Откриване на Уран, седмата планета. Училищна енциклопедия Хершел предложи

Уилям Хершел е изключителен английски астроном от немски произход.

Роден в Хановер (Германия) на 15 ноември 1738 г. в семейството на музикант. След като получава домашно образование и става като баща си музикант, той влиза във военния оркестър като обоист и е изпратен в Англия като част от полка. След това напуска военната служба и известно време преподава музика. Написал 24 симфонии.

През 1789 г. е избран за чуждестранен почетен член на Петербургската академия на науките. Умира на 23 август 1822 г. На негов надгробен камъкПисано е: „Счупих небесните решетки“.

Страст към астрономията

Постепенно, докато изучава композиция и музикална теория, Хершел стига до математиката, от математиката до оптиката и от оптиката до астрономията. По това време той беше на 35 години. Без средства за закупуване на голям телескоп, през 1773 г. той започва сам да лъска огледала и да конструира телескопи и други оптични инструменти, както за собствени наблюдения, така и за продажба. Английският крал Джордж III, самият той любител на астрономията, повишава Хершел в ранг кралски астроном и му осигурява средства за изграждането на отделна обсерватория. От 1782 г. Хершел и сестра му Каролин, която му помагаше, непрекъснато работят за подобряване на телескопите и астрономическите наблюдения. Хершел успява да предаде страстта си към астрономията на семейството и приятелите си. Неговата сестра Каролайн, както вече споменахме, му помогна много в научни трудове.

След като е изучавала математика и астрономия под ръководството на брат си, Каролайн самостоятелно обработва неговите наблюдения и подготвя каталози на мъглявините и звездните купове на Хершел за публикуване. Каролайн откри 8 нови комети и 14 мъглявини. Тя е първата жена изследовател, приета като равна в групата на английските и европейските астрономи, които я избират за почетен член на Кралското астрономическо общество в Лондон и Кралската ирландска академия. Помагал му и брат му Александър. Син Джон, роден през 1792 г., още в детството показа забележителни способности. Той става един от най-известните английски астрономи и физици XIX V . Неговата популярна книга „Очерци по астрономия“ е преведена на руски и изиграва важна роля в разпространението на астрономическите знания в Русия.

Благодарение на някои технически подобрения и увеличаване на диаметъра на огледалата, Хершел през 1789 г. произвежда най-големия телескоп на своето време (фокусно разстояние 12 метра, диаметър на огледалото 49½ инча (126 см)). Основните трудове на Хершел обаче са свързани със звездната астрономия.

Наблюдения на двойни звезди

Хершел наблюдава двойни звезди, за да определи паралакси(промени във видимата позиция на обект спрямо отдалечен фон в зависимост от позицията на наблюдателя). В резултат на това той стигна до заключението за съществуването на звездни системи. Преди това се смяташе, че двойните звезди са само произволно разположени в небето по такъв начин, че да изглеждат наблизо, когато бъдат наблюдавани. Хершел установи, че двойните и множествените звезди съществуват като системи от звезди, физически свързани една с друга и въртящи се наоколо общ центърземно притегляне.

До 1802 г. Хершел е открил повече от 2 хиляди нови мъглявини и стотици нови визуални двойни звезди. Той също така наблюдава мъглявини и комети и съставя техните описания и каталози (подготвени за публикуване от сестра му Каролайн Хершел).

Метод на звездна лъжичка

За да проучи структурата на звездната система, Хершел разработи нов метод, базиран на статистическо преброяване на звезди в различни части на небето, наречен метод "звездна лъжичка". Използвайки този метод, той установи, че всички наблюдавани звезди представляват огромна сплескана система - Млечния път (или Галактика). Той изучава структурата на Млечния път и стига до извода, че Млечният път има формата на диск, а Слънчевата система е част от Млечния път. Хершел смяташе за основна задача изучаването на структурата на нашата Галактика. Той доказа, че Слънцето с всичките си планети се движи към съзвездието Херкулес. Докато изучава спектъра на Слънцето, Хершел открива инфрачервената невидима част от него - това се случва през 1800 г. Откритието е направено по време на следния експеримент: чрез разделяне слънчева светлинапризмата, Хершел постави термометъра точно отвъд червената лента на видимия спектър и показа, че температурата се повишава и следователно термометърът е засегнат от светлинно лъчение, недостъпно за човешкото око.

Откриване на планетата Уран

Уран- седмата планета по отношение на разстоянието от Слънцето, третата по диаметър и четвъртата по маса. Хершел го открива през 1781 г. Кръстен на гръцки богнебето на Уран, бащата на Кронос (в римската митология Сатурн) и дядото на Зевс.

Уран стана първата планета, открита в наши дни с помощта на телескоп. Уилям Хершел обяви откриването на Уран на 13 март 1781 г. Въпреки че понякога Уран се вижда с невъоръжено око, по-ранните наблюдатели не са разбрали, че това е планета поради неговата тъмнина и бавно движение.

Астрономическите открития на Хершел

• Планета УранНа 13 март 1781 г. Хершел посвещава това откритие на крал Джордж III и назовава откритата планета в негова чест - „Звездата на Джордж“, но името не влиза в употреба.
• Луните на Сатурн Мимас и Енцеладпрез 1789 г
• Луните на Уран Титания и Оберон.
• Въведе термина "астероид".
• Дефинирани движението на Слънчевата система към съзвездието Херкулес.
• Отворено инфрачервено лъчение.
• Инсталиран че галактиките са събрани в огромни „слоеве“, сред които той открои суперкупа в съзвездието Coma Berenices. Той беше първият, който изрази идеята за космическата еволюция под въздействието на гравитацията.
  

> Уилям Хершел

Биография на Уилям Хершел (1738-1781)

Кратка биография:

Място на раждане: Хановер, Брунсуик-Люнебург, Свещената Римска империя

Лобно място: Слау, Бъкингамшир, Англия

– Английски астроном: биография, снимка, откривател на планетата Уран, рефлекторен телескоп, двойни звезди, мъглявини, размер на Млечния път.

Накрая XVII начПрез 18 век познанията на астрономията за космоса са ограничени до слънчевата система. Не се знаеше какви са звездите, как са разпределени космическо пространство, колко е разстоянието между тях. Възможността за по-подробно изследване на структурата на Вселената с помощта на по-мощни телескопи е свързана с дейности, извършвани през в тази посокаанглийският астроном Уилям Хершел.

Фридрих е роден Уилям Хершелв Хановер на 15 ноември 1738 г. Баща му, военният музикант Исак Хершел, и майката Анна Илзе Морицен са от Моравия, която са принудени да напуснат и да се преместят в Германия. В семейството царува интелектуална атмосфера, а самият бъдещ учен получава доста разнообразно, но не систематично образование. Съдейки по „биографичната бележка“, писмата и дневника на самия Вилхелм и мемоарите на сестра му Каролайн, Уилям Хершел е много трудолюбив и ентусиазиран човек. Докато изучава математика, философия и астрономия, той показва забележителни таланти за точни науки. Това необикновен човекбеше надарен музикален таланти на 14-годишна възраст започва да свири във военния оркестър на полка в Хановер. След като служи четири години в Хановерския полк, през 1757 г. той заминава за Англия, където брат му Джейкъб преди това се е преместил.

Тъй като е беден, Хершел печели пари в Лондон, като копира музика. През 1766 г. се премества в град Бат, където става известен изпълнител, диригент и музикален педагог и придобива определено положение в обществото. Музиката му се струва твърде много проста задача, а жаждата за естествени науки и самообразование го привлича към точните науки и по-задълбочено познаване на света. Докато изучава математическите основи на музиката, той постепенно се насочва към математиката и астрономията.

Той придобива номер известни книгипо оптика и астрономия и такива произведения като „ Цялостна системаоптика“ от Робърт Смит и „Астрономия“ от Джеймс Фъргюсън, станаха основните му справочници. В същото време през 1773 г. той за първи път видя звездното небе през телескоп, чието фокусно разстояние беше 75 см. Такова малко увеличение изобщо не задоволи изследователя и, като купи всичко необходими материалии инструменти, той самостоятелно направи огледало за телескопа.

Въпреки значителните трудности, през същата година Уилям Хершел произвежда рефлектор с фокусно разстояние над 1,5 м. Самият той ръчно полира огледалата, работейки върху своето въображение до 16 часа на ден. Herschel създава специална машина за такава обработка само 15 години по-късно. Работата беше не само трудоемка, но и много опасна. Един ден, докато подготвях огледало, в пещта за топене избухна експлозия.

Брат му Александър и по-малката му сестра Каролайн винаги му помагаха в работата. Упоритият, всеотдаен труд е възнаграден добри резултатиа огледалата, направени от сплав от калай и мед, се оказаха с високо качество и позволиха да се видят кръгли изображения на звезди.

Според американския астроном Чарлз Уитни, семейство Хершел напълно се трансформира от музиканти в астрономи през периода от 1773 до 1782 г.

Хершел провежда първото си изследване на звездното небе през 1775 г. Все още изкарваше прехраната си с музика, но страстта му стана гледането звездно небе. Свободен от уроци по музикаПо едно време правеше огледала за телескопи, изнасяше концерти вечер и пак гледаше звездите нощем. Хершел предложи нов метод на „звездни парчета“, който направи възможно преброяването на броя на звездите в определени области на небето.

Докато наблюдавал небето в нощта на 13 март 1781 г., Хершел забелязал необичайно явление. Докато изучавал звездите, съседни на съзвездието Близнаци, той забелязал една звезда, която била по-голяма от всички останали. Той визуално го сравнява с N Близнаци и друга малка звезда, намираща се в квадрата между съзвездията Аурига и Близнаци, и вижда, че тя наистина е по-голяма от всяко от тях. Хершел реши, че това е комета. Големият обект имаше подчертан диск и се отклоняваше от еклиптиката. Ученият съобщава за кометата на други астрономи и продължава да я наблюдава. По-късно известни учени - академик на Парижката академия на науките П. Лаплас и академик на Петербургската академия на науките Д.И. Lexel, - изчисли орбитата на този обект и доказа, че Вилхелм Хершел е открил нова планета, която се намира отвъд Сатурн. Тази планета беше наречена Уран, беше 60 пъти повече от Земятаи се намира на разстояние 3 млрд. км. от слънцето. Откриването на нова планета донесе известност и слава на Хершел. Това беше първата планета, която учените успяха да открият.

Само девет месеца след откриването на планетата Уран, на 7 декември 1781 г., Уилям Хершел е избран за член на Кралското астрономическо дружество в Лондон, получава докторска степен от Оксфордския университет и златен медал от Кралското общество в Лондон. Избран е за почетен член на Петербургската академия през 1789 г.

Това събитие бележи началото на кариерата му. Крал Джордж III, който самият се интересуваше от астрономия, му даде поста кралски астроном през 1782 г. с доход от £200 годишно. Кралят отпуска средства за изграждането на обсерватория в град Слоу, близо до Уиндзор. С присъщия си ентусиазъм Хершел започва астрономически наблюдения. Биографът на учения Араго пише, че той е напуснал обсерваторията си само за да докладва на Кралското общество за резултатите от всеотдайната си работа.

Хершел посвети много време на подобряването на дизайна на телескопите. Той премахна второто малко огледало от обичайния дизайн, което значително подобри яркостта на полученото изображение. Той проведе работата си в посока увеличаване на диаметъра на огледалата. През 1789 г. е сглобен гигантски телескоп, който има тръба с дължина 12 метра и диаметър на огледалото 122 см. Възможностите на този телескоп са надминати едва през 1845 г., когато ирландският астроном Парсънс създава друг. по-голям апарат, чиято дължина достига 18 метра, а диаметърът на огледалото е 183 cm.

Възможностите на новия телескоп позволиха на Хершел да открие два спътника на планетата Сатурн и два спътника на Уран. На Вилхелм Хершел се приписва откриването на няколко нови небесни тела, но най-забележителните му открития се състоят не само в това.

Още преди изследванията на Хершел е известно съществуването на десетки двойни звезди. Те се смятаха за случайно сближаване на звезди и нямаше информация за тяхното разпространение в необятността на Вселената. Изследвайки различни области на звездното пространство, Хершел открива повече от 400 такива обекта. Той провежда изследвания за измерване на разстоянието между тях, изучава видимата яркост и цвета на звездите. Някои звезди, смятани преди за двойни, се оказаха, че се състоят от три или четири обекта. Въз основа на своите наблюдения ученият заключи, че двойните и множествените звезди са система от физически свързан приятелс приятел на звезди, които се въртят около един център на тежестта в пълно съответствие със закона за всемирното привличане.

За първи път в историята на астрономията Уилям Хершел прави систематични наблюдения на двойни звезди. От древни времена човечеството познава две мъглявини - мъглявината в съзвездието Орион и в съзвездието Андромеда, които могат да се видят без специална оптика. През 18 век много нови мъглявини са открити с помощта на мощни телескопи. Философът Кант и астрономът Ламбърт смятаха мъглявините за звездни системи, подобни на Млечния път, но разположени на огромни разстояния от Земята, което прави невъзможно разграничаването на отделните звезди.

Използвайки силата на своите непрекъснато подобряващи се телескопи, Хершел открива и изучава нови мъглявини. Каталогът, който той съставя и публикува през 1786 г., описва около 2500 такива обекта. Той не само търси нови мъглявини, но и изучава природата им. Благодарение на мощни телескопи стана ясно, че мъглявината е група от отделни звезди, значително отдалечени от нашата слънчева система. Понякога мъглявината се оказваше една планета, заобиколена от пръстен от мъгла. Други мъглявини не могат да бъдат разделени на отделни звезди дори с помощта на телескоп със 122-сантиметрово огледало.

Първоначално Хершел смята, че всички мъглявини са купове от отделни звезди, а тези, които не могат да се видят, се намират много далеч и ще бъдат разделени на отделни звезди, когато се използва по-мощен телескоп. Но той призна, че някои от съществуващите мъглявини може да са независими звездни системи, разположени извън Млечния път. Изследването на мъглявините показа тяхната сложност и разнообразие.

Неуморно продължавайки наблюденията си, Уилям Хершел стигна до заключението, че някои от мъглявините не могат да бъдат разделени на отделни звезди, тъй като се състоят от по-разредена субстанция, която той нарече светеща течност.

Ученият заключава, че звездите и мъгливата материя са широко разпространени във Вселената. Интересна беше ролята на това вещество и участието му в образуването на звезди. Хипотезата за образуването на звездни системи от материя, разпръсната в космоса, е изложена през 1755 г. Вилхелм Хершел изложи първоначалната хипотеза, че мъглявините, които не се разпадат на отделни звезди, са началният етап от процеса на звездообразуване. Мъглявината постепенно става по-плътна и образува или една звезда, първоначално заобиколена от мъглива обвивка, или куп от няколко звезди.

Кант приема, че всички звезди, съставляващи Млечния път, са се образували по едно и също време, а Хершел е първият, който предполага, че звездите могат да имат различни възрасти, обучението им е непрекъснато и продължава и в момента.

Тази идея не намери подкрепа или разбиране и идеята за едновременното формиране на всички звезди преобладаваше в науката дълго време. И едва през втората половина на миналия век, в резултат на постиженията на астрономията, особено на работата на съветските учени, беше доказана разликата във възрастта на звездите. Изследвани са много звезди на възраст от няколко милиона до милиарди години. Съвременната наука потвърди хипотезите и предположенията на Хершел за природата на мъглявините в общи модели. Установено е, че газовите и прахови мъглявини са широко разпространени в нашата галактика и други галактики. Естеството на тези образувания се оказа много по-сложно, отколкото ученият можеше да си представи.

Той правилно вярваше, подобно на Кант и Ламбърт, че отделните мъглявини са системи от звезди и са разположени твърде далеч, но с течение на времето ще бъде възможно да се видят отделните им звезди с помощта на по-модерни инструменти.

През 18 век е открито, че много звезди се движат. Използвайки изчисления, Хершел успя да докаже движението на слънчевата система в посока на съзвездието Херкулес.

Той счита за основна цел изучаването на структурата на системата Млечен път, определянето на нейния размер и форма. Той работи в тази посока от няколко десетилетия. Той не знаеше размерите на звездите, разстоянията между тях или местоположението им, но предположи, че всички звезди имат приблизително еднаква яркост, разположени са равномерно и разстоянията между тях са приблизително еднакви, а слънцето е разположено към център на тази система. Използвайки своя гигантски телескоп, той изчислява броя на звездите в определена област на небето и по този начин се опитва да определи докъде и в каква посока се простира галактиката Млечен път. Той не беше наясно с феномена на поглъщане на светлина в космоса и вярваше, че гигантски телескоп би позволил да се видят най-далечните звезди на нашата галактика.

Днес е известно, че звездите имат различна светимост и са разпределени неравномерно в пространството. А размерът на Галактиката прави невъзможно да се видят нейните граници дори с гигантски телескоп. Следователно Хершел не успя да определи правилно формата, размера на Галактиката и позицията на Слънцето в нея. Изчисленият от него размер на Млечния път се оказва значително подценен.

Наред с това той се занимава и с други изследвания в областта на астрономията. Хершел успя да разгадае природата на слънчевата радиация и установи, че тя съдържа топлина, светлина и химически лъчи, невидими за окото. С това той прогнозира откриването на инфрачервено и ултравиолетово лъчение извън слънчевия спектър.

Започвайки работата си в областта на астрономията като любител, той отдава всичко на хобито си свободно време. Музикалната дейност остава източник на финансови средства за дълго време. Едва в напреднала възраст Хершел получава достатъчно финансови средства за извършване на научните си изследвания.

Този мъж беше комбинация от красиво човешки качестваи таланта на истински учен. Хершел беше търпелив и последователен наблюдател, целенасочен и неуморен изследовател и дълбок мислител. На върха на славата си той все още остава прост, искрен и очарователен човек за околните, което свидетелства за неговата благородна и дълбока природа.

Вашата научна страст и страст изследователска дейносттой успя да го предаде на своите близки и роднини. Огромна помощ в научните изследвания оказва сестра му Каролайн, която с негова помощ изучава астрономия и математика, обработва научните наблюдения на брат си и подготвя за публикуване каталози на откритите и описани от него мъглявини и звездни купове. Дирижиране независими изследвания, Каролайн откри 8 комети и 14 нови мъглявини. Тя беше призната от астрономите в Англия и Европа и беше избрана за почетен член на Кралското астрономическо дружество в Лондон и Кралската ирландска академия. Каролайн беше първата жена в изследователската дейност, удостоена с подобни титли.

Сред най-важните открития, които принадлежат на изследователите на Вселената, едно от първите места е заето от откриването на седмата голяма планета на Слънчевата система - Уран. Никога в историята не е имало подобно събитие и то заслужава да бъде разказано по-подробно. Всичко започва, когато млад немски музикант на име Уилям Хершел (1738-1822) идва в Англия в търсене на работа.

Като дете Уилям попада на книгата на Робърт Смит „Системата на оптиката“ и под нейно влияние развива голямо желание за астрономия.

В началото на 1774 г. Уилям построява първия си рефлекторен телескоп с фокусно разстояние около 2 м. През март същата година той започва редовни наблюдения на звездното небе, като преди това си обещава „да не оставя нито едно, дори най-незначителното парче от небето без подходящо изследване. Никой досега не е правил подобни наблюдения. Така започва кариерата на Уилям Хершел като астроном. Верният помощник на Хершел във всички негови дела беше Каролайн Хершел (1750-1848). Тази безкористна жена успя да подчини личните си интереси на научните хобита на брат си. А брат й, който си беше поставил грандиозна „звездна цел“, постоянно се стремеше да подобри средствата си за наблюдение. Следвайки 7-футовия телескоп, той изгражда 10-футов и след това 20-футов.

Седем години на интензивно изследване на неизмеримия звезден „океан“ вече бяха зад нас, когато настъпи вечерта на 13 март 1781 г. Възползвайки се от ясното време, Уилям реши да продължи наблюденията си; Записите в дневника се пазеха от сестра ми. В тази паметна вечер той се зае да определи позицията на няколко двойни звезди в областта на небето, разположена между „рогата“ на Телец и „краката“ на Близнаци. Без да подозира нищо, Уилям насочи 7-футовия си телескоп там и беше изумен: една от звездите светеше под формата на малък диск.

Всички звезди без изключение се виждат през телескоп като светещи точки и Хершел веднага разбра, че странното светило не е звезда. За да се увери окончателно в това, той два пъти сменя окуляра на телескопа с по-здрав. С нарастването на увеличението на тръбата се увеличава и диаметърът на диска на неизвестния обект, докато за съседните звезди не се наблюдава нищо подобно. Отдалечавайки се от телескопа, Хершел започна да се взира в нощното небе: мистериозното светило едва се виждаше с просто око...

Допълнителни наблюдения показаха това мистериозен обектима собствено движение спрямо заобикалящите го звезди. От този факт Хершел заключава, че е открил комета, въпреки че не се вижда опашка или мъглива черупка, характерна за кометите. Хершел дори не се замисли, че това може да е нова планета.

На 26 април 1781 г. Хершел представи своя „Доклад за комета“ пред Кралското общество (Английската академия на науките). Скоро астрономите започнаха да наблюдават новата „комета“. Те очакваха с нетърпение часа, когато кометата на Хершел щеше да се приближи до Слънцето и да даде на хората очарователно зрелище. Но „кометата“ все още бавно си проправяше път някъде близо до границите на слънчевата област.

До лятото на 1781 г. броят на наблюденията на странната комета вече е напълно достатъчен за недвусмислено изчисляване на нейната орбита. Те са изпълнени с голямо майсторство от петербургския академик Андрей Иванович Лексел (1740-1784). Той беше първият, който установи, че Хершел изобщо не е открил комета, а нова, неизвестна още на никого известна планета, която се движи по почти кръгова орбита, разположена 2 пъти по-далеч от Слънцето от орбитата на Сатурн и 19 пъти по-далеч от орбитата на Земята. Лексел също определи периода на революция на новата планета около Слънцето: той беше равен на 84 години. И така, Уилям Хершел се оказа откривателят на седмата планета в Слънчевата система. С появата му радиусът на планетарната система веднага се удвои! Никой не очакваше такава изненада.

Новината за откриването на нова голяма планета бързо се разпространи по целия свят. Хершел е награден със златен медал, избран е за член на Кралското общество и е удостоен с много научни степени, включително почетен член на Академията на науките в Санкт Петербург. И, разбира се, самият английски крал Джордж III искаше да види скромния „звезден любовник“, който внезапно стана световна знаменитост. По заповед на крал Хершел той и неговите инструменти са отведени в кралската резиденция и целият двор се интересува от астрономически наблюдения. Очарован от историята на Хершел, кралят го повишава в длъжността придворен астроном с годишна заплата от 200 паунда. Сега Хершел успя да се посвети изцяло на астрономията и музиката остана за него само приятно забавление. По предложение на френския астроном Жозеф Лаланд известно време планетата носи името Хершел, а по-късно, според традицията, получава митологичното име - Уран. Така че в Древна Гърциясе нарича бог на небето.

След като получи ново назначение, Хершел се установи със сестра си в град Слоу, близо до замъка Уиндзор, лятната резиденция на английските крале. С удвоена енергия той се зае да организира нова обсерватория.

Невъзможно е дори да се изброят всички научни постижения на Хершел. Те откриха стотици двойни, кратни и променливи звезди, хиляди мъглявини и звездни купове, спътници на планети и много други. Но само откриването на Уран би било достатъчно, за да остане името на любознателния самоук астроном завинаги в историята на развитието на световната наука. А къщата в Slow, където някога е живял и работил Уилям Хершел, сега е известна като „Къщата на обсерваторията“. Доминик Франсоа Араго го нарече „ъгълчето на света, в което е направено най-голямото числооткрития."

(1738-1822) - основател на звездната астрономия, чуждестранен почетен член на Санкт Петербургската академия на науките (1789). С помощта на направените от него телескопи той извършва систематични изследвания на звездното небе, изучава звездни купове, двойни звезди и мъглявини. Построява първия модел на Галактиката, установява движението на Слънцето в космоса, открива Уран (1781), неговите 2 спътника (1787) и 2 спътника на Сатурн (1789).

Първите опити да се проникне по-дълбоко в мистерията на структурата на звездната Вселена чрез внимателни наблюдения с помощта на най-мощните телескопи са свързани с името на астронома Уилям Хершел.

Фридрих Вилхелм Хершел е роден на 15 ноември 1738 г. в Хановер в семейството на обоиста от Хановерската гвардия Исак Хершел и Анна Илзе Морицен. Протестантите на Хершел идват от Моравия, която вероятно са напуснали по религиозни причини. Атмосферата на родителския дом може да се нарече интелектуална. „Биографична бележка“, дневник и писма на Вилхелм, негови спомени по-млада сестраКаролайн ни въвежда в дома и света на интересите на Хершел и ни показва наистина титаничната работа и страст, създали един изключителен наблюдател и изследовател.

Хершел получава широко, но несистематично образование. Заниманията по математика, астрономия и философия разкриват способностите му в точните науки. Но, освен това, Вилхелм имаше страхотно музикални способностии на четиринадесет години се присъединява към полковия оркестър като музикант. През 1757 г., след четири години военна служба, той заминава за Англия, където малко по-рано се е преместил брат му Якоб, капелмайстор на Хановерския полк.

Без нито стотинка в джоба си, Уилям, преименуван на Уилям в Англия, започва да копира бележки в Лондон. През 1766 г. той се премества в Бат, където скоро постига голяма слава като изпълнител, диригент и учител по музика. Но такъв живот не можеше да го задоволи напълно. Интересът на Хершел към природните науки и философията и постоянното независимо образование го карат да се интересува от астрономия. „Колко жалко, че музиката не е сто пъти по-трудна от науката, обичам дейността и имам нужда да правя нещо“, пише той на брат си.

През 1773 г. Уилям Хершел придобива редица трудове по оптика и астрономия. Пълната оптична система на Смит и Астрономията на Фъргюсън стават негови справочници. През същата година той за първи път погледна небето през малък телескоп с фокусно разстояние около 75 см, но наблюденията с толкова малко увеличение не задоволиха изследователя. Тъй като нямаше пари да си купи телескоп с по-висока апертура, той реши да го направи сам.

След закупуване необходими инструментии заготовки, Уилям Хершел независимо отлива и полира огледалото за своя първи телескоп. Преодолявайки големи трудности, през същата 1773 г. Хершел произвежда рефлектор с фокусно разстояние над 1,5 м. Хершел полира огледалата на ръка (той създава машина за тази цел само петнадесет години по-късно), често работи за 10, 12 и. дори 16 часа подред, тъй като спирането на процеса на смилане влоши качеството на огледалото. Работата се оказа не само трудна, но и опасна, един ден, докато се правеше заготовка за огледало, топилната пещ избухна.

Сестра Каролайн и брат Александър бяха верни и търпеливи помощници на Уилям в това тежка работа. Упоритата работа и ентусиазмът дадоха отлични резултати. Огледалата, изработени от Уилям Хершел от сплав от мед и калай, бяха с отлично качество и даваха идеално кръгли изображения на звездите.

Както пише известният американски астроном Чарлз Уитни, „от 1773 до 1782 г. Хершеловите са били заети да се обръщат от професионални музикантив професионални астрономи."

През 1775 г. Уилям Хершел започва първото си „изследване на небето“. По това време той продължава да си изкарва хляба музикална дейност, но истинската му страст са астрономическите наблюдения. Между уроците по музика той прави огледала за телескопи, изнася концерти вечер и прекарва нощите си в наблюдение на звездите. За тази цел Хершел предлага оригинал нов начин„звездни лъжички“, т.е. преброяване на броя на звездите в определени области на небето.

На 13 март 1781 г., докато наблюдавал, Хершел забелязал нещо необичайно: „Между десет и единадесет вечерта, докато изучавах слабите звезди в района на N Близнаци, забелязах една, която изглеждаше по-голяма от останалите. Изненадан от необичайния му размер, аз го сравних с N Близнаци и малка звезда в квадрата между съзвездията Аурига и Близнаци и открих, че е значително по-голям от всяко от тях. Подозирах, че е комета." Обектът имаше подчертан диск и се движеше по еклиптиката. След като информира други астрономи за откриването на „кометата“, Хершел продължи да я наблюдава.

Няколко месеца по-късно двама известни учени - академик на Петербургската академия на науките Д.И. Лексел и академик на Парижката академия на науките Пиер Симон Лаплас, след като изчислиха орбитата на отворения небесен обект, доказаха, че Хершел е открил планета, която се намира отвъд Сатурн. Планетата, по-късно наречена Уран, се намираше на почти 3 милиарда километра от Слънцето и беше над 60 пъти по-голяма от обема на Земята. За първи път в историята на науката беше открита нова планета, тъй като известните досега пет планети са били наблюдавани в небето от векове. Откриването на Уран разшири границите на Слънчевата система повече от два пъти и донесе слава на своя откривател.

Девет месеца след откриването на Уран, на 7 декември 1781 г., Уилям Хершел е избран за член на Кралското астрономическо общество на Лондон и получава докторска степен от Оксфордския университет и Златен медална Лондонското кралско общество (през 1789 г. Петербургската академия на науките го избира за почетен член).

Откриването на Уран оформя кариерата на Хершел. Крал Джордж III, самият той любител на астрономията и покровител на хановерците, го назначава за „Кралски астроном“ през 1782 г. с годишна заплата от £200. Кралят също така му осигурява средства за изграждането на отделна обсерватория в Слау, близо до Уиндзор. Тук Уилям Хершел с младежки плам и необикновено постоянство започва астрономически наблюдения. Според биографа на Араго той напуснал обсерваторията само за да представи на кралското общество резултатите от своя неуморен труд.

В. Хершел продължава да обръща основно внимание на подобряването на телескопите. Той изхвърли второто малко огледало, което беше използвано дотогава и по този начин значително увеличи яркостта на изображението. Постепенно Хершел увеличава диаметрите на огледалата. Неговият връх е телескопът, построен през 1789 г., гигантски за онова време, с тръба с дължина 12 м и огледало с диаметър 122 см. Този телескоп остава ненадминат до 1845 г., когато ирландският астроном У. Парсънс построява още по-голям телескоп. - дължина почти 18 метра с диаметър на огледалото 183 см.

Използвайки най-новия телескоп, Уилям Хершел откри две луни на Уран и две луни на Сатурн. Така откриването на няколко небесни тела в Слънчевата система се свързва с името на Хершел. Но това не е основното значение на неговата забележителна дейност.

Още преди Хершел бяха известни няколко десетки двойни звезди, но такива двойки знаменитостисе разглеждат като случайни срещи между съставните им звезди и не се приема, че двойните звезди са широко разпространени във Вселената. Хершел внимателно изследва различните части на небето в продължение на много години и открива над 400 двойни звезди. Той изучава разстоянията между компонентите (в ъглови мерки), техния цвят и привиден блясък. IN в някои случаизвездите, считани преди за двойни, се оказаха тройни и четворни (множество звезди). Хершел стигна до извода, че двойните и множествените звезди са системи от звезди, физически свързани помежду си и, както той беше убеден, въртящи се около общ център на тежестта, съгласно закона за всемирното привличане.

Уилям Хершел е първият астроном в историята на науката, който систематично изучава двойните звезди. От древни времена е известна ярка мъглявина в съзвездието Орион, както и мъглявина в съзвездието Андромеда, видима с просто око. Но едва през 18-ти век, с подобряването на телескопите, бяха открити много мъглявини. Имануел Кант и Ламбърт вярваха, че мъглявините са цели звездни системи, други Млечни пътища, но отдалечени на колосални разстояния, на които отделните звезди не могат да бъдат разграничени.

В. Хершел свърши страхотна работа с откриването и изучаването на нови мъглявини. Той използва непрекъснато нарастващата мощност на своите телескопи, за да направи това. Достатъчно е да се каже, че съставените от него каталози въз основа на наблюденията му, първият от които се появява през 1786 г., наброяват около 2500 мъглявини. Задачата на Хершел обаче не беше просто да открие мъглявини, а да разкрие тяхната природа. Чрез неговите мощни телескопи много мъглявини бяха ясно разделени на отделни звезди и по този начин се оказаха звездни купове далеч от Слънчевата система. В някои случаи мъглявината се оказа звезда, заобиколена от мъгляв пръстен. Но други мъглявини не бяха разделени на звезди дори с помощта на най-мощния - 122-сантиметров телескоп

Отначало Хершел заключава, че почти всички мъглявини всъщност са колекции от звезди и най-отдалечените от тях също ще се разпаднат на звезди в бъдеще - когато се наблюдават с още по-мощни телескопи. В същото време той призна, че някои от тези мъглявини не са звездни купове в рамките на Млечния път, а независими звездни системи. По-нататъшните изследвания принудиха Уилям Хершел да задълбочи и допълни възгледите си. Светът на мъглявините се оказа по-сложен и разнообразен, отколкото се смяташе досега.

Продължавайки неуморно да наблюдава и отразява, Хершел признава, че много от наблюдаваните мъглявини изобщо не могат да бъдат разложени на звезди, тъй като се състоят от много по-разредена субстанция („светеща течност“, както смята Хершел) от звездите. Така Хершел стигна до извода, че мъглявата материя, подобно на звездите, е широко разпространена във Вселената. Естествено възникна въпросът за ролята на това вещество във Вселената, дали това е материалът, от който са възникнали звездите. През 1755 г. Имануел Кант излага хипотеза за формирането на цели звездни системи от първоначално съществуваща разпръсната материя. Хершел изрази смелата идея, че различни видовенеразпадащите се мъглявини представляват различни етапи на звездообразуване. Чрез уплътняване на мъглявината от нея постепенно се образува или цял куп звезди, или една звезда, която в началото на своето съществуване все още е заобиколена от мъглива обвивка. Ако Кант вярваше, че всички звезди на Млечния път някога са се образували едновременно, тогава Хершел беше първият, който предположи, че звездите са различни възрастии образуването на звезди продължава непрекъснато и се случва в наше време.

Тази идея на Уилям Хершел по-късно беше забравена и погрешното мнение за едновременния произход на всички звезди в далечното минало дълго време доминира в науката. Едва през втората половина на 20-ти век, въз основа на огромните успехи на астрономията и особено на трудовете на съветските учени, бяха установени разлики във възрастта на звездите. Изследвани са цели класове звезди, които несъмнено съществуват от няколко милиона години, за разлика от други звезди, чиято възраст се определя от милиарди години. Възгледите на Хершел за природата на мъглявините в общ контурпотвърдено съвременна наука, който установи, че газовите и прахови мъглявини са широко разпространени в нашата и други галактики. Естеството на тези мъглявини се оказа дори по-сложно, отколкото Хершел можеше да си представи.

В същото време Уилям Хершел, дори в края на живота си, беше убеден, че някои мъглявини са далечни звездни системи, които в крайна сметка ще бъдат разложени на отделни звезди. И в това той, подобно на Кант и Ламбърт, се оказва прав.

Както вече споменахме, през 18 век е открит собствено движениемного звезди. Хершел чрез изчисления успява през 1783 г. убедително да докаже, че нашите слънчева системадвижейки се към съзвездието Херкулес.

Но Уилям Хершел смята, че основната му задача е да изясни структурата на звездната система на Млечния път или нашата Галактика, нейната форма и размер. Той правеше това в продължение на няколко десетилетия. По това време той не разполагаше с никакви данни нито за разстоянията между звездите, нито за тяхното разположение в пространството, нито за техните размери и светимост. Без тези данни Хершел приема, че всички звезди имат еднаква яркост и са разпределени равномерно в пространството, така че разстоянията между тях са повече или по-малко еднакви, а Слънцето се намира близо до центъра на системата. В същото време Хершел не познаваше феномена на поглъщане на светлина в космическото пространство и освен това вярваше, че дори най-отдалечените звезди на Млечния път са достъпни за неговия гигантски телескоп. Използвайки този телескоп, той преброи звездите в различни части на небето и се опита да определи колко далеч се простира нашата звездна система в една или друга посока.

Но първоначалните предположения на Хершел са погрешни. Сега е известно, че звездите се различават помежду си по яркост и че са разпределени неравномерно в Галактиката. Галактиката е толкова голяма, че нейните граници не са били достъпни дори за гигантския телескоп на Хершел, така че той не може да стигне до правилни заключения относно формата на Галактиката и позицията на Слънцето в нея и силно подценява нейния размер.

Уилям Хершел се занимава и с други въпроси на астрономията. Между другото, той разкрива сложната природа на слънчевата радиация и заключава, че тя включва светлина, топлина и химични лъчи (радиация, която не се възприема от окото). С други думи, Хершел е предвидил откриването на лъчи, които излизат извън нормалния слънчев спектър - инфрачервени и ултравиолетови.

Хершел започна своето научна дейносткато скромен любител, който е имал възможност да посвети само свободното си време на астрономията. Преподаването на музика остава източник на препитание за дълго време. Едва на стари години той придобива финансови средства да се занимава с наука.

Астрономът съчетаваше чертите на истински учен и прекрасен човек. Хершел беше най-умел наблюдател, енергичен изследовател и дълбок и целенасочен мислител. В самия зенит на славата си той остана очарователен, мил и прост човек, което е характерно за дълбоките и благородни натури.

Уилям Хершел успява да предаде страстта си към астрономията на семейството и приятелите си. Сестра му Каролин му помага много в научната му работа. След като е изучавала математика и астрономия под ръководството на брат си, Каролайн самостоятелно обработва неговите наблюдения и подготвя каталози на мъглявините и звездните купове на Хершел за публикуване. Посвещавайки много време на наблюдения, Каролайн откри 8 нови комети и 14 мъглявини. Тя беше първата жена изследовател, приета като равна в кохортата на английските и европейските астрономи, които я избраха за почетен член на Кралското астрономическо общество в Лондон и Кралската ирландска академия

Уилям Хершел е роден в семейство на музиканти. Именно музиката го подтикна да изучава звездите. Ученият е пътувал от музикална теориякъм математиката, след това към оптиката и накрая към астрономията.

Фредерик Уилям Хершел е роден в германската административна област Хановер на 15 ноември 1738 г. Родителите му са евреи, имигранти от Моравия. Те приеха християнството и напуснаха родината си по религиозни причини.

Уилям имаше 9 сестри и братя. Баща му, Исак Хершел, е обоист в Хановерската гвардия. Като дете момчето получава цялостно, но не систематично образование. Той проявява склонност към философия, астрономия и математика.

На 14-годишна възраст младежът влиза в полковия оркестър. След 3 години той е преместен от Херцогство Брунсуик-Люнебург в Англия. И след още 2 години си тръгва военна службав името на музиката.

Първо, той пренаписва бележките, за да „свърже двата края“. След това става учител по музика и органист в Халифакс. След като се премества в град Бат, той заема позицията на мениджър на публични концерти.

През 1788 г. Уилям Хершел се жени за Мери Пит. След 4 години имат син, който ранните годинипроявява увлечение към музиката и точните науки, наследено от баща му.

Страст към астрономията

Обучавайки учениците да свирят на инструменти, Хершел скоро установява, че уроците по музика са твърде прости и не го удовлетворяват. Учи философия, естествени науки, а през 1773 г. се увлича по оптика и астрономия. Уилям придобива произведенията на Смит и Фъргюсън. Техните публикации - "Пълна система на оптика" и "Астрономия" - станаха негови справочници.

През същата година той за първи път наблюдава звезди през телескоп. Хершел обаче няма средства да закупи своя. Затова той решава да го създаде сам.

През същата 1773 г. той излива огледало за своя телескоп и създава рефлектор с фокусно разстояние над 1,5 м. Той е подкрепен от брат си Александър и сестра си Каролина. Заедно те правят огледала от калай и медни сплави в топилна пещ и ги полират.

Въпреки това Уилям Хершел прави първите си пълноценни наблюдения едва през 1775 г. В същото време той продължава да изкарва прехраната си, като преподава музика и се изявява на концерти.

Първо откритие

Събитието, което определи бъдеща съдбаХершел като учен се появи на 13 март 1781 г. Вечерта, докато изучавал обекти, разположени близо до съзвездието Близнаци, той забелязал, че една от звездите е по-голяма от останалите. Имаше ясно изразен диск и се изместваше по еклиптиката. Изследователят предположил, че това е комета и съобщил за наблюдението на други астрономи.

От откритието се заинтересували академикът на Петербургската академия на науките Андрей Лексел и академикът на Парижката академия на науките Пиер Симон Лаплас. След като извършиха изчисления, те доказаха, че откритият обект не е комета, а неизвестна планета, разположена отвъд Сатурн. Размерите му надвишават обема на Земята 60 пъти, а разстоянието до Слънцето е почти 3 милиарда километра.

По-късно откритият обект е кръстен. Той не само разшири идеята за размер с 2 пъти, но и стана първата открита планета. Преди това останалите 5 са ​​били лесно наблюдавани в небето от древни времена.

Признание и награди

През декември 1781 г. за своето откритие Уилям Хершел беше награден с медалКопли и става член на Лондонското кралско общество. Присъдена му е и докторска степен от Оксфорд. 8 години по-късно е избран за член-кореспондент на Петербургската академия на науките.

През 1782 г. крал Джордж III назначава Хершел за кралски астроном с годишна заплата от 200 паунда. Освен това монархът му осигурява средства за изграждането на собствена обсерватория в Слоу.

Уилям Хершел продължава да работи върху създаването на телескопи. Той значително ги подобрява: увеличава диаметрите на огледалата и постига по-голяма яркост на изображението. През 1789 г. той създава телескоп с уникален размер: с тръба с дължина 12 м и огледало с диаметър 122 см. Едва през 1845 г. ирландският астроном Парсънс построява още по-голям телескоп: дължината на тръбата е 18 м, а диаметърът на огледалото беше 183см.