se Herschel zmínil i o prstencích této planety [134] . Dokonce uvedl, že jeden z prstenů je červený (což bylo potvrzeno v roce 2006 na observatoři Keck ). Výsledky těchto pozorování byly publikovány v roce 1797, ale téměř 200 let se v nich nepokračovalo [135] . Přesnost pozorování však neumožňuje prohlásit je za prostou chybu [136] .

Jupiter a Saturn

Saturn a jeho měsíce zaujímaly v Herschelově práci zvláštní místo , zejména proto, že tuto planetu používal jako standard pro kalibraci svých dalekohledů a mikrometrů. Saturnu bylo věnováno šest publikací, vydaných v letech 1790-1806. Měsíce, později pojmenované Mimas a Enceladus , byly objeveny během testů 40stopým dalekohledem 28. srpna a 17. září 1789, i když byly nejistě pozorovány již v roce 1787. Herschel objevil satelity, když Země procházela rovinou prstenců ( rovnodennost na Saturnu). Vzhledem k tomu, že prstence jsou v tuto chvíli pozorovány zboku a jsou téměř neviditelné, lze relativně velké satelity snáze zaznamenat. V 90. letech 18. století Herschel změřil odchylku Saturnu od přísné kulovitosti a pozoroval stacionární útvary na povrchu, díky čemuž určil periodu rotace planety na 10 hodin a 16 minut. Při pozorování prstenců Saturnu zjistil, že udělají úplnou revoluci asi za 10 a půl hodiny. Pravděpodobně také pozoroval průsvitný vnitřní (tzv. „Fleur“) prsten, ale nepodařilo se mu odhalit jeho povahu. V roce 1792 změřil periody proměnlivosti jasnosti Iapetu a dospěl k závěru, že jsou pravidelné a podléhají periodě rotace satelitu kolem planety. Herschel došel k závěru, že různé oblasti družice mají nestejný povrch s různou jasností a obrací se k pozorovateli Země ze všech stran, přičemž perioda jeho rotace kolem osy je synchronizována s periodou rotace kolem Saturnu. Pokus potvrdit tuto hypotézu vedl Herschela k pozorování Jupiteru v letech 1793-1797. Pozoroval barevné „pásy“, došel k závěru o jejich oblačnosti , určil nestejnou rotaci planety v různých zeměpisných šířkách a získal důkazy o proměnlivosti jasnosti Jupiterových satelitů [99] [137] [138] [139 ] .

Pozorování komet

V období 1787-1819 pozoroval William Herschel 27 komet , Caroline Herschel - osm dalších [140] [Pozn. 10] . Podle Williama Sullivana III ( Washington University ) existovalo několik důvodů pro Herschelův zájem o komety. Za prvé mu objevy komet sloužily jako určitá reklama na jeho jméno (a Caroline Herschel), za druhé kometární dráhy nezapadaly do uspořádaného obrazu pohybu těles Sluneční soustavy, za třetí Herschela zajímal fyzikální složení kometární hmoty, za čtvrté, komety byly nezbytné k vytvoření teorie pozorování a k jejich odlišení od mlhovin a hvězdokup. Není přesně známo, kdy Herschel poprvé pozoroval kometu; zvláště, není tam žádná zmínka o Halleyově kometě v jeho poznámkách , ačkoli jeho návrat v 1759 byl široce ohlásen jako triumf pro Newtonian teorii. Caroline Herschel byla svědkem jejího zjevení v roce 1835, po Williamově smrti [142] .

Systematické sledování komet začalo v polovině 18. století úsilím Charlese Messiera , dále v nich pokračoval Pierre Méchain . V období 1781-1799 bylo zaznamenáno 25 výskytů komet, z nichž Herschel pozoroval 14. Problematice komet je věnováno 22 publikací Williama ve Filosofických transakcích v letech 1780-1822. Přitom Herschelova pozorování v letech 1774-1781 (do 22. listopadu tohoto roku) nebyla zveřejněna, přestože objevil minimálně tři komety. V té době byl ještě začínajícím pozorovatelem a nebyl zařazen do sítě korespondentů, která promptně informovala evropské vědce [143] . Herschel měl méně dovedností v pozorování komet než Karolina: pomocí její metody mohl studovat sektor 15' oblouků za hodinu (Caroline byla schopna prozkoumat část oblohy rychlostí 10' za minutu, což potvrzují její instrukce zaznamenané pro potomstvo) a neprováděli pozorování po západu slunce a za úsvitu. Při pozorování planet a mlhovin navíc Herschel po měsících a letech znovu zkontroloval svá data, což je pro kometární studie příliš dlouhá doba [144] .

Po roce 1802 Herschel publikoval čtyři články, ve kterých teoretizoval o původu komet a fázích jejich vývoje. Možná na to měl vliv objev Ceres G. Piazzi a vydání jeho vlastního katalogu slabých mlhovin a hvězdokup [145] . Velkou kometu z roku 1807 pozoroval Herschel celkem 47 nocí během pěti měsíců a jeho hlavním úkolem bylo uvažovat o kometárním jádru . Sám spočítal, že v 16 případech pozorování komet viděl „špatně identifikovatelný centrální objekt“ pouze dvakrát. V roce 1807 byla hlava komety jasně pozorována v dalekohledech Herschel, ale nebylo možné určit její průměr v mikrometru závitu . Poté vědec použil metodu kalibrace pomocí tří voskových kuliček různých velikostí, které měřily ve vzdálenosti 2422 palců (61,5188 m). Herschel dospěl k závěru, že zdánlivý průměr jádra byl 1,5krát menší než jeho nejmenší kulička (0,0290 palce nebo 0,74 mm v průměru). Z toho vyplývá, že jádro má méně než dvě a půl úhlové sekundy . Dále Herschel porovnal velikost jádra a zdánlivý průměr Ganymede přes 10 stop dlouhý reflektor a snížil průměr jádra na 1 úhlovou sekundu. Když znal vzdálenost ke kometě, odhadl průměr její hlavy na asi 870 km, ale představoval si ji jako samosvítící, i když v jiných ohledech byla k nerozeznání od planetární hmoty. Ohon komety se podle jeho závěrů skládal ze "světelné hmoty", možná podobné polárním světlům [146] .

Velká kometa z roku 1811 byla viditelná dalekohledem 17 měsíců. Herschel na něm strávil 33 nocí za 4 měsíce, pokud to počasí dovolilo. Používal všechny druhy vizuálního pozorování – pouhým okem, nízkovýkonným okulárem a čtyřmi vlastními dalekohledy; toto bylo provedeno postupně v pořadí zvětšování a zmenšování zorného pole. Herschel byl první, kdo popsal své barevné vjemy, i když je nepoužil k interpretaci pozorování. Popisy zabírají 18 stran publikace, ale není k nim připojen jediný náčrt, ačkoli vědec zvažoval všechny fáze vývoje jádra, kómatu a ocasu. Herschel použil k měření jádra balónovou metodu z roku 1807 a uvedl, že jádro mělo průměr 428 mil (690 km) [147] . Teprve studie v druhé polovině 20. století ukázaly, že jádro komety je o řád menší, a proto je Herschel nemohl pozorovat [148] .

Povaha komet v 19. století zůstala zcela nepochopitelná. Teprve v roce 1812 Herschel publikoval článek, ve kterém tvrdil, že komety jsou jevy, které fyzicky úzce souvisejí s hmotou hvězdokup. Při přiblížení ke Slunci dochází k sublimaci kometární hmoty a vzniká ohon; tak kometa neustále ztrácí hmotu, ale může ji akumulovat a vzdalovat se od hvězdy. Ve stejné době se Herschel pokusil spojit komety s planetami, ale nikdy neprovedl výpočty, jak hyperbolické dráhy komet korelují s kruhovými planetárními. Sférický tvar jádra komety byl pro Herschela důležitý jako důkaz Newtonovy gravitační teorie. Herschelova publikace byla vzata v úvahu Laplaceem ve vydání The Systems of the World z roku 1813 a teorie Herschel-Laplaceovy komety byla široce rozšířena během 19. století. Komety sloužily jako důkaz mlhovinové hypotézy , ale Laplace věnoval velkou pozornost zachování momentu hybnosti a tak dále. Laplace vypočítal, že hmotnost komety byla nejméně 1/5000 hmotnosti Země, protože nemohl najít poruchy na oběžné dráze Země. Použil materiály z průletu komety v roce 1770, což bylo 0,015 astronomických jednotek od naší planety [149] .

Hvězdná astronomie

Od mlhovin k extragalaktickým objektům

Herschel považoval svá pozorování a popisy pouze za prostředek „pro seznámení se strukturou nebes“, jak se vyjádřil v roce 1811 [151] . Úkoly stanovené Newtonem soustředily úsilí astronomů 18. století na pozorování těles sluneční soustavy. Spontánně vzniklý výzkumný program neodstranil úkol určovat paralaxu a mezihvězdné vzdálenosti. Herschel otevřel novou etapu ve vývoji astronomie, když přijal program pro globální studium hvězdného vesmíru. Od roku 1775 prováděl systematické průzkumy celé hvězdné oblohy, kterou měl k dispozici, a plánoval „nenechat si ujít jediný zajímavý nebo neznámý objekt“. Každá revize trvala několik let a ve zbytku svého života provedl Herschel čtyři takové revize [103] .

Herschel se pokusil určit paralaxy, ale když si uvědomil nemožnost „objetí nesmírnosti“, vyvinul originální metodu pro shromažďování neúplného, ​​ale reprezentativního hromadného statistického materiálu. Tato metoda se nazývala „scooping stars“ (neboli „star scoops“) . Jeho podstata je přibližně následující: vizuální pozorování svědčí o nerovnoměrném rozložení hvězd v nebeské sféře. Stejná pravidelnost je charakteristická i pro slabé hvězdy, které lze pozorovat pouze dalekohledem. Porovnáme-li dvě oblasti oblohy o stejné úhlové velikosti, lze v jedné napočítat více hvězd než ve druhé. Pokud opustíme myšlenku sféry stálic a přijmeme hypotézu, že hvězdy se volně vznášejí v prostoru v různých vzdálenostech, pak lze nerovnoměrné rozložení vysvětlit dvěma způsoby: buď skutečným nerovnoměrným rozložením hvězd v prostoru, nebo nestejnými vzdálenostmi, na které se hvězdný systém rozprostírá ve směrech dvou uvažovaných hvězdných skupin. První pole může odpovídat části prostoru, ve které jsou hvězdy natěsnané, nebo označovat směr, kterým je hvězdný systém natažen a hvězdy se navzájem překrývají a budí dojem shlukování. Herschel nakreslil analogie s lesem, který se zdá být méně hustý v jednom směru a více v druhém; to může naznačovat jak blízkost okraje, tak skutečnost, že stromy v této konkrétní oblasti jsou vysazovány jen zřídka [152] .

Již v roce 1785 byl Herschel přesvědčen, že oblast Mléčné dráhy není nekonečná a že je to mimo jiné izolovaný „ostrov“. K označení hvězdokup připomínajících Mléčnou dráhu použil řecké slovo „ galaxie “. Po zprovoznění 40stopého dalekohledu se Herschel přesvědčil, že jeho dalekohledy nepronikly až k hranicím naší Galaxie. Herschelův obecný katalog obsahuje 2508 jednotek, z nichž 80 % tvořily galaxie, zatímco v Messierově katalogu je jich asi jedna třetina. Lopatková metoda však ukázala, že Galaxie má zploštělý tvar. Podle AI Eremeeva se Gerschelův odhad smršťování Galaxie blíží skutečnému. Úsek Galaxie měřený Herschelem byl gigantický ve srovnání s měřítkem sluneční soustavy a dokonce i s „ koulí stálic “ bývalé astronomie. Herschel přijal poměr Slunce a Síria jako jednotku vzdálenosti , za předpokladu, že vzdálenost je úměrná velikosti . To znamená, že za předpokladu, že všechny hvězdy mají stejnou svítivost , Herschel podmíněně podcenil výsledky měření. I v tomto měřítku měla sféra hvězd přístupná pouhým okem 7 jednotek a oblast Galaxie, měřená „lopatkami“ (683 míst v roce 1785 a dalších 400 v roce 1811), měla velikost 850 na 200 prostorů. Jednotky. Samotná galaxie má obecně tvar mlýnského kamene , jehož průměr je pětkrát větší než tloušťka. Tato měření měla vážné ideologické důsledky – byl to první odhad velikosti hvězdného Vesmíru v historii astronomie. Představy o Mléčné dráze se proměnily ve spolehlivé poznatky [153] [154] [155] .

Herschel považoval studium mlhovin za způsob, jak pochopit strukturu a vývoj vesmíru. Použil mikrometr s vlákny , aby rozložil mlhoviny ( kulové hvězdokupy ) a dvojhvězdy na prvky – bylo zde asi 800 párů dvojhvězd (včetně pozoruhodné „ Herschelovy granátové hvězdy “). Oválné mlhoviny, jak již bylo zmíněno, nazval „galaxie“ a poprvé se naše Mléčná dráha začala nazývat velkým písmenem. Herschel si ke konci svého života uvědomil, že naše Galaxie se rozprostírala na desítky tisíc světelných let a vzdálené mlhoviny – jako je mlhovina v Andromedě  – od ní byly odděleny miliony světelných let. Relativní hodnoty těchto veličin demonstrovaly „ostrovní“ povahu struktury vesmíru – vzdálenosti značně převyšovaly velikosti objektů. Z toho následovalo kolosální stáří mlhovin. Dvojité a vícenásobné mlhoviny, stejně jako mlhoviny spojené mostem, Herschel interpretoval jako tvořící hvězdné systémy; tento jeho objev byl zapomenut na téměř století - až do děl B. A. Voroncova-Veljaminova . V období 1784-1785 si W. Herschel všiml i zákonitostí velkorozměrové stavby mlhovin, objevil jejich sklon k hromadění, vytváření kompaktních „hromad“ a touhu sjednocovat se do velkých rozšířených „vrstev“. Ty zahrnovaly jak jednotlivé mlhoviny, tak jejich kupy. Nejmocnější vrstva se nazývala Coma Veronica Cluster , podle souhvězdí , kde bylo nejvíce mlhovin. Herschel navrhl, aby tento pás, stejně jako Mléčná dráha, pokryl celou oblohu prstenem. Teprve v roce 1953 Gerard de Vaucouleurs vyčlenil „Mléčnou dráhu galaxií“ – rovníkovou zónu Supergalaxie . Tento objev potvrdil spekulativní koncept Kanta , který rozšířil zákony sluneční soustavy na celý vesmír [156] [157] .

Herschelovy katalogy

Okamžitým podnětem k tomu, aby se Herschel zapojil do systematických průzkumů hvězdné oblohy, bylo vydání druhého vydání Messierova katalogu v rámci Connaissance des Temps pro roky 1783-1784. Zpočátku pozorovatel pouze doufal, že do Messierova seznamu přidá na základě své vlastní práce, ale již první sezení dalekohledem ukázala, že významná část mlhovin je plně nebo částečně rozložitelná na hvězdy. Do roku 1784 bylo objeveno více než 400 nových mlhovin a hvězdokup, do roku 1785 toto číslo přesáhlo 900. V roce 1786 vydal William Herschel Katalog prvních tisíc nových mlhovin a hvězdokup a o tři roky později katalog druhé tisíc byl zveřejněn, jak řekl Arago, „k velkému překvapení pozorovatelů“. Poslední katalog byl vydán v roce 1802 a obsahoval 520 dalších mlhovin a kup. Celkem bylo ve všech zprávách o Herschelových pozorováních zveřejněných za jeho života zahrnuto 2572 objektů. Za obzvláště úspěšných nocí pozorování dosahoval počet otevřených mlhovin desítek. Takže 9. dubna 1787 bylo zaznamenáno 31 objektů, 1. května 1785 - 42; na samém začátku pozorování v roce 1783 Herschel objevil 31 nových mlhovin za 36 minut. Většinu z nich pak mohl pozorovat pouze sám Herschel pomocí nástrojů vlastní výroby. Typologie objektů objevených Herschelem byla provedena podle principu nerozložitelnosti na hvězdy (třídy I-V) a hvězdokupy, které bylo možné zcela nebo částečně rozložit na samostatné objekty (třídy VI-VIII) [158] .

Herschel ve svých katalozích používal svůj vlastní doslovný zápis k popisu morfologie otevřených objektů, a to jak z hlediska zdánlivé velikosti, tak tvaru a rozložení jasu; stejně jako "hrudkovaná" nebo "strakatá" struktura mlhovin. Například vzorec RvgmbM znamenal, že mlhovina je kulatá (R), mnohem (m) jasnější (b) ve středu (M); jas se zvyšuje velmi (v) plynule (g). Pro šifru byla použita první písmena odpovídajících anglických slov [159] .

Hvězdně-kosmogonická hypotéza Herschela

Herschel jako věřící byl přesvědčen o účelnosti struktury vesmíru a již po prvních studiích prohlásil kosmos za „Laboratoř přírody“. Jednou z prvních otázek, které Herschela čelily, byly důvody obrovské rozmanitosti typů mléčných mlhovin. Odpovědí byla „zahradní“ teorie: pozorovatelné objekty Vesmíru mají různé stáří a jsou námi pozorovány v různých fázích jejich života [160] . Byl formulován následovně:

Tento úhel pohledu vrhá nové světlo na strukturu oblohy. Nyní se mi jeví jako nádherná zahrada, v níž je množství nejrozmanitějších rostlin, vysázených na různých záhonech a v různém stupni vývoje; z tohoto stavu věcí můžeme vytěžit alespoň jednu výhodu: můžeme naše zkušenosti takříkajíc natáhnout na ohromná časová období. Přesněji (pomocí dalších přirovnání vypůjčených z rostlinné říše) se vás zeptám, zda nezáleží na tom, zda jsme postupně přítomni u zrodu, kvetení, oblékání listy, oplození, vadnutí a nakonec úplné smrti rostliny, nebo zároveň budeme uvažovat o mase exemplářů odebraných z různých vývojových stádií, kterými rostlina v průběhu svého života prochází? [161]

Herschel se stal průkopníkem morfologické metody studia vesmírných objektů srovnáváním jejich vnější podoby a evoluční interpretací. V roce 1791 William Herschel dospěl k závěru, že mlhoviny mají jinou povahu. Objekt, nyní pojmenovaný NGC 1514 , měl téměř kruhový tvar ( planetární mlhovina ), téměř jednotnou jasnost, s výjimkou samotného středu, kde byla pozorována jasná tečka. V galaktické interpretaci by se muselo předpokládat, že hvězdy, které tvoří mlhovinu, jsou neuvěřitelně slabé, nebo že centrální objekt mlhoviny není hvězda, ale něco nemyslitelného co do velikosti a svítivosti. Na základě Occamova principu Herschel prohlásil, že centrální bod je obyčejná hvězda, ale zbytek mlhoviny je difúzní a nemá hvězdnou povahu. Správný tvar mlhoviny ho přesvědčil, že centrální hvězda ji drží svou gravitací a dává jí tvar. Postupně Herschel dospěl k závěru, že v takových objektech pokračuje tvorba hvězd z difúzní hmoty. Tyto názory byly rozvinuty v sérii článků publikovaných v letech 1791-1811 [162] . V článku z roku 1814 Herschel operoval s konceptem „hvězdného chronometru“, jehož průběh dodnes neznáme. Z jeho průběhu však nevyhnutelně vyplývá, že celá Mléčná dráha není věčná, stejně jako její minulá existence není nekonečná. Z působení gravitačního zákona vyplývá, že otevřené hvězdokupy jsou v počáteční fázi svého životního cyklu, zatímco husté hvězdokupy jsou pravděpodobně blízko konečné destrukci [163] .

Herschel opustil ideální model Newtona a Leibnize , ve kterém bůh hodinář stvořil sluneční soustavu, ve které nemohou nastat změny, stejně jako pevné hvězdy jsou drženy na místě výslednicí gravitačních sil. Naopak, Herschel ve skutečnosti stál u zrodu moderních představ o Vesmíru, v němž předměty všech úrovní mají svůj vlastní životní cyklus [164] . Teorie kosmického procesu se Herschelovi zdála takto: mlhavý obal hvězdy spíše „je sám schopen vytvořit hvězdu pomocí pečetí, spíše než z ní odvozovat svou existenci“. Vzácná mlhovina se skládá ze svítící kapaliny; jak hustota postupuje (hustší části sloužily jako centra kondenzace), vzniká mlhovina nebo hustá hvězdokupa, pak jedna nebo více mlhových hvězd a nakonec jedna hvězda nebo skupina hvězd. Každá fáze procesu byla ilustrována příklady mlhovin nebo hvězdokup pozorovaných Herschelem. Bylo to v dokumentu z roku 1814, kdy Herschel poprvé rozpoznal, že kupy pozorované v samotné Mléčné dráze patří jemu a nejsou nezávislými systémy [165] . Jako skutečný vědec nepřekročil Herschel pole pozorování, které měl k dispozici, a ponechal nezodpovězené otázky o začátku existence Galaxie, vzniku hvězdných vrstev a o tom, jaké procesy probíhají s hvězdokupami po smrti – pokračuje ve své biologické analogie [166] [167] .

Filosofický a metodologický aspekt Herschelovy činnosti

Fyzika a epistemologie

Navzdory skutečnosti, že William Herschel, zejména v raném období své činnosti, předkládal mnoho spekulativních předpokladů a řada jeho hypotéz byla pro období jeho života „předčasná“, je považován za jednoho z vynikajících vědců 18. století. Při práci na určení struktury vesmíru vycházel ze záměrné neúplnosti pozorovacích dat a předběžné povahy získaných závěrů. Velmi brzy si uvědomil impotenci osamělého nadšence a spěchal s vydáváním hvězdných katalogů a snažil se upoutat pozornost maximálního počtu profesionálních vědců. Svou činnost však nepovažoval za směřující pouze k získávání faktů a již v článku z roku 1784 tvrdil, že „má právo a dokonce by měl“ analyzovat a zobecňovat data, která má k dispozici [168] .

Herschelovy vlastní názory na hmotný svět a jeho strukturu lze posoudit z jeho zpráv z let 1780-1781 ve Filosofické společnosti v Bathu, které zůstaly v rukopise a byly publikovány pouze v jeho sebraných dílech z roku 1912. Koncepce struktury hmoty a povahy sil působících v přírodě se utvářela především pod vlivem Newtonových teorií . Podle Herschela se hmota skládá z extrémně malých, ale vždy zbývajících rozšířených částic, které jsou menší než „ atomy “; tyto druhé jsou dělitelné a neomezeně. Každá částice, včetně atomu a jeho částic, má schopnost se přitahovat a odpuzovat, přičemž každá interagující částice musí mít stejnou sféru působení sil, pokud jde o objem; interakční síla je úměrná hmotnosti, takže po štěpení bude energie poloviční [169] . Pravděpodobně považoval gravitaci (a sílu odpuzování) za neoddělitelnou od hmotných částic, přičemž jako příklad uvedl rozstřikování rtuti , jejíž částice získávají kulovitý tvar. Herschel však odmítl překročit meze pozorování a pokusit se vysvětlit příčiny přitažlivosti a odpuzování [170] .

Těžkou otázkou je, zda byl Herschel ovlivněn biologickými teoriemi (včetně Lamarcka , který mu byl velmi blízký) při vývoji konceptu „zahrady“ a evolučních změn v objektech Vesmíru. Podle A. I. Eremeeva po zahájení intenzivní pozorovací práce astronom prostě neměl čas seznámit se ani s díly jemu blízkými náplní a metodou. Navzdory blízkosti v řadě konkrétních detailů Lamarckovy teorie byl Herschelův evoluční koncept od ní nekonečně vzdálen, pokud jde o předmět a jednoduchost a vzácnost vysvětlení příčin evoluce Kosmu. Herschel však od roku 1802 používal koncept „přírodní historie“ oblohy, který chápal v evolučním smyslu [171] .

Herschel a Kant

Velmi složitým a ne zcela vyřešeným problémem je vztah mezi Kantovými spekulativními kosmologickými teoriemi a Herschelovými pozorovacími teoriemi. Oba myslitelé měli společné korespondenty v komunikaci, jejich díla vycházela téměř současně, věnovali se otázkám kosmogonie a neustálému vývoji Vesmíru. Herschel přitom přežil Kanta o 22 let, což vyvolává otázku, zda mohli mít představu o vzájemné práci a zda se Kantův koncept sluneční soustavy mohl promítnout do pozdějších článků astronoma. Kromě toho v roce 1791 vydal J. Henzichen v Königsbergu v jednom svazku výňatek z kosmologických pojednání a článků od Kanta a Herschela („ William Herschel … über den Bau des Himmels. Drey Abhandlungen aus dem Englischen übersetzt. Nebst einem autentičnost Auszug aus Kants allgemeiner Naturgeschichte und Theorie des Himmels “). Zda Herschel věděl o této práci a zda se na ní podílel, zůstává neznámé. Zároveň je třeba mít na paměti, že Kantova „ Obecná přírodní historie a teorie nebe “, která byla po prvním vydání z roku 1755 průběžně revidována, zaujímala během osvícenství okrajové postavení a vycházela z zorné pole vědců. Herschel byl v Kantově korespondenci zmíněn nejméně čtyřikrát, včetně toho, když 2. září 1790 profesor Koenigsberg informoval Bodeho , že vypočítal rotační periodu Saturnových prstenců již v roce 1755. Zachoval se také dopis od Kanta Henzichenovi ohledně publikace z roku 1791 (z 19. dubna): hlavním úkolem bylo stanovit a obnovit Kantovu prioritu v rozvíjení teorie struktury Mléčné dráhy „jako systému pohyblivých sluncí, podobný našemu planetárnímu systému“, výklad mlhovin („podobné nekonečně vzdáleným mléčným drahám“) [172] . Kant zřejmě nečetl Herschelovy články, ale jím získané výsledky považoval za dostatečné experimentální potvrzení vlastních teorií. V této souvislosti je pozoruhodné, že jak v kompendiu, tak v korespondenci je jméno Herschela uvedeno v angličtině, nikoli v německé verzi. Lze považovat za přesně prokázané, že Herschel nebyl vůbec obeznámen s Kantovými díly, jak dokládá jak korpus dokumentů, tak průběh vývoje Herschelových vlastních koncepcí [173] .

V roce 2013 vyšla sbírka „Harmony of the Spheres“, kterou připravila specialistka na fyziku a filozofii Silvia de Bianchi ( Univerzita v Barceloně ), jejíž autoři se zabývali různými aspekty kosmogonických představ dvou německých vědců. Anglický astronom a astrofyzik Michael Rowan-Robinson v článku publikovaném ve sborníku dospěl k závěru, že spekulativní teorie Kanta a Herschela nemají na moderní vědu téměř žádný vliv, na rozdíl od Kant-Laplaceovy hypotézy . Poznamenal také, že ani Herschel, ani Laplace nebyli obeznámeni s Kantovou teorií z roku 1755 [174] .

Herschelovo dílo vytvořilo základ moderní astronomie. Laplaceova rovnice je výchozím bodem ve vývoji moderní gravitační fyziky. V některých ohledech je hlavním překvapením, že tři současníci, jejichž životy se více než pět desetiletí překrývaly, spolu měli tak malý kontakt [175] .

William Herschel - skladatel

„ Posluchač se bude muset sám rozhodnout, zda svět ztratil velkého skladatele, když získal skvělého astronoma “: W. Duckles tvrdil, že Herschelovo rozhodnutí věnovat se astronomii, nikoli kompozici, bylo volbou mezi „genialitou a obyčejnou profesionalitou“ [176] . Po získání profesionálního hudebního vzdělání a rozvoje v hudebním prostředí se Herschel zpočátku realizoval jako virtuózní umělec a skladatel. Jako obvykle v 18. století byl plodným spisovatelem: v 60. letech 18. století napsal 24 symfonií , 10 koncertů (3 pro violu , 2 pro hoboj , zbytek pro housle a orchestr) a 6 sonát pro sólové housle, díla pro varhany, vojenské pochody, oratorium, duchovní hudba [25] [Pozn. 11] . Herschel interpret hrál na housle, violu, hoboj, cembalo a varhany [178] . Významná část tvůrčího dědictví Herschela - skladatele - byla ztracena [23] . Speciální recenzi jeho díla představil Vincent Duckles (profesor hudební vědy na Kalifornské univerzitě ) [179] . Článek vyšel u příležitosti provedení dvou Herschelových koncertů na 11. kongresu Mezinárodní astronomické unie . Rukopisy 15 partitur putovaly do knihovny Kalifornské univerzity v roce 1959 při prodeji majetku rodiny Herschelů ve Slough [180] . Herschelovo jediné celoživotní hudební vydání vyšlo v roce 1769 v Bath. Jednalo se o soubor šesti sonát pro housle, violoncello a cembalo. Podle Michaela Hoskina jsou smyčcové party malé a hlavní part – pro cembalo – vyžaduje úroveň virtuosa, i když sám skladatel tvrdil, že sonáty psal pro práci se svými studenty [181] . Nahrávky Herschelovy hudby vyšly v letech 1995 a 2003 [182] .

Podle A. Penyugina byl styl hudebníka Herschela podobný jeho metodě jako vědce. Vždy se snažil vystačit se skromnými interpretačními silami, dlouho se soustředil na jakýkoli hudební žánr a snažil se své skladby systematizovat. Herschelovo skladatelské dílo se pravděpodobně vyvíjelo podle předem stanoveného plánu [183] . W. Duckles poznamenal, že Herschelova díla byla napsána v jeho mládí - hlavně mezi 21 a 23 lety [25] . V první řadě museli potenciálním mecenášům a sponzorům předvést rozmanitost jeho talentu a profesionality. Pravděpodobně se původně rozhodl napsat 24 symfonií, protože po vytvoření takového množství děl (malých rozměrů) se již k tomuto žánru nevrátil. Sbírka symfonií v jeho archivu je seskupena do čtyř bloků po šesti, přičemž poslední jmenovaný autor nazývá „čtvrtý půltucet“ [184] . Nejproduktivnější roky byly před přestěhováním do Bathu, po začátku intenzivní divadelní činnosti Herschel komponoval především díla pro diletanty - své hlavní publikum a studenty [183] . Celkově Herschelova symfonická a komorní tvorba reprezentovala dvě významné tradice 18. století. Nejprve to byla mannheimská orchestrální škola , která měla „ citlivý styl “, nejvýrazněji reprezentovaný Carlem Philippem Immanuelem Bachem . Tento styl se vyznačuje rozmanitostí a dynamikou, „dosahující téměř až k přebytku“; ostré kontrasty, které by měly zprostředkovat pocity z bohatého vnitřního světa. Herschel měl ke skladbě strukturální vztah, podle V. Ducklese „používal hudební nápady jako stavební kameny“, ale ne vždy dokázal dosáhnout hladkého přechodu z jedné části do druhé. Druhou tradicí, do které byl Herschel začleněn, byla preromantická linie, v níž jej lze považovat za předchůdce Beethovena [185] .

První žánr, ke kterému se Herschel obrátil, byl instrumentální koncert . Jeho první opus pro hoboj a smyčce, soudě podle poznámek k původnímu rukopisu, vznikl v letech 1755-1759. V roce 1759 vznikly dva violové koncerty a v letech 1760-1764 další čtyři houslové koncerty. V Bathu byly v roce 1767 zkomponovány dva koncerty pro varhany a orchestr. Pokud byl hoboj v 18. století rozšířeným nástrojem, je podle A. Penyugina atypická volba violy, v Anglii byly všechny skladby pro tento nástroj psány v žánru sonát s basso continuo a později než v době Herschelovy kariéry. Mimo ostrovy pouze Telemann , Johann Sebastian a Wilhelm Friedemann Bach napsali skladby pro sólovou violu . Forma Herschelových koncertů ze všeho nejvíce připomínala archaické concerti grossi se sólovým nástrojem [186] .

Po prvních letech práce v Bathu Herschelovy experimenty podle V. Ducklese nezaujaly nečinnou veřejnost a byl nucen změnit svůj styl [187] . K různým svátkům vznikala i vokální díla, zejména miniatury - tzv. catch and glies , na které se Hamletův monolog změnil v anakreontickou ódu a úvodní scéna čarodějnictví v Macbethovi byla napsána pro trio gentlemanů [184] .

Herschelova hudba podle V. Ducklese „vyvolá posluchače: „A tohle je jako Haydn ! nebo Mozart !“ » [188] . Některá Herschelova díla odpovídala raně klasickému stylu, jehož módu v Anglii vštípil Johann Christian Bach . Herschelův houslový koncert napsaný tímto stylem je melodický, lyrický a postavený na opakovaném harmonickém opakování frází. V. Duckles přitom tvrdil, že Herschel je slabý melodista, přesněji řečeno příliš logický a racionální v rytmické výstavbě a frázování. Zároveň mohl být i skutečným inovátorem, který ve třetí použil pro 18. století neobvyklé opakování tématu z první části koncertu. Další tvorba ve stylu klasicismu (sonáty pro cembalo a housle) však vedla ke vzniku „standardnějších a povrchnějších“ děl [189] . Podle A. Penyugina vynikají v Herschelově odkazu jeho houslové capriccios, které napsal v letech, kdy se skladatelé k tomuto žánru obraceli jen zřídka. Jeho capriccios se nepodobají dřívějším výtvorům Locatelliho , virtuozita a rozvoj houslové techniky v nich nehrály prim. Mnoho z Herschelových capriccios nepřesáhlo délku tří tuctů taktů, připomínajících preludia , včetně jeho vlastních varhanních preludií. A. Penyugin také zaznamenal "mechanismus" některých Herschelových her, ale považoval to za záměrný úkol, capriccios lze prezentovat jako druh hudebního záznamu chemických a fyzikálních experimentů. Herschel používal komplexní klávesy - E-moll , G-ostrý moll , B-moll , čímž vytvořil jakýsi akustický experiment; právě v těchto skladbách se nejvýrazněji projevil skladatelův intelektuální přístup. Badatel dokonce uvedl, že Herschela lze nazvat „dědečkem anglické psychedelie “, protože používal disonantní harmonické sekvence a enharmonické modulace , které byly na svou dobu extrémně nestandardní. „ Cyklus jako celek... zanechává dojem průlomu..., který zůstává nikomu neznámý “ [184] .

Kulturní dopad

Herschel byl původně součástí uměleckého světa a pokračoval v komunikaci s jeho představiteli až do své smrti. Také jeho činnost měla v duchu doby určitý dopad na literaturu, která byla součástí systému mezinárodní neformální komunikace intelektuálů. Charles Burney dokonce koncipoval epopej "Herscheliad" ve 12 částech, na kterých se podílel sám William Herschel, ale dílo nebylo dokončeno a Burney ho poté opustil; rukopis je zachován jen částečně. Po nějakou dobu dokonce i král Jiří III. sledoval psaní eposu; v každém případě si Burney vzpomněl na rozhovor na toto téma v červenci 1799 na hradě Windsor. Celkem bylo podle propočtů australského badatele Clifforda Cunninghama Herschelovi věnováno 47 poetických děl 18.-19. století, a to jak vážných, tak satirických [192] . Z básníků první velikosti jsou v díle Percyho Bysshe Shelleyho (" Prometheus ") patrné jasné stopy Herschelových kosmologických teorií (včetně pohybu Slunce směrem k souhvězdí Herkula) a jím pozorovaného lunárního vulkanismu . Některé astronomické snímky se díky Herschelovým katalogům psaným spisovným jazykem objevily i v Tennysonově básni „Timbuktu“ [193] . V 1811 Lord Byron navštívil Slough , a, podle Michaela Rowana-Robinson, některé Herschelian záměry se objevily v básni “Don Juan” a báseň “Tma”; emocionální dojmy ze 40stopého dalekohledu se také jasně odrážejí [194] .

Objev Uranu okamžitě rezonoval s poezií své doby. V Hannoveru v roce 1786 vyšla anonymní německá báseň, ve které byl Herschel chválen - "Němec na březích Avonu " (tato řeka protéká Bathem). Profesor rétoriky na budínské univerzitě, György Sirdaeli (1740-1808), ve stejném roce 1786 publikoval latinskou báseň pod pseudonymem "Uranophile" (z řečtiny - "Loving Sky"). V prologu Prattovy (1789) divadelní adaptace Čínského sirotka (1789) jsou chváleny pokroky ve vědě a John Jeffreys [195] je zmíněn spolu s Herschelem a jeho „Georgian Star“ . Americký diplomat John Leeds Bozeman (1757-1823) publikoval v roce 1802 v Londýně poetické dojmy ze svých cest do Anglie a Portugalska (v posledně jmenovaném byl konzulem). Zmiňuje nejen samotného Herschela, ale také Karolínu, a dokonce i Mléčnou dráhu. Zmíněný Herschel ve svém „Chrámu přírody“ a Erasmus Darwin [196] . Obecně platí, že Herschelovo jméno a teleskopy zaujaly určité místo ve veřejném povědomí anglicky mluvícího světa do té míry, že 40stopý dalekohled byl zmíněn v Melvillovu Moby Dicku [197] .

Dědictví. Paměť

Prakticky všechna tištěná díla Williama Herschela (až na jednu výjimku) spatřila světlo světa ve Philosophical Transactions of the Royal Society . John Herschel vydal projekt na vydání otcových spisů hned po jeho smrti v roce 1822, ale nenašel nakladatele a odmítl tisknout na vlastní náklady. V roce 1829 začal profesor W. Pfaff publikovat Herschelovy články v německém překladu, ale vyšel pouze první svazek („ W. Herschels Entdeckungen in der Astronomie und den ihr verwandten Wissenschaften “). Pro pohodlí výzkumníků vydal Smithsonian Institution v roce 1881 souhrn všech Herschelových vědeckých prací [198] . Obecně se můžeme domnívat, že hlavní vědecký odkaz Herschela spojený s prací v oblasti hvězdné astronomie byl poměrně rychle zapomenut. Dokonce i jeho vlastní syn John Herschel byl k teoriím svého otce extrémně skeptický. V Evropě byly Herschelovy myšlenky v oblasti kosmogonie podporovány autoritou Laplacea , což je také nezachránilo před zapomněním [199] . V roce 1861 Arago podrobně popsal Herschelovy koncepty ve své „Commonly Intelligible Astronomy“. Teprve po širokém použití spektrální analýzy a stanovení povahy mlhovin se Herschelovo astronomické dědictví stalo předmětem nového vědeckého přehodnocení [200]

V archivu zůstalo mnoho nepublikovaných textů, včetně zpráv, které četl Herschel ve Philosophical Society of Bath. Teprve v roce 1912 byly shromážděny ve dvousvazkové sbírce vědeckých spisů publikovaných Johnem Dreyerem ; přednesl publikaci objemnou předmluvu. Herschelův archiv je držen Royal Astronomical Society a digitalizován (distribuován na CD a DVD ); některé z materiálů jsou v archivech Royal Society. Autobiografický materiál a dopisy Caroline Herschel byly vytištěny v roce 1879 a spolu s rodinným materiálem byly publikovány Herschelovou vnučkou Constance Lubbock jako součást Herschelovy kroniky v roce 1933, ačkoli vydavatelé vynechali řadu částí rukopisu (původní strojopis je v držení William Herschel Society). Obě autobiografie, které napsala Caroline Herschel, byly publikovány z rukopisů Michaela Hoskina v roce 2003. Poté vyšlo několik nových obsáhlých životopisů Herschelových, monografií o přínosu Williama Herschela vědě a jeho postavení ve vědeckém myšlení 18.–19. století a také katalogy předmětů, které pozoroval [201] . Herschelovu práci o kosmologii znovu vydal a okomentoval Michael Hoskin v roce 2012: The Construction of the Heavens: The Cosmology of William Herschel [202] .

Na památku Williama Herschela bylo pojmenováno mnoho objektů: měsíční kráter a kráter na Marsu ; největší kráter na Mimas a mezera v prstencích Saturnu ; asteroid z čeledi Phocaea . V roce 1987 byl uveden do provozu 4,2metrový dalekohled „William Herschel“ na observatoři Roque de los Muchachos , tehdy třetí největší na světě [203] . V letech 2009-2013 fungovala Herschelova vesmírná observatoř speciálně pro studium infračerveného záření v plném rozsahu [204] . Od roku 1974 je Herschelova medaile udělována Královskou astronomickou společností [205] .

V Slough je po Herschelovi pojmenováno gymnázium [206] . Škola pojmenovaná po Herschel také existuje v Hannoveru ; další škola je po něm pojmenována v Norimberku [207] . Mramorová busta Herschela je umístěna v řezenskéWalhalle “ (č. 46 ve spodní řadě podle průvodce z roku 2008 nebo č. 157 podle katalogu Karla Schülera z roku 1842) [208] [209] .

Místo, kde se nacházel Herschelův dům a observatoř ve Slough (ulice je po něm pojmenována), se nepodařilo zachovat; na jeho místě vznikl moderní kancelářský komplex , u kterého je pamětní cedule označující místo 40stopého dalekohledu [210] . Nově vybudovaný autobusový terminál Slough má tvar velryby, podle souhvězdí, kterému William Herschel věnoval velkou pozornost . V roce 1981 bylo v Bath otevřeno Herschelovo muzeum astronomie , které se nachází v domě na New King Street. Dům koupili Hillardovi, zrestaurovali a uvedli do nejautentičtější podoby. Členem správní rady je Brian May [177] . V House Museum sídlí ústředí Společnosti Williama Herschela, založené v roce 1977 Patrickem Moorem , který ji vedl až do své smrti v roce 2012. Společnost se snaží odkoupit věci z Herschelova domu ve Slough, které byly prodány v Sotheby's v roce 1958. Od konce 70. let 20. století existuje několik „Herschelových klubů“ (především v USA), které sdružují amatérské i profesionální astronomy zabývající se pozorováním Herschelových objektů [212] .

Primární zdroje

Poznámky

Komentáře
  1. Podle genealogie uvedené v monografii Michaela Hoskina se Isaac Herschel narodil 14. ledna 1707 v Hohenziaz (dnes součást Magdeburgu ). Oženil se s Annou Ilse Moritzen (narozenou mezi prosincem 1712 a lednem 1713) v Schlosskirche 12. října 1732. Anna Herschel zemřela v roce 1789. Později na stejném pohřbu odpočívali Isaac, Anna Ilse a jejich dcera Caroline [8] . William Herschel měl sourozence:
    1. Sophia Elisabeth Herschel, provdaná Griesbach (1733-1803); žila celý život v Hannoveru, měla sedm dětí [8] .
    2. Heinrich Anton Jacob Herschel (1734-1792); vojenský hudebník, žil celý život v Hannoveru. Měl dva syny, také hudebníky [9] .
    3. Johann Heinrich Herschel (1736-1743) [9] .
    4. Anna Christina Herschel (1741-1748) [10] .
    5. Johann Alexander Herschel (1745-1821); zemřel a byl pohřben v Hannoveru. Byl ženatý s Angličankou Margaret Smithovou, neměl děti [10] .
    6. Maria Dorothea Herschel (8. června 1748 – 21. dubna 1749) [10] .
    7. Carolina Lucrezia Herschel (1750-1848); po smrti svého bratra se vrátila do Hannoveru, kde zemřela a byla pohřbena [10] .
    8. Franz Johann Herschel (1752-1754), zemřel na neštovice [10] .
    9. Johann Dietrich Herschel (1755-1827); zemřel a byl pohřben v Hannoveru. Měl čtyři děti [11] .
  2. Jurgen Gamel tvrdil, že nejméně 38 hodin týdně byl Herschel odebrán ze soukromých hudebních lekcí, což přineslo největší příjem [23] .
  3. Zachoval se plakát, z něhož vyplývá, že oratorium bylo nastudováno jako Herschelovo „benefiční představení“, v plném složení sboru a orchestru. Vstupenky se prodávaly za 5 šilinků ve vlastním domě Herschelových .
  4. Herschel podporoval celou svou rozvětvenou rodinu. Každoročně převáděl peníze své matce Anně, aby si najala služebnou, poté splatil dluhy zesnulého manžela své sestry Sophie, po smrti svého staršího bratra Jacoba se zřekl svého podílu na dědictví a tak dále [52] .
  5. Přeložil N. S. Gintsburg [53] :

    ... Roste každým dnem a mezi nimi
    se třpytí Juliova hvězda, jako v menších svítidlech
    září Měsíc.

  6. Výlet do Göttingenu podnikli v červenci až srpnu 1786 společně William a Alexander Herschelovi. Cestou jsem stihl navštívit příbuzné v Hannoveru. Během jejich nepřítomnosti Caroline objevila novou kometu a dokonce ji předvedla královské rodině [69] .
  7. ^ Originální portrét byl objednán Johnem Herschelem v roce 1819; kopie zobrazená na obrázku patřila rodinnému příteli, druhá kopie patřila Caroline Herschel a vstoupila do galerie Royal Astronomical Society. Herschel je zobrazen s odznakem královského guelfského řádu. Kopie K. Herschela z roku 1835 byla litografována a opakovaně reprodukována [83]
  8. V roce 1823 informoval John Herschel tetu Caroline, že dalekohled je zcela mimo provoz, ale zůstane v zahradě jako památka. Kvůli ničení dřevěných konstrukcí byl na Štědrý den roku 1839 spuštěn k zemi tubus 40stopého dalekohledu [91] .
  9. ↑ V roce 1787 přijela E. R. Dashkova do Slough a objednala 20stopý dalekohled pro Ruskou akademii. V roce 1795 obdržela Kateřina II . 10stopý Herschelův dalekohled jako dar od Jiřího III. O zaslání tohoto daru byla rozsáhlá korespondence: Herschel nabídl císařovně výběr z 9 různých zrcadel – od 6¼palcového pro 7stopý reflektor (cena 100 guineí) až po zrcadlo pro 40stopý dalekohled. za cenu 8000 guinejí. Výrobce zároveň slíbil 50% slevu, pokud si zvedací mechanismy a rám vyrobí zákazník sám. Herschel odhadl mikrometr své práce na 200 guineí. Z dalších korunovaných zákazníků vyčníval španělský král Carlos IV . , který si na přelomu století objednal 25stopý dalekohled, ale Herschel mu vyrobil menší zrcadlo, protože hotové se ukázalo být pro něj vynikající kvality. vlastní potřeby. Do Španělska byly také poslány dva menší dalekohledy. Zrcadlo, testované v srpnu 1796, bylo leštěno a preparováno celou zimu a brzy na jaře roku 1797, poté v prvních měsících roku 1798 a teprve v roce 1802 byl nástroj odeslán do Madridu. V roce 1808 byl dalekohled zničen napoleonskými nájezdníky, ale projektová dokumentace a dvě zrcadla - pracovní a náhradní - zůstaly zachovány. Kromě toho byl v roce 1806 zakoupen 7stopý Herschelův dalekohled pro observatoř Dorpatské univerzity , která je nyní muzejním exponátem [109] [110] [111] [112] .
  10. K. Herschel má přednost při objevu šesti z nich: jednou byla Enckeho kometa , druhá byla také objevena před jejím pozorováním. Caroline Herschelové trvalo tři roky pozorování, než našla svou první kometu [141] .
  11. Seznam na webu Herschelova muzea astronomie obsahuje: 18 komorních symfonií; 6 symfonií pro velký orchestr; 12 koncertů pro housle, violu a hoboj; 2 koncerty pro varhany; 12 houslových sól; 24 capriccios a 1 sonáta pro housle; andante pro dva hoboje, dva lesní rohy a dva fagoty; různá vokální díla včetně „ Te Deum “ a žalmy; 6 fug pro varhany; 24 sonát pro varhany (10 je ztraceno); 24 kusů pro varhany (částečně zachovalé); 12 cembalových sonát (9 přežilo); 2 minuty pro cembalo atd. [177]
Prameny
  1. Hamel, 1988 , s. 6.
  2. Eremeeva A.I. Gerschel William // Velká sovětská encyklopedie  / Ch. vyd. A. I. Prochorova. - Třetí edice. - M .  : Sovětská encyklopedie, 1971. - T. 6: Plynový výtah - Gogolevo. - S. 432. - 624 s. - Stb. 1283-1284. - 1260 stb.
  3. Holden, 1881 , str. 6.
  4. Herschel, William // Židovská encyklopedie Brockhause a Efrona . - Petrohrad. , 1910. - T. VI. - Stb. 422.
  5. Hamel, 1988 , s. 6-7.
  6. Hoskin, 2011 , str. 6.
  7. Hoskin, 2014 , str. jeden.
  8. 12 Hoskin , 2011 , str. xiii.
  9. 12 Hoskin , 2011 , str. xiv.
  10. 1 2 3 4 5 Hoskin, 2011 , str. xv.
  11. Hoskin, 2011 , str. xv-xvi.
  12. Hoskin, 2011 , str. 7.
  13. Hamel, 1988 , s. 7.
  14. Cunningham, 2018 , str. 2-3.
  15. Hoskin, 2011 , str. 8-10.
  16. Hoskin, 2011 , str. 10-11.
  17. Cunningham, 2018 , str. 5-8.
  18. Hoskin, 2011 , str. 13-14.
  19. Hoskin, 2011 , str. 15-16.
  20. Cunningham, 2018 , str. 9-11.
  21. Hoskin, 2011 , str. 18-20.
  22. Hoskin, 2011 , str. 3.
  23. 1 2 Hamel, 1988 , str. jedenáct.
  24. Hoskin, 2011 , str. 20-22.
  25. 1 2 3 Duckles, 1962 , str. 56.
  26. Hoskin, 2011 , str. 23-24.
  27. Hoskin, 2011 , str. 25.
  28. Hoskin, 2011 , str. 28-29.
  29. Hamel, 1988 , s. 12-13.
  30. Hoskin, 2011 , str. 29-31.
  31. 1 2 Eremeeva, 1966 , str. 7.
  32. Hoskin, 2011 , str. 31-32.
  33. Eremeeva, 1966 , s. 8-9.
  34. Hoskin, 2011 , str. 35-36.
  35. Hoskin, 2011 , str. 37-38.
  36. Hoskin, 2011 , str. 39.
  37. Hoskin, 2011 , str. 39-43.
  38. Hoskin, 2011 , str. 44-45.
  39. Hoskin, 2011 , str. 46.
  40. Hoskin, 2011 , str. 46-48.
  41. Hoskin, 2011 , str. 49-50.
  42. Hoskin, 2011 , str. padesáti.
  43. William Herschel. Účet komety, od Mr. Herschel, FRS; Sdělil Dr. Watson, Jun. of Bath, FR S  (anglicky)  // Philosophical Transactions of the Royal Society of London : journal. — Sv. 71 . - S. 492-501 .
  44. Hoskin, 2011 , str. 50-51.
  45. Hoskin, 2011 , str. 51.
  46. Hoskin, 2011 , str. 57.
  47. Hoskin, 2011 , str. 58-60.
  48. Hoskin, 2011 , str. 52.
  49. Hoskin, 2011 , str. 55-56.
  50. Hoskin, 2011 , str. 60-61.
  51. Hoskin, 2011 , str. 62.
  52. 12 Hoskin , 2011 , str. 68.
  53. Quintus Horace Flaccus. Carmina. I.XII . Překlady a materiály . Sever G. M. Získáno 22. května 2020. Archivováno z originálu dne 10. června 2020.
  54. Hoskin, 2011 , str. 63-66.
  55. Hoskin, 2011 , str. 67-68.
  56. Hoskin, 2011 , str. 70-72.
  57. Eremeeva, 1966 , s. 13-14.
  58. Hoskin, 2011 , str. 73-74.
  59. Hoskin, 2011 , str. 77-80.
  60. Hoskin, 2011 , str. 83-84.
  61. Hoskin, 2011 , str. 89-91.
  62. Hoskin, 2011 , str. 89-91, 93-95.
  63. Hoskin, 2011 , str. 98-102.
  64. Hoskin, 2011 , str. 104-107.
  65. Hoskin, 2011 , str. 108-110.
  66. Hoskin, 2011 , str. 111-115, 131.
  67. Arago, 2000 , str. 126.
  68. Hoskin, 2011 , str. 115.
  69. Hoskin, 2011 , str. 129, 132.
  70. Hoskin, 2011 , str. 117-122.
  71. Hoskin, 2011 , str. 122-124.
  72. Hoskin, 2011 , str. 134-137, 158.
  73. Sněmovna lordů Journal Volume 39: March 1793 21-30 . Britská historie online (DIE Mercurii, 27° Martii 1793). - "Herschel přijímá přísahy v pořádku k jeho naturalizaci." Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2020.
  74. Hoskin, 2013 , str. 3.23.
  75. Hoskin, 2011 , deska 13.
  76. Hoskin, 2011 , str. 138-142.
  77. Hoskin, 2011 , str. 143-145.
  78. Hoskin, 2011 , str. 148-149.
  79. 12 Hoskin , 2011 , str. 150.
  80. Hoskin, 2011 , str. 154-155.
  81. Cunningham, 2018 , str. 299.
  82. Hoskin, 2011 , str. 150-153.
  83. Sir William Herschel (1738-1822) . Královská muzea Greenwich. Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2020.
  84. Hoskin, 2011 , str. 159-161.
  85. Hoskin, 2011 , str. 164-166.
  86. Hoskin, 2011 , str. 166-167.
  87. Hoskin, 2011 , str. 173, 179.
  88. Hoskin, 2011 , str. 148.
  89. Hoskin, 2011 , str. 169-170.
  90. Hoskin, 2011 , str. 174-176.
  91. Hoskin, 2011 , str. 178.
  92. Hoskin, 2014 , str. 37, 76.
  93. Hoskin, 2011 , str. 184.
  94. Arago, 2000 , str. 131.
  95. Hoskin, 2014 , str. 77.
  96. Hoskin, 2011 , str. 183-185.
  97. Hoskin, 2013 , str. 2,23-2,24.
  98. Holden, 1881 , str. 116-117.
  99. 1 2 Eremeeva, Tsitsin, 1989 , str. 212.
  100. 12 Mullaney , 2007 , str. 3.
  101. Eremeeva, 1966 , s. dvacet.
  102. Eremeeva, 1966 , s. 24.
  103. 1 2 Eremeeva, 1966 , str. deset.
  104. Cunningham, 2018 , str. 22-23.
  105. Eremeeva, 1966 , s. 179.
  106. Mullaney, 2007 , str. jedenáct.
  107. 1 2 Eremeeva, 1966 , str. 9.
  108. Mullaney, 2007 , str. čtrnáct.
  109. Hoskin, 2011 , str. 155-156.
  110. Eremeeva, 1966 , s. osm.
  111. Rassakhatskaya N.A. Ludwig Heinrich Nicolai a Herschelův dalekohled . Státní historicko-architektonické a přírodní muzeum-rezervace "Mon Repos Park" (22. února 2018). Získáno 4. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 23. února 2020.
  112. Projektový manažer Reet Mägi. 7stopý reflektor od W. Herschela . Muzeum historie univerzity v Tartu. Získáno 19. května 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2021.
  113. Hoskin, 2011 , str. 109-110.
  114. Mullaney, 2007 , str. 11-12.
  115. Lomonosov - astronom . Moskevská státní univerzita Lomonosova. Staženo 12. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 12. dubna 2020.
  116. Eremeeva, 1966 , s. 23.
  117. Mullaney, 2007 , str. 12-14.
  118. EJ Hysom. Tests of the Shape of Mirrors od Herschela // Journal for the History of Astronomy. - 1996. - Sv. 27, č. 4 (listopad). - 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. - Sv. 7. - S. 75-108. - doi : 10.1177/002182867600700201 .
  120. Cunningham, 2018 , str. 25.
  121. Cunningham, 2018 , str. 243-244.
  122. Jak změříte horu na Měsíci? . Pravé anomálie (Příběhy z dějin vědy) (30. května 2013). Staženo 13. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 18. února 2020.
  123. Hoskin, 2011 , str. 45-46.
  124. Cunningham, 2018 , str. 246.
  125. Holden, ES Ohledně pozorování sopek na Měsíci // Observatoř sirem Williamem Herschelem. - 1888. - Sv. 11. - S. 334-335.
  126. William Bruckman, Abraham Ruiz. Komentáře týkající se zprávy Williama Herschela z dubna 1787 o erupci sopky na Měsíci: byla tato pozorování projevem Impact Melt, produkovaného meteoritem z meteorického roje Lyrid? // Cornell University. - 2018. - ArXiv: 1804.08716.
  127. Eric S. Rabkin. Mars: Prohlídka lidské imaginace . - Westport, Londýn: Praeger, 2005. - S. 74-77. — 208p. - ISBN 0-275-98719-1 .
  128. Rané spekulace . Khan Academy. Staženo 14. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. června 2020.
  129. Berry, 1946 , str. 299.
  130. Berry, 1946 , str. 279.
  131. Berry, 1946 , str. 281.
  132. Herschel, John . On the Satellites of Uranus  (anglicky)  // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society  : journal. - Oxford University Press , 1834. - Sv. 3 , ne. 5 . - str. 35-36 . - .
  133. Denning WF Stoleté výročí objevu Uranu  // Scientific American Supplement . - 1881. - 22. října ( č. 303 ). Archivováno z originálu 12. ledna 2009.
  134. Paul Rincon . Uranové prstence „byly vidět v roce 1700“  (anglicky) , BBC News  (19. dubna 2007). Archivováno z originálu 15. března 2012. Staženo 19. dubna 2007.
  135. Objevil William Herschel prstence Uranu v 18. století?  (anglicky) . Physorg.com (2007). Získáno 20. června 2007. Archivováno z originálu 11. srpna 2011.
  136. Imke dePater, Heidi B. Hammel, Seran G. Gibbard, Mark R. Showalter. Nové prachové pásy Uranu: Jeden prsten, dva prsteny, červený prsten, modrý prsten   // Věda . - 2006. - Sv. 312 . - S. 92-94 . - doi : 10.1126/science.1125110 .
  137. Berry, 1946 , str. 298-299.
  138. William Herschel (1738-1822) (nepřístupný odkaz) . Získáno 27. června 2011. Archivováno z originálu 23. srpna 2006. 
  139. William Herschel . NNDB . Soylent Communications. Staženo 14. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 6. května 2020.
  140. Cunningham, 2018 , str. 27, 55.
  141. Cunningham, 2018 , str. 29-30.
  142. Cunningham, 2018 , str. 26.
  143. Cunningham, 2018 , str. 32.
  144. Cunningham, 2018 , str. 33.
  145. Cunningham, 2018 , str. 35.
  146. Cunningham, 2018 , str. 36-38.
  147. Cunningham, 2018 , str. 38-40.
  148. Cunningham, 2018 , str. 51.
  149. Cunningham, 2018 , str. 52-53.
  150. Eremeeva, 1966 , s. 37.
  151. Berry, 1946 , str. 283.
  152. Berry, 1946 , str. 284-285.
  153. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 212-213.
  154. Mullaney, 2007 , str. 16.
  155. Berry, 1946 , str. 285-286.
  156. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 213-215.
  157. Mullaney, 2007 , str. patnáct.
  158. Eremeeva, 1966 , s. 23-25.
  159. Eremeeva, 1966 , s. 26-27.
  160. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 216.
  161. Berry, 1946 , str. 290.
  162. Eremeeva, Tsitsin, 1989 , s. 216-217.
  163. Harmonie sféry, 2013 , str. 9.
  164. Harmonie sféry, 2013 , str. deset.
  165. Berry, 1946 , str. 291.
  166. Hoskin, 2012 , str. 73-75.
  167. Harmonie sféry, 2013 , str. 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. Úvahy o Kantovi a Herschelovi: interakce teorie a pozorování, str. 123, 129.
  175. The Harmony of the Sphere, 2013 , Michael Rowan-Robinson. Úvahy o Kantovi a Herschelovi: interakce teorie a pozorování, str. 130.
  176. Kachny, 1962 , s. 59.
  177. 1 2 Herschelovo muzeum astronomie . Bath Preservation Trust (2016). Získáno 9. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 10. června 2020.
  178. Penyugin, 2018 , str. 73.
  179. Philip Brett. Duckles, Vincent H(arris) . Grove Music online . Oxford University Press. doi : 10.1093/gmo/9781561592630.article.08255 . Získáno 9. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. června 2020.
  180. Kachny, 1962 , s. 55.
  181. Hoskin, 2011 , str. 12.
  182. William Herschel . diskotéky. Staženo 9. dubna 2020. Archivováno z originálu 5. června 2021.
  183. 1 2 Penyugin, 2018 , str. 74.
  184. 1 2 3 Penyugin, 2018 , str. 75.
  185. Kachny, 1962 , s. 56-57.
  186. Penyugin, 2018 , str. 74-75.
  187. Kachny, 1962 , s. 57.
  188. Kachny, 1962 , s. 57-58.
  189. Kachny, 1962 , s. 58-59.
  190. Hoskin, 2011 , deska 7.
  191. Cunningham, 2018 , str. 31.
  192. Cunningham, 2018 , str. 299-300, 346-347.
  193. Cunningham, 2018 , str. 301-303.
  194. Cunningham, 2018 , str. 306-307.
  195. Cunningham, 2018 , str. 313-316.
  196. Cunningham, 2018 , str. 317-318.
  197. Cunningham, 2018 , str. 326.
  198. Holden, Hastings, 1881 .
  199. Eremeeva, 1966 , s. 303-304.
  200. Eremeeva, 1966 , s. 307-308.
  201. Hoskin, 2011 , str. 223-224.
  202. Hoskin, 2014 , str. 103.
  203. Teleskop Williama Herschela . The Isaac Newton Group of Telescopes (23. července 2015). Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu 1. října 2020.
  204. Herschel . Evropská kosmická agentura. Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2020.
  205. Vítězové Herschelovy medaile . Královská astronomická společnost. Staženo 22. května 2020. Archivováno z originálu dne 11. června 2020.
  206. Herschel Grammar School Northampton Avenue, Slough, Berkshire . Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 10. února 2020.
  207. Friedrich-Wilhelm-Herschel Mittelschule . Staženo 11. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 11. dubna 2020.
  208. Karl Schuler. Das Pantheon der Deutschen, die Walhalla s ihren Genossen als ein Catalogue zum Handgebrauche bearbeitet: S einem Stahlstiche Walhalla's nebst einer kurzen Beschreibung ihrer Umgebung  : [ německy. ] . - Norimberk, 1842. - S. 31. - 32 S.
  209. Řezno, Německo. Walhallův památník . Trekzone. Získáno 30. listopadu 2021. Archivováno z originálu dne 30. listopadu 2021.
  210. Slough Borough Council: Sir William Herschel (odkaz není k dispozici) . Získáno 28. listopadu 2008. Archivováno z originálu 20. listopadu 2008. 
  211. Linda Serck. Autobusové nádraží Slough: Stříbrný delfín nebo velryba? . BBC News, Berkshire . BBC News Services (28. května 2011). Získáno 14. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 25. listopadu 2020.
  212. Mullaney, 2007 , str. 143-144.

Literatura

Odkazy