วิลเลียม เฮอร์เชล. ภาพถ่าย: “gutenberg.org .”
233 ปีที่แล้ว เมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 ที่เลขที่ 19 ถนนนิวคิงในเมืองบาธ ซอมเมอร์เซ็ท นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม เฮอร์เชล ค้นพบดาวยูเรนัส ดาวเคราะห์ดวงที่เจ็ด ระบบสุริยะทำให้เขามีชื่อเสียงและจารึกชื่อของเขาไว้ในประวัติศาสตร์ ..
ดาวยูเรนัส
ก่อนวิลเลียม เฮอร์เชล ทุกคนที่สังเกตดาวยูเรนัสเข้าใจผิดว่าเป็นดาว John Flamsteed ในปี 1690 พลาดโอกาสของเขา Pierre Lemonnier ระหว่างปี 1750 ถึง 1769 (และเขาควรสังเกตว่าเห็นดาวยูเรนัสอย่างน้อย 12 ครั้ง)
เมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 เฮอร์เชลได้ค้นพบวัตถุท้องฟ้าโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่เขาออกแบบเอง ในไดอารี่ของเขา เขาสังเกตว่าเขาอาจเห็นดาวหาง สัปดาห์ต่อมาแสดงให้เห็นว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ข้ามท้องฟ้า จากนั้นนักวิทยาศาสตร์ก็เป็นที่ยอมรับมากขึ้นในสมมติฐานของเขา
ดาวยูเรนัสและดาวเทียมเอเรียล (จุดสีขาวบนพื้นหลังของดาวเคราะห์) รูปถ่าย: solarsystem.nasa.gov
อย่างไรก็ตาม ไม่กี่เดือนต่อมา Andrei Ivanovich Leksel นักดาราศาสตร์ชาวรัสเซียที่มีเชื้อสายฟินแลนด์-สวีเดน ร่วมกับ Pierre Laplace เพื่อนร่วมงานชาวปารีสของเขา ได้คำนวณวงโคจรของเทห์ฟากฟ้าและพิสูจน์ว่าวัตถุที่ค้นพบนั้นเป็นดาวเคราะห์
ดาวเคราะห์ดวงนี้อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เกือบ 3 พันล้านกิโลเมตร และเกินปริมาตรของโลกมากกว่า 60 เท่า เฮอร์เชลแนะนำให้ตั้งชื่อมันว่าจอร์เจียม ซิดัส - "ดาราแห่งจอร์จ" - เพื่อเป็นเกียรติแก่พระเจ้าจอร์จที่ 3 ที่ครองราชย์ เขากระตุ้นสิ่งนี้ด้วยความจริงที่ว่าในช่วงเวลาตรัสรู้ คงจะแปลกมากที่จะตั้งชื่อดาวเคราะห์เพื่อเป็นเกียรติแก่เทพเจ้ากรีกหรือวีรบุรุษ นอกจากนี้ Herschel กล่าวว่าเมื่อพูดถึงเหตุการณ์ใด ๆ คำถามมักเกิดขึ้น - มันเกิดขึ้นเมื่อไหร่ และชื่อ "George's Star" ย่อมบ่งบอกถึงยุคสมัยอย่างแน่นอน
อย่างไรก็ตาม นอกสหราชอาณาจักร ชื่อที่เฮอร์เชลเสนอไม่ได้รับความนิยม และในไม่ช้าก็ปรากฏขึ้น รุ่นทางเลือก. มีการเสนอชื่อดาวยูเรนัสให้ตั้งชื่อตามผู้ค้นพบ และมีการเสนอชื่อรุ่นของดาวเนปจูน ดาวเนปจูนของจอร์จที่ 3 และดาวเนปจูนของบริเตนใหญ่ด้วยเช่นกัน ในปี ค.ศ. 1850 ชื่อที่คุ้นเคยในปัจจุบันได้รับการอนุมัติ
ดวงจันทร์ของดาวยูเรนัสและดาวเสาร์
ในศตวรรษที่ 18 มีการค้นพบวัตถุท้องฟ้าห้าดวงโดยไม่นับดาวหาง และความสำเร็จทั้งหมดเหล่านี้เป็นของเฮอร์เชล
หกปีหลังจากการค้นพบดาวยูเรนัส เฮอร์เชลได้ค้นพบดวงจันทร์ดวงแรกรอบโลก เมื่อวันที่ 11 มกราคม พ.ศ. 2330 ไททาเนียและโอเบรอนถูกค้นพบ จริงอยู่พวกเขาไม่ได้รับชื่อทันทีและเป็นเวลานานกว่า 60 ปีปรากฏเป็น Uranus-II และ Uranus-IV หมายเลข I และ III คือ Ariel และ Umbriel ซึ่งถูกค้นพบโดย William Lassell ในปี 1851 ชื่อของดาวเทียมได้รับโดย John ลูกชายของ Herschel ออกจากประเพณีการตั้งชื่อที่จัดตั้งขึ้น เทห์ฟากฟ้าเพื่อเป็นเกียรติแก่ตัวละคร ตำนานเทพเจ้ากรีกเขาเลือกตัวละครเวทย์มนตร์ - ราชินีและราชาแห่งนางฟ้า Titania และ Oberon จากหนังตลก "Dream in คืนกลางฤดูร้อน"William Shakespeare and the sylph Ariel and the dwarf Umbriel จากบทกวี "The Rape of the Lock" โดย Alexander Pope
อย่างไรก็ตาม ดาวเทียมที่เฮอร์เชลค้นพบในขณะนั้นสามารถแยกแยะได้ผ่านกล้องโทรทรรศน์ของเขาเท่านั้น
Mimas ดวงจันทร์ของดาวเสาร์ รูปถ่าย: nasa.gov
ในปี ค.ศ. 1789 นักดาราศาสตร์ค้นพบดาวเทียมสองดวงใกล้ดาวเสาร์โดยมีความแตกต่างกันประมาณ 20 วัน: เมื่อวันที่ 28 สิงหาคม เขาค้นพบเอนเซลาดัส และเมื่อวันที่ 17 กันยายน มิมาส เริ่มแรก - ดาวเสาร์ I และ ดาวเสาร์ II ตามลำดับ พวกเขายังได้รับการตั้งชื่อโดย John Herschel แต่ต่างจากดาวยูเรนัส ดาวเสาร์เคยค้นพบดาวเทียมมาก่อนแล้ว ดังนั้นชื่อใหม่จึงเกี่ยวข้องกับตำนานเทพเจ้ากรีก
การสังเกตที่น่าสนใจที่ทำโดยแฟน ๆ ของเทพนิยายแฟนตาซีนั้นเกี่ยวข้องกับ Mimas " สตาร์วอร์ส" หากมองดูดาวเทียมด้านล่าง บางมุมแล้วมันคล้ายกับสถานีประจัญบานเดธสตาร์
ดาวคู่
เฮอร์เชลเริ่มต้นในด้านดาราศาสตร์ โดยเน้นการสังเกตการณ์ดาวคู่ที่อยู่ใกล้กันมากเกินไป ก่อนหน้านี้เชื่อกันว่าการสร้างสายสัมพันธ์ของพวกเขาเป็นเรื่องบังเอิญ แต่เฮอร์เชลพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นเช่นนั้น เมื่อมองดูผ่านกล้องโทรทรรศน์ เขาพบว่าดวงดาวโคจรรอบอีกดวงหนึ่งเป็นวงโคจร คล้ายกับการหมุนของดาวเคราะห์
นี่คือวิธีที่ดาวคู่ถูกค้นพบ - ดาวที่เชื่อมต่อเป็นระบบเดียวด้วยแรงโน้มถ่วง ประมาณครึ่งหนึ่งของดาวฤกษ์ในกาแลคซีของเราเป็นดาวคู่ ระบบดังกล่าวอาจรวมถึงหลุมดำหรือดาวนิวตรอน ดังนั้นการค้นพบของเฮอร์เชลจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อฟิสิกส์ดาราศาสตร์
รังสีอินฟราเรด
ในเดือนกุมภาพันธ์ ค.ศ. 1800 เฮอร์เชลกำลังทดสอบตัวกรอง หลากสีเพื่อสังเกตจุดบอดบนดวงอาทิตย์ เขาสังเกตเห็นว่าบางคนร้อนขึ้นกว่าคนอื่น จากนั้นโดยใช้ปริซึมและเทอร์โมมิเตอร์ เขาพยายามหาอุณหภูมิของส่วนต่างๆ ของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ เมื่อเปลี่ยนจากแถบสีม่วงเป็นแถบสีแดง เทอร์โมมิเตอร์จะพุ่งขึ้น
การค้นพบรังสีอินฟราเรด รูปถ่าย: nasa.gov
เฮอร์เชลคิดว่าส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัมสีแดงสิ้นสุดลง เทอร์โมมิเตอร์จะแสดงอุณหภูมิห้อง แต่ที่ทำให้เขาแปลกใจคือ อุณหภูมิยังคงสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง นี่เป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษารังสีอินฟราเรด
ปะการัง
เฮอร์เชลทิ้งรอยไว้ไม่เพียง แต่ในด้านดาราศาสตร์ แต่ยังรวมถึงชีววิทยาด้วย ผลงานด้านนี้ไม่ค่อยมีใครรู้จัก อย่างไรก็ตาม Herschel เป็นคนแรกที่พิสูจน์ว่าปะการังไม่ใช่พืช แม้ว่า Al-Biruni นักวิทยาศาสตร์ชาวเอเชียในยุคกลางจะถือว่าฟองน้ำและปะการังเป็นของสัตว์ประเภทหนึ่ง โดยสังเกตจากปฏิกิริยาของพวกมันต่อการสัมผัส พวกมันก็ยังถูกมองว่าเป็นพืช
William Herschel กำหนดโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ที่ปะการังมีเยื่อหุ้มเซลล์เหมือนสัตว์
เธอรู้รึเปล่า…
ก่อนเช่นการดำเนินเรื่องดาราศาสตร์และการทำตัวเอง การค้นพบที่น่าทึ่ง, William Herschel เป็นนักดนตรี เขาเป็นทหารโอโบอิสต์ในฮันโนเวอร์ จากนั้นจึงย้ายไปอังกฤษ ซึ่งเขาได้งานเป็นนักดนตรีออร์แกนิกและครูสอนดนตรี ระหว่างศึกษาทฤษฎีดนตรี เฮอร์เชลเริ่มสนใจคณิตศาสตร์ ต่อด้วยทัศนศาสตร์ และสุดท้ายคือดาราศาสตร์
เขาเขียนซิมโฟนีทั้งหมด 24 บทสำหรับออเคสตร้าขนาดใหญ่และขนาดเล็ก, คอนแชร์โตโอโบ 12 ตัว, คอนแชร์โตสองออร์แกน, โซนาตาหกตัวสำหรับไวโอลิน, เชลโลและฮาร์ปซิคอร์ด, ผลงานเดี่ยว 12 ชิ้นสำหรับไวโอลินและเบสคอนติเนนโต (เบสนายพล), 24 คาปริซิโอและหนึ่งโซนาตาสำหรับโซโล ไวโอลิน หนึ่งอันดันเต้สำหรับสองเขาบาสเซท โอโบและบาสซูน
ผลงานของเขายังคงแสดงโดยวงออเคสตราและสามารถ ฟัง.
Mariana Piskareva
> วิลเลียม เฮอร์เชล
ชีวประวัติของ William Herschel (1738-1781)
ชีวประวัติสั้น:
สถานที่เกิด: Hanover, Braunschweig-Lüneburg, จักรวรรดิโรมันอันศักดิ์สิทธิ์
สถานที่แห่งความตาย: Slough, Buckinghamshire, England
- นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ: ชีวประวัติ ภาพถ่าย ผู้ค้นพบดาวยูเรนัส กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสง ดาวคู่ เนบิวลา ขนาดของทางช้างเผือก
ในที่สุด XVII ต้นศตวรรษที่สิบแปดความรู้ทางดาราศาสตร์เกี่ยวกับอวกาศนั้น จำกัด อยู่ที่ระบบสุริยะ ไม่รู้ว่าดาวคืออะไร กระจายอย่างไรใน นอกโลกระยะห่างระหว่างพวกเขาเท่าไหร่ ความเป็นไปได้ของการศึกษารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างของจักรวาลโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังกว่านั้นสัมพันธ์กับกิจกรรมที่ดำเนินการใน ทิศทางนี้นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม เฮอร์เชล
ฟรีดริชเกิด วิลเลียม Herschelในฮันโนเวอร์เมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน ค.ศ. 1738 พ่อของเขา นักดนตรีทหาร Isaac Herschel และแม่ของเขา Anna Ilse Moritzen มาจาก Moravia ซึ่งพวกเขาถูกบังคับให้ออกไปและย้ายไปเยอรมนี ครอบครัวมีบรรยากาศทางปัญญาและนักวิทยาศาสตร์ในอนาคตเองก็ได้รับการศึกษาที่ค่อนข้างหลากหลาย แต่ไม่ใช่การศึกษาที่เป็นระบบ พิจารณาจาก "บันทึกชีวประวัติ" จดหมายและไดอารี่ของวิลเฮล์มเอง บันทึกความทรงจำของแคโรไลน์ น้องสาวของเขา วิลเลียม เฮอร์เชลเป็นคนที่ทำงานหนักและกระตือรือร้นมาก จากการมีส่วนร่วมในคณิตศาสตร์ ปรัชญา และดาราศาสตร์ เขาได้แสดงความสามารถที่โดดเด่นสำหรับ วิทยาศาสตร์ที่แน่นอน. นี้ คนพิเศษมีพรสวรรค์ ความสามารถทางดนตรีและเมื่ออายุได้ 14 ปีก็เริ่มเล่นในกลุ่มทหารของกองทหารในฮันโนเวอร์ หลังจากรับใช้สี่ปีในกองทหารฮันโนเวอร์ ในปี ค.ศ. 1757 เขาไปอังกฤษซึ่งยาโคฟน้องชายของเขาเคยย้ายไป
ด้วยความยากจน Herschel หารายได้ในลอนดอนด้วยการถอดเสียงดนตรี ในปี ค.ศ. 1766 เขาย้ายไปอยู่ที่เมืองบาธ ที่ซึ่งเขากลายเป็น นักแสดงชื่อดังวาทยกรและครูสอนดนตรีและได้ตำแหน่งที่แน่นอนในสังคม เพลงดูเหมือนมากเกินไปสำหรับเขา อาชีพง่ายๆและความกระหายในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและการศึกษาด้วยตนเองดึงดูดให้เขาสนใจวิทยาศาสตร์ที่แน่นอนและความรู้ที่ลึกซึ้งยิ่งขึ้นของโลก เมื่อศึกษาพื้นฐานทางคณิตศาสตร์ของดนตรี เขาค่อยๆ เปลี่ยนไปใช้คณิตศาสตร์และดาราศาสตร์
เขาได้รับซีรีส์ หนังสือดังเกี่ยวกับทัศนศาสตร์และดาราศาสตร์และงานเช่น " ระบบที่สมบูรณ์เลนส์" โดย Robert Smith และ "Astronomy" โดย James Ferguson กลายเป็นอุปกรณ์ช่วยโต๊ะหลักของเขา จากนั้นในปี พ.ศ. 2316 เขาเห็นท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวเป็นครั้งแรกผ่านกล้องโทรทรรศน์ที่มีความยาวโฟกัส 75 ซม. วัสดุที่จำเป็นและเครื่องมือต่างๆ เขาเองก็ทำกระจกสำหรับกล้องโทรทรรศน์
แม้จะมีปัญหาสำคัญ แต่ในปีเดียวกันนั้น วิลเลียม เฮอร์เชลก็ผลิตแผ่นสะท้อนแสงที่มีทางยาวโฟกัสมากกว่า 1.5 ม. ตัวเขาเองขัดกระจกด้วยตนเอง โดยใช้ผลิตผลของเขามากถึง 16 ชั่วโมงต่อวัน เฮอร์เชลสร้างเครื่องจักรพิเศษสำหรับการประมวลผลดังกล่าวเพียง 15 ปีต่อมา งานไม่เพียงแต่ลำบาก แต่ยังอันตรายมาก ครั้งหนึ่งขณะทำกระจกให้ว่างเปล่า เกิดการระเบิดขึ้นในเตาหลอมเหลว
อเล็กซานเดอร์น้องชายของเขาและแคโรไลน์น้องสาวของเขาช่วยเขาในการทำงานเสมอ ทำงานหนักเสียสละได้รับรางวัล ผลลัพธ์ดีและกระจกที่ทำจากโลหะผสมของดีบุกและทองแดงกลับมีคุณภาพสูงและทำให้มองเห็นภาพดาวกลมๆ ได้
ตามที่นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน C. Whitney ระบุว่าตระกูล Herschel ในช่วงปี 1773 ถึง 1782 ได้เปลี่ยนจากนักดนตรีเป็นนักดาราศาสตร์โดยสิ้นเชิง
เฮอร์เชลทำการสำรวจท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวเป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2318 เขายังคงหาเลี้ยงชีพด้วยดนตรี แต่การดูดาวกลายเป็นความหลงใหลของเขา ฟรีจาก เรียนดนตรีชั่วขณะหนึ่งเขาทำกระจกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ แสดงคอนเสิร์ตในตอนเย็น และดูดาวอีกครั้งในตอนกลางคืน เฮอร์เชลเสนอวิธีการใหม่ของ "เศษดาว" ซึ่งทำให้สามารถนับจำนวนดาวในบางส่วนของท้องฟ้าได้
เมื่อสังเกตท้องฟ้าในคืนวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 เฮอร์เชลสังเกตเห็นปรากฏการณ์ที่ผิดปกติ ขณะศึกษาดวงดาวที่อยู่ติดกับกลุ่มดาวราศีเมถุน เขาสังเกตเห็นดาวดวงหนึ่งที่มีขนาดใหญ่กว่าดาวอื่นๆ ทั้งหมด เขาเปรียบเทียบด้วยสายตากับ H Gemini และดาวดวงเล็กอีกดวงที่ตั้งอยู่ในจตุรัสระหว่างกลุ่มดาว Auriga และ Gemini และเห็นว่ามีขนาดใหญ่กว่าทั้งสองกลุ่มจริงๆ เฮอร์เชลคิดว่ามันเป็นดาวหาง วัตถุขนาดใหญ่มีดิสก์เด่นชัดและเบี่ยงเบนไปจากสุริยุปราคา นักวิทยาศาสตร์รายงานดาวหางให้นักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ทราบและสังเกตต่อไป ต่อมานักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง - นักวิชาการของ Paris Academy of Sciences P. Laplace และนักวิชาการของ St. Petersburg Academy of Sciences D.I. Leksel - คำนวณวงโคจรของวัตถุนี้และพิสูจน์ว่า Wilhelm Herschel ค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ซึ่งตั้งอยู่เหนือดาวเสาร์ ดาวเคราะห์ดวงนี้ถูกเรียกว่าดาวยูเรนัส 60 ครั้ง โลกมากขึ้นและถอดออกไปในระยะทาง 3 พันล้านกม. จากดวงอาทิตย์ การค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ทำให้เฮอร์เชลมีชื่อเสียงและรุ่งโรจน์ เป็นดาวเคราะห์ดวงแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นพบได้
เก้าเดือนหลังจากการค้นพบดาวยูเรนัสเมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2324 วิลเลียมเฮอร์เชลได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Royal Astronomical Society of London เขาได้รับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดและเหรียญทองจากราชสมาคมแห่งลอนดอน เขาได้รับเลือกเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของสถาบันเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กในปี 1789
เหตุการณ์นี้เป็นจุดเริ่มต้นของอาชีพการงานของเขา กษัตริย์จอร์จที่ 3 ซึ่งพระองค์เองทรงแสดงความสนใจในด้านดาราศาสตร์ ทรงมอบตำแหน่งนักดาราศาสตร์รอยัลให้ในปี พ.ศ. 2325 โดยมีรายได้ 200 ปอนด์ต่อปี กษัตริย์ทรงจัดหาเงินทุนเพื่อสร้างหอดูดาวในเมืองสโลว์ ใกล้วินด์เซอร์ ด้วยความกระตือรือร้นในลักษณะเฉพาะของเขา เฮอร์เชลจึงเริ่มการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ ผู้เขียนชีวประวัติของนักวิทยาศาสตร์ Arago เขียนว่าเขาออกจากหอดูดาวของเขาเพียงเพื่อรายงานต่อราชสังคมเกี่ยวกับผลของกิจกรรมที่ไม่เห็นแก่ตัวของเขา
เฮอร์เชลทุ่มเทเวลาอย่างมากในการปรับปรุงการออกแบบกล้องโทรทรรศน์ เขาถอดกระจกบานเล็กอันที่สองออกจากการออกแบบตามปกติ ซึ่งช่วยปรับปรุงความสว่างของภาพที่ได้อย่างมีนัยสำคัญ เขานำงานไปในทิศทางของการเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจก ในปี ค.ศ. 1789 กล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ได้ประกอบขึ้นซึ่งมีท่อยาว 12 เมตรและมีเส้นผ่านศูนย์กลางกระจก 122 ซม. ความสามารถของกล้องโทรทรรศน์นี้ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2388 เมื่อนักดาราศาสตร์ชาวไอริช Parsons ได้สร้างขึ้นมาใหม่ เครื่องมือขนาดใหญ่ยาวถึง 18 เมตรและเส้นผ่านศูนย์กลางของกระจก - 183 ซม.
ความสามารถของกล้องโทรทรรศน์ใหม่ทำให้เฮอร์เชลค้นพบดาวเทียมสองดวงของดาวเสาร์และดาวเทียมยูเรนัสสองดวง วิลเฮล์ม เฮอร์เชลได้รับเครดิตในการค้นพบเทห์ฟากฟ้าใหม่หลายดวงในคราวเดียว แต่การค้นพบที่โดดเด่นที่สุดของเขาไม่ได้มีแค่ในเรื่องนี้เท่านั้น
แม้กระทั่งก่อนการวิจัยของเฮอร์เชล เป็นที่ทราบกันว่ามีดาวคู่หลายสิบดวง พวกมันถูกมองว่าเป็นการเข้าใกล้ดวงดาวโดยบังเอิญ และไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับความชุกของพวกมันในความกว้างใหญ่ของจักรวาล สำรวจส่วนต่างๆ ของอวกาศที่เต็มไปด้วยดวงดาว เฮอร์เชลค้นพบวัตถุดังกล่าวมากกว่า 400 ชิ้น เขาทำการวิจัยเพื่อวัดระยะห่างระหว่างพวกเขา ศึกษาความสว่างและสีของดวงดาวที่ชัดเจน ดาวบางดวงที่เคยคิดว่าเป็นดาวคู่กลับกลายเป็นว่าประกอบด้วยวัตถุสามหรือสี่ชิ้น จากการสังเกตการณ์ นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าดาวคู่และหลายดวงเป็นระบบทางกายภาพ เพื่อนที่ถูกผูกมัดกับดาวดวงอื่นที่โคจรรอบจุดศูนย์ถ่วงเพียงจุดเดียวตามกฎความโน้มถ่วงสากล
เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ดาราศาสตร์ วิลเลียม เฮอร์เชล ทำการสังเกตการณ์ดาวคู่อย่างเป็นระบบ ตั้งแต่สมัยโบราณ มนุษย์รู้จักเนบิวลาสองเนบิวลา - เนบิวลาในกลุ่มดาวนายพราน และในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา ซึ่งสามารถมองเห็นได้โดยไม่ต้องใช้เลนส์พิเศษ ในศตวรรษที่ 18 ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลัง เนบิวลาใหม่จำนวนมากถูกค้นพบ ปราชญ์คานต์และนักดาราศาสตร์แลมเบิร์ตถือว่าเนบิวลาเป็นระบบดาวที่คล้ายกับทางช้างเผือก แต่อยู่ห่างจากโลกในระยะทางที่ไกลมาก ด้วยเหตุนี้จึงไม่สามารถแยกแยะดาวแต่ละดวงได้
เฮอร์เชลได้ค้นพบและศึกษาเนบิวลาใหม่มากขึ้นเรื่อยๆ ด้วยการใช้พลังของกล้องโทรทรรศน์ที่พัฒนาขึ้นเรื่อยๆ รวบรวมโดยเขาและเผยแพร่ในปี พ.ศ. 2329 แคตตาล็อกอธิบายวัตถุดังกล่าวประมาณ 2,500 รายการ เขาไม่เพียงแต่ค้นหาเนบิวลาใหม่ แต่ยังศึกษาธรรมชาติของพวกมันด้วย ด้วยกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลัง เป็นที่แน่ชัดว่าเนบิวลาเป็นกลุ่มดาวฤกษ์แต่ละดวง ซึ่งอยู่ห่างไกลจากระบบสุริยะของเรา บางครั้งเนบิวลาก็เป็นดาวเคราะห์ดวงเดียวที่ล้อมรอบด้วยวงแหวนแห่งหมอก เนบิวลาอื่นไม่สามารถแยกออกเป็นดาวฤกษ์แต่ละดวงได้ แม้จะใช้กล้องโทรทรรศน์ที่มีกระจกสูง 122 ซม.
ในขั้นต้น เฮอร์เชลเชื่อว่าเนบิวลาทั้งหมดเป็นกลุ่มของดาวฤกษ์แต่ละดวง และสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้นั้นอยู่ไกลมาก และจะสลายตัวเป็นดาวฤกษ์แต่ละดวงเมื่อใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังกว่า แต่เขายอมรับว่าเนบิวลาที่มีอยู่บางส่วนอาจเป็นระบบดาวอิสระที่อยู่นอกทางช้างเผือก การศึกษาเนบิวลาแสดงให้เห็นถึงความซับซ้อนและความหลากหลายของพวกมัน
จากการสังเกตของเขาต่อไปอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย วิลเลียม เฮอร์เชลได้ข้อสรุปว่าเนบิวลาบางส่วนไม่สามารถแยกออกเป็นดาวฤกษ์แต่ละดวงได้ เนื่องจากพวกมันประกอบด้วยสสารที่หายากกว่า ซึ่งเขาเรียกว่าของเหลวเรืองแสง
นักวิทยาศาสตร์สรุปว่าดาวและสสารคลุมเครือนั้นแพร่หลายในจักรวาล บทบาทของสารนี้และการมีส่วนร่วมในการก่อตัวของดาวเป็นเรื่องที่น่าสนใจ สมมติฐานเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบดาวจากสสารที่กระจัดกระจายในอวกาศถูกหยิบยกขึ้นในปี ค.ศ. 1755 วิลเฮล์ม เฮอร์เชลแสดงสมมติฐานเดิมว่าเนบิวลาที่ไม่สลายตัวเป็นดาวฤกษ์แต่ละดวงเป็นขั้นตอนเริ่มต้นในกระบวนการก่อตัวดาว เนบิวลาค่อยๆ ควบแน่นและก่อตัวเป็นดาวดวงเดียว โดยเริ่มแรกล้อมรอบด้วยเปลือกที่คลุมเครือ หรือกระจุกดาวหลายดวง
คานท์สันนิษฐานว่าดาวทุกดวงที่ประกอบกันเป็นทางช้างเผือกนั้นก่อตัวขึ้นพร้อมกัน และเฮอร์เชลเป็นคนแรกที่แนะนำว่าดาวฤกษ์สามารถมีอายุต่างกันได้ การก่อตัวต่อเนื่องและดำเนินต่อไปในปัจจุบัน
แนวคิดดังกล่าวไม่พบการสนับสนุนและความเข้าใจ และแนวคิดเรื่องการก่อตัวของดาวทุกดวงพร้อมกันก็มีชัยในวิทยาศาสตร์มาช้านาน และในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ผ่านมาซึ่งเป็นผลมาจากความสำเร็จของดาราศาสตร์โดยเฉพาะผลงานของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตความแตกต่างของอายุของดวงดาวได้รับการพิสูจน์แล้ว ดวงดาวจำนวนมากได้รับการศึกษาตั้งแต่อายุไม่กี่ล้านถึงหลายพันล้านปี วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ได้ยืนยันสมมติฐานและสมมติฐานของเฮอร์เชลเกี่ยวกับธรรมชาติของเนบิวลาในรูปแบบทั่วไป พบว่าเนบิวลาก๊าซและฝุ่นแพร่หลายในดาราจักรของเราและดาราจักรอื่นๆ ธรรมชาติของการก่อตัวเหล่านี้กลายเป็นเรื่องที่ซับซ้อนกว่าที่นักวิทยาศาสตร์จะจินตนาการได้
เขาเชื่ออย่างถูกต้อง เช่นเดียวกับ Kant และ Lambert ว่าเนบิวลาแต่ละดวงเป็นระบบของดาวฤกษ์และตั้งอยู่ไกลเกินไป แต่เมื่อเวลาผ่านไป จะสามารถเห็นดาวแต่ละดวงของพวกมันด้วยเครื่องมือที่ล้ำหน้ากว่า
ในศตวรรษที่ 18 พบว่ามีดาวหลายดวงเคลื่อนไหว ด้วยความช่วยเหลือของการคำนวณ Herschel สามารถพิสูจน์การเคลื่อนที่ของระบบสุริยะไปในทิศทางของกลุ่มดาว Hercules
เขาพิจารณาเป้าหมายหลักในการศึกษาโครงสร้างของระบบทางช้างเผือกเพื่อกำหนดขนาดและรูปร่างของมัน เขาทำงานในทิศทางนี้มาหลายสิบปีแล้ว เขาไม่ทราบขนาดดวงดาว ระยะห่างระหว่างพวกเขา จากที่ตั้ง แต่สันนิษฐานว่าดาวทุกดวงมีความส่องสว่างใกล้เคียงกัน มีระยะห่างเท่าๆ กัน และระยะห่างระหว่างกันประมาณเท่ากัน และดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ ศูนย์กลางของระบบนี้ โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ของเขา เขาคำนวณจำนวนดาวในส่วนใดส่วนหนึ่งของท้องฟ้า และด้วยเหตุนี้จึงพยายามหาว่าดาราจักรทางช้างเผือกขยายออกไปไกลแค่ไหนและไปในทิศทางใด เขาไม่ได้ตระหนักถึงปรากฏการณ์การดูดกลืนแสงในอวกาศ และเขาเชื่อว่ากล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์จะทำให้สามารถมองเห็นดาวที่อยู่ห่างไกลที่สุดในกาแลคซีของเราได้
ทุกวันนี้ เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าดาวฤกษ์มีความส่องสว่างต่างกันและกระจายไปในอวกาศอย่างไม่สม่ำเสมอ และขนาดของกาแล็กซี่ทำให้มองไม่เห็นขอบเขตของมัน แม้แต่ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ ดังนั้นเฮอร์เชลจึงไม่สามารถกำหนดรูปร่าง ขนาดของกาแล็กซี และตำแหน่งของดวงอาทิตย์ได้อย่างถูกต้อง ขนาดของทางช้างเผือกที่คำนวณโดยเขากลับถูกประเมินต่ำไปอย่างมาก
นอกจากนี้เขายังมีส่วนร่วมในการวิจัยอื่น ๆ ในด้านดาราศาสตร์ เฮอร์เชลสามารถคลี่คลายธรรมชาติของการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ได้ และพบว่าดวงอาทิตย์ประกอบด้วยรังสีความร้อน แสง และเคมี ซึ่งมองไม่เห็นด้วยตา ด้วยเหตุนี้เขาจึงเล็งเห็นถึงการค้นพบรังสีอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งอยู่เหนือสเปกตรัมของดวงอาทิตย์
เริ่มทำงานด้านดาราศาสตร์ในฐานะมือสมัครเล่น เขาได้ทุ่มเททุกอย่างให้กับความหลงใหลของเขา เวลาว่าง. เป็นเวลานานที่กิจกรรมทางดนตรียังคงเป็นแหล่งเงินทุนสำหรับเขา เฉพาะในวัยชราเท่านั้นที่เฮอร์เชลได้รับทรัพยากรทางการเงินที่เพียงพอเพื่อดำเนินการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของเขา
ผู้ชายคนนี้เป็นการผสมผสานที่สวยงาม คุณสมบัติของมนุษย์และความสามารถของนักวิทยาศาสตร์ที่แท้จริง เฮอร์เชลเป็นผู้สังเกตการณ์ที่อดทนและสม่ำเสมอ เป็นนักวิจัยที่มีจุดมุ่งหมายและไม่เหน็ดเหนื่อย และเป็นนักคิดที่ลึกซึ้ง เมื่อถึงจุดสูงสุดของชื่อเสียง เขายังคงเป็นคนเรียบง่าย จริงใจ และมีเสน่ห์สำหรับคนรอบข้าง ซึ่งเป็นเครื่องยืนยันถึงธรรมชาติอันสูงส่งและลึกซึ้งของเขา
ความหลงใหลทางวิทยาศาสตร์และความหลงใหลของคุณ กิจกรรมวิจัยเขาสามารถถ่ายทอดให้คนใกล้ตัวและที่รักของเขาได้ แคโรไลนาน้องสาวของเขาให้ความช่วยเหลืออย่างมากในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งด้วยความช่วยเหลือของเขาในการศึกษาดาราศาสตร์และคณิตศาสตร์ ได้ประมวลผลการสังเกตทางวิทยาศาสตร์ของพี่ชายของเขา จัดเตรียมแคตตาล็อกสิ่งพิมพ์ของเนบิวลาและกระจุกดาวที่เขาค้นพบและอธิบาย การดำเนิน การวิจัยอิสระแคโรไลนาค้นพบดาวหาง 8 ดวงและเนบิวลาใหม่ 14 ดวง เธอได้รับการยอมรับจากนักดาราศาสตร์ในอังกฤษและยุโรป และได้รับเลือกเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของ Royal Astronomical Society ในลอนดอนและ Royal Irish Academy Karolina เป็นผู้หญิงคนแรกที่ทำวิจัยและได้รับรางวัลตำแหน่งดังกล่าว
(1738-1822) - ผู้ก่อตั้งดาราศาสตร์ดวงดาวสมาชิกกิตติมศักดิ์ต่างประเทศของ St. Petersburg Academy of Sciences (1789) ด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ที่เขาสร้างขึ้น เขาได้สำรวจท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยดวงดาวอย่างเป็นระบบ ศึกษากระจุกดาว ดาวคู่ และเนบิวลา เขาสร้างกาแลคซีรุ่นแรกที่สร้างการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ในอวกาศ ค้นพบดาวยูเรนัส (1781) ดาวเทียม 2 ดวง (1787) และดาวเทียม 2 ดวงของดาวเสาร์ (1789)
ความพยายามครั้งแรกที่จะเจาะลึกเข้าไปในความลึกลับของโครงสร้างของจักรวาลดาวฤกษ์ผ่านการสังเกตอย่างระมัดระวังด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดนั้นสัมพันธ์กับชื่อนักดาราศาสตร์ William Herschel
ฟรีดริช วิลเฮล์ม เฮอร์เชลเกิดเมื่อวันที่ 15 พฤศจิกายน ค.ศ. 1738 ที่ฮันโนเวอร์ในตระกูลโอโบอิสต์ของไอแซก เฮอร์เชล ผู้พิทักษ์ฮันโนเวอร์และแอนนา อิลเซ มอริตเซน เฮอร์เชล โปรเตสแตนต์มาจากโมราเวีย ซึ่งพวกเขาจากไป อาจเป็นเพราะเหตุผลทางศาสนา บรรยากาศของบ้านผู้ปกครองสามารถเรียกได้ว่าเป็นปัญญา "บันทึกชีวประวัติ" ไดอารี่และจดหมายของวิลเฮล์ม บันทึกความทรงจำของเขา น้องสาว Carolinas แนะนำเราให้รู้จักบ้านและโลกของความสนใจของ Herschel และแสดงผลงานและความทุ่มเทอย่างแท้จริงที่สร้างผู้สังเกตการณ์และนักวิจัยที่โดดเด่น
เฮอร์เชลได้รับการศึกษาที่กว้างขวางแต่ไม่มีระบบ วิชาคณิตศาสตร์ ดาราศาสตร์ ปรัชญา เผยให้เห็นถึงความสามารถของเขาในด้านวิทยาศาสตร์ที่แน่นอน แต่นอกเหนือจากนี้ วิลเฮล์มยังเก่งมาก ความสามารถทางดนตรีและเมื่ออายุได้สิบสี่เขาก็เข้าร่วมวงกรมทหารในฐานะนักดนตรี ในปี ค.ศ. 1757 หลังจากสี่ปี การรับราชการทหารเขาเดินทางไปอังกฤษ ที่ซึ่งยาโคฟ พี่ชายของเขา หัวหน้าวงดนตรีของกองทหารฮันโนเวอร์ ย้ายไปค่อนข้างเร็ว
ไม่มีเพนนีในกระเป๋าของเขา วิลเฮล์ม เปลี่ยนชื่อเป็นวิลเลียมในอังกฤษ หยิบกระดาษโน้ตขึ้นมาในลอนดอน ในปี ค.ศ. 1766 เขาย้ายไปบาธ ซึ่งในไม่ช้าเขาก็ประสบความสำเร็จอย่างมากในฐานะนักแสดง ผู้ควบคุมวง และครูสอนดนตรี แต่ชีวิตเช่นนี้ไม่สามารถทำให้เขาพอใจได้อย่างเต็มที่ ความสนใจของเฮอร์เชลในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและปรัชญา การศึกษาด้วยตนเองอย่างต่อเนื่องทำให้เขาหลงใหลในดาราศาสตร์ “น่าเสียดายที่ดนตรีไม่ได้ยากกว่าวิทยาศาสตร์ร้อยเท่า ฉันรักกิจกรรมและฉันต้องการทำอะไร” เขาเขียนถึงพี่ชายของเขา
ในปี ค.ศ. 1773 วิลเลียม เฮอร์เชลได้งานด้านทัศนศาสตร์และดาราศาสตร์จำนวนหนึ่ง Smith's Complete System of Optics และ Ferguson's Astronomy กลายเป็นหนังสืออ้างอิงของเขา ในปีเดียวกันนั้น เขาได้มองดูท้องฟ้าในกล้องโทรทรรศน์ขนาดเล็กที่มีทางยาวโฟกัสประมาณ 75 ซม. เป็นครั้งแรก แต่การสังเกตด้วยกำลังขยายต่ำเช่นนี้ไม่เป็นที่พอใจของผู้วิจัย เนื่องจากไม่มีเงินทุนในการซื้อกล้องโทรทรรศน์ที่เร็วกว่านี้ เขาจึงตัดสินใจสร้างมันขึ้นมาเอง
ซื้อแล้ว เครื่องมือที่จำเป็นและช่องว่าง William Herschel หล่อและขัดกระจกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ตัวแรกของเขาอย่างอิสระ หลังจากเอาชนะความยากลำบากอย่างมาก Herschel ในปี ค.ศ. 1773 เดียวกันก็สร้างตัวสะท้อนแสงด้วยความยาวโฟกัสมากกว่า 1.5 ม. เนื่องจากการหยุดกระบวนการเจียรทำให้คุณภาพของกระจกแย่ลง งานนี้ไม่เพียงแต่จะยากเท่านั้น แต่ยังเป็นอันตรายอีกด้วย เมื่อเตาหลอมระเบิดขณะทำกระจกว่างเปล่า
ซิสเตอร์แคโรไลนาและน้องชายอเล็กซานเดอร์เป็นผู้ช่วยที่ซื่อสัตย์และอดทนของวิลเลียมในเรื่องนี้ การทำงานอย่างหนัก. ความพากเพียรและความกระตือรือร้นให้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยม กระจกที่วิลเลียม เฮอร์เชลทำขึ้นจากโลหะผสมของทองแดงและดีบุกนั้นมีคุณภาพดีเยี่ยมและให้ภาพดวงดาวที่กลมอย่างสมบูรณ์
ดังที่ C. Whitney นักดาราศาสตร์ชื่อดังชาวอเมริกันเขียนไว้ว่า “จากปี 1773 ถึง 1782 พวก Herschels กำลังยุ่งอยู่กับการเปลี่ยนจาก นักดนตรีมืออาชีพสู่นักดาราศาสตร์มืออาชีพ
ในปี ค.ศ. 1775 William Herschel ได้เริ่ม "การสำรวจท้องฟ้า" ครั้งแรกของเขา ในช่วงเวลานี้เขายังคงหาเลี้ยงชีพต่อไป กิจกรรมดนตรีแต่การสังเกตทางดาราศาสตร์กลายเป็นความหลงใหลที่แท้จริงของเขา ระหว่างเรียนดนตรี เขาทำกระจกสำหรับกล้องโทรทรรศน์ จัดคอนเสิร์ตในตอนเย็น และใช้เวลาทั้งคืนดูดาว เพื่อจุดประสงค์นี้ เฮอร์เชลได้เสนอวิธีการใหม่ที่เป็นต้นฉบับของ "การตักดาว" นั่นคือการนับจำนวนดาวในบางพื้นที่ของท้องฟ้า
เมื่อวันที่ 13 มีนาคม ค.ศ. 1781 เฮอร์เชลสังเกตเห็นบางสิ่งที่ผิดปกติขณะสังเกตดู: “ระหว่างสิบเอ็ดถึงสิบเอ็ดโมงในตอนเย็น เมื่อฉันกำลังศึกษาดวงดาวจาง ๆ ในย่าน H Gemini ฉันสังเกตเห็นดวงหนึ่งที่ดูใหญ่กว่าที่เหลือ ด้วยความประหลาดใจกับขนาดที่ไม่ปกติของมัน ฉันเปรียบเทียบกับ H Gemini และดาวดวงเล็กๆ ในจตุรัสระหว่างกลุ่มดาว Auriga และ Gemini และพบว่ามันมีขนาดใหญ่กว่าทั้งสองกลุ่มอย่างมาก สงสัยจะเป็นดาวหาง” วัตถุนั้นมีดิสก์ที่เด่นชัดและเคลื่อนไปตามสุริยุปราคา หลังจากที่ได้แจ้งให้นักดาราศาสตร์คนอื่นๆ ทราบเกี่ยวกับการค้นพบ "ดาวหาง" แล้ว เฮอร์เชลยังคงสังเกตมันต่อไป
ไม่กี่เดือนต่อมา นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงสองคน - นักวิชาการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก ดี.ไอ. Leksel และนักวิชาการจาก Paris Academy of Sciences Pierre Simon Laplace ได้คำนวณวงโคจรของวัตถุท้องฟ้าที่เปิดอยู่ พิสูจน์ว่า Herschel ได้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงหนึ่งที่อยู่นอกดาวเสาร์ ดาวเคราะห์ดวงนี้ซึ่งต่อมาเรียกว่าดาวยูเรนัส อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เกือบ 3 พันล้านกม. และเกินปริมาตรของโลกมากกว่า 60 เท่า เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์ที่มีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ เนื่องจากมีการค้นพบดาวเคราะห์ห้าดวงก่อนหน้านี้บนท้องฟ้าเป็นเวลาหลายศตวรรษ การค้นพบดาวยูเรนัสได้ผลักดันขอบเขตของระบบสุริยะมากกว่าสองครั้งและนำความรุ่งโรจน์มาสู่ผู้ค้นพบ
เก้าเดือนหลังจากการค้นพบดาวยูเรนัส เมื่อวันที่ 7 ธันวาคม พ.ศ. 2324 วิลเลียม เฮอร์เชลได้รับเลือกเป็นสมาชิกของ Royal Astronomical Society of London เขาได้รับปริญญาเอกจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดและ เหรียญทองราชสมาคมแห่งลอนดอน (ในปี ค.ศ. 1789 สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กได้เลือกให้เขาเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์)
การค้นพบดาวยูเรนัสเป็นตัวกำหนดอาชีพของเฮอร์เชล พระเจ้าจอร์จที่ 3 ทรงเป็นนักดาราศาสตร์สมัครเล่นและผู้อุปถัมภ์ของชาวฮันโนเวอร์ ทรงแต่งตั้งให้พระองค์เป็น "นักดาราศาสตร์รอยัล" ในปี พ.ศ. 2325 ด้วยเงินเดือนประจำปี 200 ปอนด์ พระราชายังทรงให้ทุนสร้างหอดูดาวแยกที่ Slow ใกล้วินด์เซอร์ ที่นี่ William Herschel กล่าวถึงการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ด้วยความร้อนแรงและความคงเส้นคงวาที่ไม่ธรรมดา ตามที่ผู้เขียนชีวประวัติ Arago เขาออกจากหอดูดาวเพียงเพื่อนำเสนอผลงานที่ระมัดระวังของเขาต่อราชสำนัก
V. Herschel ยังคงให้ความสำคัญกับการพัฒนากล้องโทรทรรศน์ต่อไป เขาทิ้งกระจกบานเล็กอันที่สองซึ่งเคยใช้มาจนหมดสิ้น และทำให้ความสว่างของภาพเพิ่มขึ้นอย่างมาก เฮอร์เชลค่อยๆ เพิ่มขนาดของกระจก จุดสูงสุดของมันคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ที่สร้างขึ้นในปี ค.ศ. 1789 โดยมีท่อยาว 12 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 122 ซม. กระจก กล้องโทรทรรศน์นี้ยังคงไม่มีใครเทียบได้จนถึงปี ค.ศ. 1845 เมื่อนักดาราศาสตร์ชาวไอริช W. Parsons สร้างกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ยิ่งขึ้นไปอีก - เกือบ 18 เมตร ยาวด้วยกระจกเส้นผ่านศูนย์กลาง 183 ซม.
การใช้กล้องโทรทรรศน์ล่าสุด William Herschel ค้นพบดวงจันทร์สองดวงของดาวยูเรนัสและดวงจันทร์สองดวงของดาวเสาร์ ดังนั้นการค้นพบวัตถุท้องฟ้าหลายแห่งในระบบสุริยะจึงสัมพันธ์กับชื่อเฮอร์เชล แต่นี่ไม่ใช่ความสำคัญหลักของกิจกรรมที่โดดเด่นของเขา
และก่อนที่เฮอร์เชลจะรู้จักดาวคู่หลายสิบดวง แต่เช่นนั้น คู่รักดาราถูกพิจารณาว่าเป็นการเผชิญหน้าแบบสุ่มของดาวที่เป็นส่วนประกอบ และไม่ถือว่าดาวคู่นั้นแพร่หลายในจักรวาล เฮอร์เชลสำรวจส่วนต่างๆ ของท้องฟ้าอย่างรอบคอบตลอดหลายปีที่ผ่านมา และค้นพบดาวคู่มากกว่า 400 ดวง เขาตรวจสอบระยะห่างระหว่างส่วนประกอบต่างๆ (ในการวัดเชิงมุม) สีและความฉลาดที่เห็นได้ชัด ที่ แต่ละกรณีดาวที่เคยถูกมองว่าเป็นเลขฐานสองกลายเป็นดาวสามดวงและสี่เท่า (ดาวหลายดวง) เฮอร์เชลได้ข้อสรุปว่าดาวคู่และหลายดวงเป็นระบบของดาวที่เชื่อมต่อกันทางกายภาพ และในขณะที่เขามั่นใจนั้น โคจรรอบจุดศูนย์ถ่วงร่วม ตามกฎความโน้มถ่วงสากล
William Herschel เป็นนักดาราศาสตร์คนแรกในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาดาวคู่อย่างเป็นระบบ ตั้งแต่สมัยโบราณ เนบิวลาสว่างในกลุ่มดาวนายพราน เช่นเดียวกับเนบิวลาในกลุ่มดาวแอนโดรเมดา ซึ่งมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว แต่ในศตวรรษที่ 18 เมื่อกล้องโทรทรรศน์พัฒนาขึ้น ก็มีการค้นพบเนบิวลาจำนวนมาก อิมมานูเอล คานท์ และแลมเบิร์ตเชื่อว่าเนบิวลาเป็นระบบดาวทั้งดวง ในทางช้างเผือกอื่นๆ แต่อยู่ห่างไกลจากระยะทางมหึมาซึ่งไม่สามารถแยกแยะดาวแต่ละดวงได้
V. Herschel ได้ทำงานที่ยอดเยี่ยมในการค้นพบและศึกษาเนบิวลาใหม่ เขาใช้กล้องดูดาวของเขาที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ เพื่อสิ่งนี้ พอเพียงที่จะบอกว่าแคตตาล็อกที่รวบรวมโดยเขาจากการสังเกตของเขาซึ่งครั้งแรกที่ปรากฏในปี พ.ศ. 2329 รวมประมาณ 2,500 เนบิวลา อย่างไรก็ตาม ภารกิจของเฮอร์เชลไม่ใช่แค่การค้นหาเนบิวลาเท่านั้น แต่ยังต้องเปิดเผยธรรมชาติของพวกมันด้วย ในกล้องโทรทรรศน์อันทรงพลังของเขา เนบิวลาจำนวนมากถูกแบ่งออกเป็นดาวฤกษ์แต่ละดวงอย่างชัดเจน และด้วยเหตุนี้จึงกลายเป็นกระจุกดาวที่อยู่ห่างไกลจากระบบสุริยะ ในบางกรณี เนบิวลากลายเป็นดาวที่ล้อมรอบด้วยวงแหวนที่คลุมเครือ แต่เนบิวลาอื่นๆ ไม่ได้แยกออกเป็นดวงดาว แม้จะได้ใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาด 122 ซม. ที่ทรงพลังที่สุดแล้วก็ตาม
ในตอนแรก เฮอร์เชลสรุปว่าเนบิวลาเกือบทั้งหมดเป็นกลุ่มของดาวฤกษ์จริง ๆ และเนบิวลาที่อยู่ไกลที่สุดก็จะสลายตัวเป็นดาวในอนาคตเช่นกัน - เมื่อสังเกตด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังยิ่งกว่า ในเวลาเดียวกัน เขายอมรับว่าเนบิวลาบางส่วนไม่ใช่กระจุกดาวภายในทางช้างเผือก แต่เป็นระบบดาวอิสระ การวิจัยเพิ่มเติมทำให้วิลเลียม เฮอร์เชลต้องให้ความเห็นอย่างลึกซึ้งและสมบูรณ์ โลกของเนบิวลากลายเป็นโลกที่ซับซ้อนและหลากหลายกว่าที่เคยคาดไว้
เฮอร์เชลยังคงสังเกตและไตร่ตรองอย่างไม่รู้จักเหน็ดเหนื่อย เฮอร์เชลตระหนักว่าเนบิวลาจำนวนมากที่สังเกตได้นั้นไม่สามารถย่อยสลายเป็นดาวได้ เพราะมันประกอบด้วยสสารที่หายากกว่ามาก ("ของเหลวเรืองแสง" ตามที่เฮอร์เชลคิด) มากกว่าดวงดาว ดังนั้น เฮอร์เชลจึงได้ข้อสรุปว่าสสารที่คลุมเครือเช่นดวงดาวนั้นแพร่หลายในจักรวาล โดยธรรมชาติแล้ว คำถามเกิดขึ้นเกี่ยวกับบทบาทของสารนี้ในจักรวาลว่าเป็นสารที่ดาวฤกษ์เกิดขึ้นหรือไม่ ย้อนกลับไปในปี 1755 อิมมานูเอล คานท์ได้เสนอสมมติฐานเกี่ยวกับการก่อตัวของระบบดาวทั้งหมดจากสสารที่กระจัดกระจายในตอนแรก เฮอร์เชลชี้ชัดว่า ประเภทต่างๆเนบิวลาที่ไม่สามารถย่อยสลายได้แสดงถึงระยะต่างๆ ของการก่อตัวดาวฤกษ์ โดยการบดอัดเนบิวลา กระจุกดาวทั้งกระจุกหรือดาวดวงเดียวจะค่อยๆ ก่อตัวขึ้นจากเนบิวลา ซึ่งในช่วงเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของเนบิวลานั้นยังคงล้อมรอบด้วยเปลือกที่คลุมเครือ ถ้าคานท์เชื่อว่าดาวทุกดวงของทางช้างเผือกก่อตัวพร้อมกัน เฮอร์เชลก็เป็นคนแรกที่แนะนำว่าดาวมี อายุต่างกันและการก่อตัวของดวงดาวยังคงดำเนินต่อไปอย่างต่อเนื่องและต่อเนื่องมาจนถึงทุกวันนี้
ความคิดของวิลเลียมเฮอร์เชลนี้ถูกลืมในเวลาต่อมาและความคิดเห็นที่ผิดพลาดเกี่ยวกับการกำเนิดของดาวทุกดวงพร้อมกันในอดีตอันไกลโพ้นได้ครอบงำวิทยาศาสตร์มาเป็นเวลานาน ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 บนพื้นฐานของความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ของดาราศาสตร์และโดยเฉพาะอย่างยิ่งงานของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตคือความแตกต่างในยุคของดวงดาว มีการศึกษากลุ่มดาวทั้งหมด ซึ่งไม่ต้องสงสัยเลยว่ามีอยู่สองสามล้านปี ตรงกันข้ามกับดาวดวงอื่นซึ่งอายุถูกกำหนดโดยพันล้านปี มุมมองของเฮอร์เชลเกี่ยวกับธรรมชาติของเนบิวลาใน ในแง่ทั่วไปยืนยัน วิทยาศาสตร์สมัยใหม่ผู้กำหนดว่าเนบิวลาก๊าซและฝุ่นแพร่หลายในกาแลคซีของเราและอื่น ๆ ธรรมชาติของเนบิวลาเหล่านี้กลับกลายเป็นว่าซับซ้อนกว่าที่เฮอร์เชลจะจินตนาการได้
ในเวลาเดียวกัน วิลเลียม เฮอร์เชล แม้ในบั้นปลายชีวิตของเขา ก็ยังเชื่อว่าเนบิวลาบางดวงเป็นระบบดาวที่อยู่ห่างไกล ซึ่งในที่สุดจะสลายตัวเป็นดาวฤกษ์ที่แยกจากกัน และในเรื่องนี้เขาก็กลายเป็นเหมือน Kant และ Lambert
ดังที่ได้กล่าวมาแล้วในศตวรรษที่ 18 มันถูกค้นพบ การเคลื่อนไหวของตัวเองหลายดาว ในปี ค.ศ. 1783 เฮอร์เชลสามารถพิสูจน์ได้อย่างน่าเชื่อถือโดยการคำนวณว่าระบบสุริยะของเรากำลังเคลื่อนไปสู่กลุ่มดาวเฮอร์คิวลีสเช่นกัน
แต่วิลเลียม เฮอร์เชลถือว่างานหลักของเขาคือการอธิบายโครงสร้างของระบบดาวของทางช้างเผือกหรือกาแล็กซีของเรา ทั้งรูปร่างและขนาด เขาทำอย่างนี้มาหลายสิบปีแล้ว ในเวลานั้นเขาไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับระยะห่างระหว่างดวงดาวหรือตำแหน่งในอวกาศหรือเกี่ยวกับขนาดและความส่องสว่าง เมื่อไม่มีข้อมูลเหล่านี้ เฮอร์เชลสันนิษฐานว่าดาวทุกดวงมีความส่องสว่างเท่ากันและมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกันในอวกาศ ดังนั้นระยะห่างระหว่างดาวทั้งสองจะเท่ากันไม่มากก็น้อย และดวงอาทิตย์ตั้งอยู่ใกล้ศูนย์กลางของระบบ ในเวลาเดียวกัน เฮอร์เชลไม่ทราบปรากฏการณ์การดูดกลืนแสงในอวกาศโลก และเชื่อ นอกจากนี้ กล้องโทรทรรศน์ขนาดยักษ์ของเขายังสามารถเข้าถึงดาวฤกษ์ที่อยู่ห่างไกลที่สุดของทางช้างเผือกได้ ด้วยกล้องโทรทรรศน์นี้ เขานับดาวในส่วนต่างๆ ของท้องฟ้าและพยายามกำหนดว่าระบบดาวของเราขยายไปในทิศทางใดทิศทางหนึ่งไปไกลแค่ไหน
แต่สมมติฐานเบื้องต้นของ Herschel นั้นผิด ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าดาวฤกษ์มีความแตกต่างกันในด้านความส่องสว่างและกระจายตัวไม่สม่ำเสมอในกาแล็กซี ดาราจักรมีขนาดใหญ่มากจนเส้นขอบของมันเข้าถึงไม่ได้แม้แต่กล้องโทรทรรศน์ยักษ์ของเฮอร์เชล ดังนั้นเขาจึงไม่สามารถสรุปที่ถูกต้องเกี่ยวกับรูปร่างของกาแล็กซีและตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในนั้นได้ และเขาประเมินขนาดของมันต่ำไปอย่างมาก
William Herschel ยังได้กล่าวถึงประเด็นอื่นๆ ทางดาราศาสตร์อีกด้วย อย่างไรก็ตาม เขาได้คลี่คลายธรรมชาติที่ซับซ้อนของรังสีดวงอาทิตย์และสรุปว่ามันรวมถึงแสง ความร้อน และรังสีเคมี (การแผ่รังสีที่ตามองไม่เห็น) กล่าวอีกนัยหนึ่ง เฮอร์เชลคาดการณ์ว่าจะมีการค้นพบรังสีที่อยู่เหนือสเปกตรัมสุริยะปกติ นั่นคืออินฟราเรดและอัลตราไวโอเลต
เฮอร์เชลเริ่มต้นของเขา กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ในฐานะมือสมัครเล่นเจียมเนื้อเจียมตัวที่มีโอกาสอุทิศเวลาว่างให้กับดาราศาสตร์เท่านั้น การสอนดนตรีเป็นแหล่งทำมาหากินสำหรับเขามานานแล้ว เฉพาะในวัยชราเท่านั้นที่เขาได้รับโอกาสทางวัตถุในการทำวิทยาศาสตร์
นักดาราศาสตร์ผสมผสานคุณสมบัติของนักวิทยาศาสตร์ตัวจริงและบุคคลที่ยอดเยี่ยม เฮอร์เชลเป็นนักสังเกตการณ์ที่มีทักษะ นักวิจัยที่มีพลัง นักคิดที่ลึกซึ้งและมีจุดมุ่งหมาย ในจุดสูงสุดของชื่อเสียง เขายังคงมีเสน่ห์ ใจดี และ คนทั่วไปอันเป็นคุณลักษณะของธรรมชาติอันล้ำลึกและประเสริฐ
William Herschel พยายามถ่ายทอดความหลงใหลในดาราศาสตร์ให้กับครอบครัวและเพื่อนฝูง แคโรไลน์น้องสาวของเขาช่วยเขาได้มากใน เอกสารทางวิทยาศาสตร์. หลังจากศึกษาคณิตศาสตร์และดาราศาสตร์ภายใต้การแนะนำของพี่ชายของเธอ Karolina ได้ประมวลผลการสังเกตของเขาอย่างอิสระ โดยเตรียมแคตตาล็อกเนบิวลาและกระจุกดาวของเฮอร์เชลเพื่อเผยแพร่ แคโรไลนาใช้เวลาอย่างมากในการสังเกตการณ์ ค้นพบดาวหางใหม่ 8 ดวงและเนบิวลา 14 ดวง เธอเป็นนักวิจัยหญิงคนแรกที่ได้รับการยอมรับอย่างเท่าเทียมกันในกลุ่มนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษและชาวยุโรปที่เลือกเธอเป็นสมาชิกกิตติมศักดิ์ของ Royal Astronomical Society of London และ Royal Irish Academy
การค้นพบดาวยูเรนัสเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 โดยนักดาราศาสตร์ วิลเลียม เฮอร์เชลผู้ซึ่งมองดูท้องฟ้าผ่านกล้องโทรทรรศน์แบบออปติคัล ตอนแรกคิดว่าดาวเคราะห์ดวงนี้เป็นดาวหางธรรมดา ดับเบิลยู เฮอร์เชลเป็นผู้คิดค้นแนวทางการศึกษาระบบดาวด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังผ่านการสังเกตการณ์อย่างรอบคอบและลำบาก ซึ่งเป็นแนวทางที่วางรากฐานสำหรับดาราศาสตร์ "ทางวิทยาศาสตร์" เป็นหลัก
ต่อมาพบว่าดาวยูเรนัสถูกพบบนท้องฟ้าซ้ำแล้วซ้ำเล่า แต่ถูกเข้าใจผิดว่าเป็นดาวดวงใดดวงหนึ่ง นี่เป็นหลักฐานจากบันทึกแรกสุดของ "ดาว" หนึ่งดวงที่สร้างขึ้นในปี 1690 จอห์น แฟลมสตีดซึ่งจัดว่าเป็นดาวดวงที่ 34 ของราศีพฤษภตามขนาดดาวฤกษ์ดวงหนึ่งที่ยอมรับในขณะนั้น
นักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษ วิลเลียม เฮอร์เชล ผู้ค้นพบดาวยูเรนัส
ในวันที่มีการค้นพบดาวยูเรนัส ในระหว่างการสังเกตยามเย็นตามปกติ เฮอร์เชลสังเกตเห็น ดาวไม่ธรรมดาในบริเวณใกล้เคียงของดวงดาวที่เลือนลางซึ่งดูใหญ่กว่าดาวข้างเคียง วัตถุกำลังเคลื่อนที่ไปตามสุริยุปราคาและมีดิสก์ที่เด่นชัด เมื่อคิดว่ามันเป็นดาวหาง นักดาราศาสตร์ได้แบ่งปันข้อสังเกตของเขากับนักดาราศาสตร์คนอื่นๆ เกี่ยวกับการค้นพบนี้
ไม่กี่เดือนต่อมา นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียง - นักวิชาการของ St. Petersburg Academy of Sciences Andrei Ivanovich Lekselและนักวิชาการของ Paris Academy of Sciences ปิแอร์-ไซมอน ลาปลาซสามารถคำนวณวงโคจรของเทห์ฟากฟ้าใหม่ได้ พวกเขาพิสูจน์ว่า W. Herschel ไม่ได้ค้นพบดาวหาง แต่เป็นดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่ตั้งอยู่หลังดาวเสาร์
เฮอร์เชลเองตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ จอร์จ ซิดัส(หรือ ดาวเคราะห์จอร์จ) เพื่อเป็นเกียรติแก่พระเจ้าจอร์จที่ 3 แห่งอังกฤษผู้อุปถัมภ์ของพระองค์ ในบรรดานักวิทยาศาสตร์ ดาวเคราะห์ดวงนี้ได้รับการตั้งชื่อตามชื่อของนักดาราศาสตร์เอง ชื่อเดิมของดาวเคราะห์ "ดาวยูเรนัส" ถูกนำมาใช้ชั่วคราวตามธรรมเนียมจาก ตำนานโบราณ. และเฉพาะในปี พ.ศ. 2393 ชื่อนี้ได้รับการอนุมัติในที่สุด
ดาวยูเรนัสเป็นดาวเคราะห์ ก๊าซยักษ์. ในรูปคุณสามารถเห็นขนาดเปรียบเทียบของดาวยูเรนัสเมื่อเทียบกับโลกของเรา
สำรวจดาวยูเรนัสเพิ่มเติม
ดาวเคราะห์ยูเรนัสอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 3 พันล้านกิโลเมตร และเกินปริมาตรของโลกเกือบ 60 เท่า การค้นพบดาวเคราะห์ขนาดนี้เป็นข้อเท็จจริงประการแรกในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการค้นพบดาวเคราะห์โดยใช้กล้องโทรทรรศน์อันทรงพลัง เนื่องจากดาวเคราะห์ทั้งห้าที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ได้รับการสังเกตบนท้องฟ้ามานานแล้ว
ดาวเคราะห์ดวงใหม่แสดงให้เห็นว่าระบบสุริยะกว้างกว่าสองเท่า และนำความรุ่งโรจน์มาสู่ผู้ค้นพบ
ที่ ยุคปัจจุบันดาวยูเรนัสเคยมาเยือนเพียงครั้งเดียว ยานอวกาศ ยานโวเอเจอร์ 2บินผ่านเป็นระยะทาง 81,500 กิโลเมตร เมื่อวันที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2529
ยานโวเอเจอร์ 2 สามารถส่งภาพพื้นผิวดาวเคราะห์ได้มากกว่าหนึ่งพันภาพ และข้อมูลอื่นๆ เกี่ยวกับดาวเคราะห์ ดาวเทียม การมีอยู่ของวงแหวน องค์ประกอบของบรรยากาศ ข้อมูลเกี่ยวกับสนามแม่เหล็กและพื้นที่รอบนอกของดาวเคราะห์
โดยใช้ เครื่องมือต่างๆเรือศึกษาองค์ประกอบของวงแหวนหนึ่งวงที่รู้จักก่อนหน้านี้ และค้นพบวงแหวนรอบดาวยูเรนัสใหม่อีกสองวง จากข้อมูลที่ได้รับ เป็นที่ทราบกันดีว่าระยะเวลาการหมุนของโลกคือ 17 ชั่วโมง 14 นาที
พบว่าดาวยูเรนัสมีสนามแม่เหล็กซึ่งมีขนาดสำคัญและผิดปกติเช่นเดียวกัน
จนถึงทุกวันนี้ การศึกษาดาวยูเรนัสนั้นยากเนื่องจากความห่างไกลที่สำคัญของโลก อย่างไรก็ตาม หอสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ขนาดใหญ่ยังคงสังเกตการณ์ดาวเคราะห์อยู่ และในอีกไม่ช้า ปีที่ผ่านมาดาวยูเรนัสมีดาวเทียมใหม่ 6 ดวง
© วลาดิเมียร์ คาลานอฟ,
เว็บไซต์"ความรู้คือพลัง".
เราจะเริ่มต้นเรื่องราวเกี่ยวกับดาวเคราะห์ระบบสุริยะที่น่าตื่นตาตื่นใจและมีเอกลักษณ์ในหลาย ๆ ด้านพร้อมประวัติการค้นพบ มันเริ่มต้นอย่างไร…
ตั้งแต่สมัยโบราณ ผู้คนต่างรู้จักการมีอยู่ของดาวเคราะห์ห้าดวงที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ได้แก่ ดาวพุธ ดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์
แน่นอนว่าโลกในสมัยโบราณไม่ถือว่าเป็นดาวเคราะห์ มันเป็นศูนย์กลางของโลกหรือศูนย์กลางของจักรวาล จนกระทั่ง Copernicus ปรากฏขึ้นพร้อมกับระบบ heliocentric ของโลก
การสังเกตด้วยตาเปล่าของดาวศุกร์ ดาวอังคาร ดาวพฤหัสบดี และดาวเสาร์นั้นไม่ยากเป็นพิเศษ เว้นแต่ใน ช่วงเวลานี้ดาวเคราะห์ไม่ได้ถูกปกคลุมด้วยดิสก์ของดวงอาทิตย์ สังเกตได้ยากที่สุดเนื่องจากอยู่ใกล้ดวงอาทิตย์ ว่ากันว่า Nicolaus Copernicus เสียชีวิตโดยที่ไม่เคยเห็นดาวดวงนี้มาก่อน
ดาวเคราะห์ดวงถัดไปที่อยู่ด้านหลังดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส ถูกค้นพบแล้วใน ปลาย XVIIฉันศตวรรษโดยนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษผู้โด่งดัง William Herschel (1738-1822) ดูเหมือนว่าจนถึงตอนนั้น นักดาราศาสตร์ไม่ได้คิดว่านอกจากดาวเคราะห์ทั้งห้าที่สำรวจมาเป็นเวลาหลายศตวรรษแล้ว ยังมีดาวเคราะห์อื่นๆ ที่ไม่รู้จักในระบบสุริยะอีกด้วย แต่แม้กระทั่งจอร์ดาโน บรูโน (1548-1600) ซึ่งเกิดเมื่อห้าปีหลังจากการตายของโคเปอร์นิคัส ก็มั่นใจว่าอาจมีดาวเคราะห์ดวงอื่นในระบบสุริยะที่ยังไม่ถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์
และในวันที่ 13 มีนาคม พ.ศ. 2324 ระหว่างการตรวจทานประจำครั้งต่อไป ท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาว William Herschel กำกับกล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงของเขาเองไปยังกลุ่มดาวราศีเมถุน แผ่นสะท้อนแสง Herschel มีกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 150 มม. แต่นักดาราศาสตร์สามารถมองเห็นวัตถุสามมิติที่สว่างสดใส เล็ก แต่เห็นได้ชัดว่าไม่ใช่วัตถุที่มีจุด การสังเกตในคืนถัดมาแสดงให้เห็นว่าวัตถุกำลังเคลื่อนที่ข้ามนภา
เฮอร์เชลแนะนำว่าเขาเห็นดาวหาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรายงานการค้นพบ "ดาวหาง" เขาเขียนว่า: "... เมื่อฉันศึกษาดาวจาง ๆ ในบริเวณใกล้เคียงกับ H Gemini ฉันสังเกตเห็นดวงที่ใหญ่กว่าที่เหลือ ประหลาดใจกับสิ่งผิดปกติ ขนาด ฉันเปรียบเทียบมันกับ H Gemini และดาวดวงเล็กๆ ในช่องสี่เหลี่ยมระหว่างกลุ่มดาว Auriga และ Gemini และพบว่ามันมีขนาดใหญ่กว่าทั้งสองกลุ่มมาก ฉันสงสัยว่ามันเป็นดาวหาง"
ทันทีหลังจากการประกาศของ Herschel นักคณิตศาสตร์ที่เก่งที่สุดในยุโรปก็นั่งลงเพื่อทำการคำนวณ ควรสังเกตว่าในช่วงเวลาของ Herschel การคำนวณดังกล่าวใช้เวลานานมากเพราะต้องดำเนินการด้วยตนเอง จำนวนมากการคำนวณ
เฮอร์เชลยังคงสังเกตวัตถุท้องฟ้าที่ผิดปกติอยู่ในรูปแบบของดิสก์ขนาดเล็กที่เด่นชัด ซึ่งค่อยๆ เคลื่อนตัวไปตามสุริยุปราคา ไม่กี่เดือนต่อมา นักวิทยาศาสตร์ชื่อดังสองคน - นักวิชาการจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก Andrei Leskel และนักวิชาการจากสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งปารีส Pierre Laplace เสร็จสิ้นการคำนวณวงโคจรของเทห์ฟากฟ้าเปิดและพิสูจน์ว่าเฮอร์เชลได้ค้นพบดาวเคราะห์ที่ตั้งอยู่ เกินกว่าดาวเสาร์ ดาวเคราะห์ดวงนี้ซึ่งต่อมาเรียกว่าดาวยูเรนัส อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เกือบ 3 พันล้านกม. และเกินปริมาตรของโลกมากกว่า 60 เท่า
มันเป็น การค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุด. เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์ที่มีการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่นอกเหนือจากดาวเคราะห์ห้าดวงที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ซึ่งได้รับการสังเกตบนท้องฟ้าตั้งแต่สมัยโบราณ ด้วยการค้นพบดาวยูเรนัสขอบเขตของระบบสุริยะก็แยกออกเป็นสองส่วน อีกครั้ง(ซึ่งถือเป็นดาวเคราะห์ที่ห่างไกลที่สุดในระบบสุริยะจนถึงปี พ.ศ. 2324 โดยอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์เฉลี่ย 1427 ล้านกม.)
อย่างที่ทราบกันในเวลาต่อมา ดาวยูเรนัสถูกสังเกตพบก่อนเฮอร์เชลอย่างน้อย 20 ครั้ง แต่ทุกครั้งที่ดาวเคราะห์ถูกเข้าใจผิดว่าเป็นดาวฤกษ์ ในทางปฏิบัติการค้นหาทางดาราศาสตร์ไม่ใช่เรื่องแปลก
แต่ความจริงข้อนี้ไม่ได้เบี่ยงเบนความสำคัญของความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ของ William Herschel เลยแม้แต่น้อย ที่นี่เราคิดว่าเป็นการเหมาะสมที่จะสังเกตความขยันหมั่นเพียรและความมุ่งมั่นของนักดาราศาสตร์ที่โดดเด่นคนนี้ซึ่งเริ่มต้นอาชีพของเขาในฐานะผู้คัดลอกบันทึกย่อในลอนดอนจากนั้นเป็นผู้ควบคุมวงและครูสอนดนตรี เฮอร์เชลเป็นนักสังเกตการณ์ที่มีทักษะและนักสำรวจที่มีพลังของดาวเคราะห์และเนบิวลา ยังเป็นนักออกแบบกล้องโทรทรรศน์ที่มีทักษะอีกด้วย สำหรับการสังเกตของเขา เขาขัดกระจกด้วยมือ ซึ่งมักจะทำงานโดยไม่หยุดชะงักเป็นเวลา 10 หรือ 15 ชั่วโมง ในกล้องโทรทรรศน์ที่เขาสร้างในปี ค.ศ. 1789 ด้วยท่อยาว 12 เมตร กระจกมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 122 ซม. กล้องดูดาวนี้ยังไม่มีใครเทียบได้จนถึงปี 1845 เมื่อนักดาราศาสตร์ชาวไอริช Parsons สร้างกล้องโทรทรรศน์ยาวประมาณ 18 เมตรด้วยกระจกที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 183 ซม.
ความช่วยเหลือเล็กน้อยสำหรับผู้ที่สนใจ: กล้องโทรทรรศน์ซึ่งเลนส์เป็นเลนส์เรียกว่าหักเห กล้องโทรทรรศน์ที่มีวัตถุประสงค์ไม่ใช่เลนส์ แต่กระจกเว้าเรียกว่ารีเฟลกเตอร์ กล้องโทรทรรศน์สะท้อนแสงตัวแรกสร้างโดยไอแซก นิวตัน
ดังนั้นในปี ค.ศ. 1781 นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าวงโคจรของดาวยูเรนัสโดยทั่วไปจะเป็นดาวเคราะห์เกือบเป็นวงกลม แต่ปัญหาของนักดาราศาสตร์กับดาวเคราะห์ดวงนี้เพิ่งจะเริ่มต้นขึ้น การสังเกตในไม่ช้าแสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัสไม่ค่อยเป็นไปตาม "กฎ" ของการเคลื่อนที่ที่กำหนดโดยกฎคลาสสิกของ Keplerian เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นในความจริงที่ว่าดาวยูเรนัสกำลังเคลื่อนที่ไปข้างหน้าเมื่อเปรียบเทียบกับการเคลื่อนที่ที่คำนวณได้ นักดาราศาสตร์สังเกตสิ่งนี้ได้ไม่ยากนัก เพราะเมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 18 ความแม่นยำโดยเฉลี่ยของการสังเกตดาวและดาวเคราะห์ก็ค่อนข้างสูงอยู่แล้ว - มากถึงสามอาร์ควินาที
ในปี ค.ศ. 1784 สามปีหลังจากการค้นพบดาวยูเรนัส นักคณิตศาสตร์ได้คำนวณวงโคจรรูปวงรีที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับดาวเคราะห์ แต่ในปี ค.ศ. 1788 เห็นได้ชัดว่าการแก้ไของค์ประกอบของวงโคจรไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่เห็นได้ชัดเจน และความคลาดเคลื่อนระหว่างตำแหน่งที่คำนวณได้และตำแหน่งจริงของดาวเคราะห์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ทุกปรากฎการณ์ในธรรมชาติและชีวิตมีเหตุของมันเอง เป็นที่ชัดเจนสำหรับนักวิทยาศาสตร์ว่าวงโคจรของดาวยูเรนัสจะเป็นวงรีอย่างเคร่งครัดก็ต่อเมื่อมีเพียงแรงเดียวเท่านั้นที่กระทำบนโลกใบนี้ - แรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ เพื่อกำหนดวิถีที่แน่นอนและธรรมชาติของการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัส จำเป็นต้องคำนึงถึงการรบกวนของแรงโน้มถ่วงจากดาวเคราะห์ และประการแรกคือจากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ สำหรับนักวิจัยยุคใหม่ "ติดอาวุธ" ด้วยคอมพิวเตอร์ทรงพลังที่จำลองได้มากที่สุด สถานการณ์ต่างๆการแก้ปัญหาดังกล่าวจะใช้เวลาไม่เกินหนึ่งหรือสองวัน แต่ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 18 อุปกรณ์ทางคณิตศาสตร์ที่จำเป็นยังไม่ได้ถูกสร้างขึ้นเพื่อแก้สมการที่มีตัวแปรหลายสิบตัว การคำนวณกลายเป็นงานที่ใช้เวลานานและอุตสาหะ นักคณิตศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเช่น Lagrange, Clairaut, Laplace และคนอื่นๆ มีส่วนร่วมในการคำนวณ เลออนฮาร์ดออยเลอร์ผู้ยิ่งใหญ่ก็มีส่วนร่วมในงานนี้ด้วย แต่แน่นอนว่าไม่ใช่เพราะ แล้วในปี ค.ศ. 1783 เขาก็จากไป แต่ด้วยวิธีการของเขาในการกำหนดวงโคจรของวัตถุท้องฟ้าจากการสังเกตการณ์หลายครั้ง พัฒนาขึ้นในปี ค.ศ. 1744
ในที่สุดในปี ค.ศ. 1790 ได้มีการรวบรวมตารางการเคลื่อนที่ใหม่ของดาวยูเรนัสโดยคำนึงถึงอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ นักวิทยาศาสตร์เข้าใจแน่นอนว่าดาวเคราะห์ภาคพื้นดินและแม้แต่ดาวเคราะห์น้อยขนาดใหญ่ก็มีอิทธิพลบางอย่างต่อการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัส แต่ในขณะนั้นดูเหมือนว่าการแก้ไขการคำนวณวิถีโคจรโดยคำนึงถึงอิทธิพลนี้จะต้อง จะเกิดขึ้นในอนาคตอันแสนไกล ถือว่าแก้ปัญหาได้หมด และในไม่ช้า สงครามนโปเลียนก็เริ่มขึ้น และทั้งยุโรปก็ไม่ขึ้นอยู่กับวิทยาศาสตร์ ผู้คนรวมถึงนักดาราศาสตร์สมัครเล่นต้องมองเข้าไปในปืนไรเฟิลและปืนใหญ่บ่อยกว่าในเลนส์ใกล้ตาของกล้องโทรทรรศน์
แต่หลังทำเสร็จ สงครามนโปเลียนกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์ของนักดาราศาสตร์ชาวยุโรปกลับมาอีกครั้ง
แล้วปรากฎว่าดาวยูเรนัสไม่เคลื่อนไหวตามที่กำหนดไว้อีก นักคณิตศาสตร์ชื่อดัง. สมมติว่ามีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นในการคำนวณครั้งก่อน นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบการคำนวณอีกครั้ง โดยคำนึงถึงอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงจากดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นดาวเคราะห์ดวงอื่นกลับกลายเป็นว่าไม่มีนัยสำคัญนักเมื่อเปรียบเทียบกับการเบี่ยงเบนที่สังเกตพบในการเคลื่อนที่ของดาวยูเรนัสจนตัดสินใจถูกแล้วที่จะละเลยอิทธิพลนี้ ในทางคณิตศาสตร์ การคำนวณกลายเป็นว่าไร้ที่ติ แต่ความแตกต่างระหว่างตำแหน่งที่คำนวณได้ของดาวยูเรนัสกับตำแหน่งจริงบนท้องฟ้ายังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง นักดาราศาสตร์ชาวฝรั่งเศส Alexis Bouvard ซึ่งเสร็จสิ้นการคำนวณเพิ่มเติมเหล่านี้ในปี 1820 เขียนว่าความแตกต่างดังกล่าวสามารถอธิบายได้ด้วย "อิทธิพลภายนอกและที่ไม่ทราบบางอย่าง" มีการเสนอสมมติฐานต่างๆ เกี่ยวกับธรรมชาติของ "อิทธิพลที่ไม่รู้จัก" รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:
ความต้านทานของเมฆอวกาศฝุ่นก๊าซ
ผลกระทบของดาวเทียมที่ไม่รู้จัก
การชนกันของดาวยูเรนัสกับดาวหางไม่นานก่อนเฮอร์เชลจะค้นพบ
การไม่สามารถใช้งานได้ในกรณีที่มีระยะห่างระหว่างร่างกายมาก
ผลกระทบของดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่ยังไม่ได้ค้นพบ
ในปี ค.ศ. 1832 ดาวยูเรนัสล้าหลังตำแหน่งที่คำนวณโดย A. Bouvard แล้ว 30 อาร์ควินาที และความล่าช้านี้เพิ่มขึ้น 6-7 วินาทีต่อปี สำหรับการคำนวณของ A. Bouvard นี่หมายถึงการล่มสลายอย่างสมบูรณ์ จากสมมติฐานเหล่านี้ มีเพียงสองคนเท่านั้นที่ผ่านการทดสอบของเวลา: ความไม่สมบูรณ์ของกฎของนิวตันและอิทธิพลของดาวเคราะห์ที่ไม่รู้จัก การค้นหาดาวเคราะห์ที่ไม่รู้จักเริ่มต้นขึ้นตามที่คาดไว้ด้วยการคำนวณตำแหน่งบนท้องฟ้า รอบๆ การค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ เหตุการณ์ต่างๆ ที่เต็มไปด้วยละครก็คลี่คลาย มันจบลงด้วยการค้นพบดาวเคราะห์ดวงใหม่ในปี พ.ศ. 2388 "ที่ปลายปากกา" นั่นคือ จากการคำนวณ นักคณิตศาสตร์ชาวอังกฤษ จอห์น อดัมส์ ได้พบสถานที่ที่จะหามันบนท้องฟ้า อีกหนึ่งปีต่อมา การคำนวณแบบเดียวกัน แต่แม่นยำกว่านั้น ดำเนินการโดย Urbain Laverier นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศสโดยไม่ขึ้นกับตัวเขา และบนท้องฟ้า ดาวเคราะห์ดวงใหม่ถูกค้นพบในคืนวันที่ 23 กันยายน พ.ศ. 2389 โดยชาวเยอรมันสองคน: ผู้ช่วยที่หอดูดาวเบอร์ลิน Johann Galle และนักเรียนของเขา Heinrich d'Arrest ดาวเคราะห์ดวงนี้มีชื่อว่าดาวเนปจูน แต่นั่นเป็นอีกเรื่องหนึ่ง เราได้สัมผัสประวัติศาสตร์ของการค้นพบดาวเนปจูนเพียงเพราะว่าการค้นพบของนักดาราศาสตร์ได้รับแจ้งจากพฤติกรรม "ผิดปกติ" ของดาวยูเรนัสในวงโคจรซึ่งผิดปกติจากมุมมองของทฤษฎีคลาสสิกของการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์
ดาวยูเรนัสได้ชื่อมาอย่างไร?
และตอนนี้สั้น ๆ เกี่ยวกับวิธีที่ดาวยูเรนัสได้ชื่อนี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสซึ่งแข่งขันด้านวิทยาศาสตร์กับชาวอังกฤษมาโดยตลอด ไม่ได้ต่อต้านข้อเท็จจริงที่ว่าดาวเคราะห์ดวงใหม่นี้ตั้งชื่อตามเฮอร์เชล ผู้ค้นพบดาวเคราะห์ดวงนี้ แต่ราชสมาคมแห่งอังกฤษและเฮอร์เชลเองเสนอให้ตั้งชื่อดาวเคราะห์ดวงนี้ว่า Georgium Sidus เพื่อเป็นเกียรติแก่พระเจ้าจอร์จที่ 3 แห่งอังกฤษ ต้องบอกว่าข้อเสนอนี้ไม่ได้ทำขึ้นเพื่อเหตุผลทางการเมืองเท่านั้น พระมหากษัตริย์อังกฤษพระองค์นี้ทรงเป็นที่รักของดาราศาสตร์และทรงแต่งตั้งเฮอร์เชลเป็น "นักดาราศาสตร์รอยัล" ในปี พ.ศ. 2325 ทรงพระราชทานแก่พระองค์ เงินทุนที่จำเป็นสำหรับการก่อสร้างและติดตั้งหอดูดาวแยกใกล้วินด์เซอร์
แต่ข้อเสนอนี้ไม่ได้รับการยอมรับจากนักวิทยาศาสตร์ในหลายประเทศ จากนั้นนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมัน โยฮันน์ โบเด เห็นได้ชัดว่าปฏิบัติตามประเพณีการตั้งชื่อดาวเคราะห์และวัตถุท้องฟ้าอื่นๆ โดยใช้ชื่อเทพเจ้าในตำนาน เสนอให้ตั้งชื่อดาวยูเรนัสดวงใหม่ ตามตำนานเทพเจ้ากรีก ยูเรนัสเป็นเทพเจ้าแห่งท้องฟ้าและเป็นบิดาของดาวเสาร์ และดาวเสาร์โครนอสเป็นเทพเจ้าแห่งกาลเวลาและโชคชะตา
แต่ไม่ใช่ทุกคนที่ชอบชื่อที่เกี่ยวข้องกับตำนาน และหลังจาก 70 ปีใน กลางสิบเก้าศตวรรษ ชื่อดาวยูเรนัสได้รับการยอมรับจากชุมชนวิทยาศาสตร์
© วลาดิมีร์ คาลานอฟ
"ความรู้คือพลัง"
