Уильям гершель фото


На рубеже XVII и XVIII веков астрономия ограничивалась знаниями о солнечной системе. О природе звезд, о расстояниях между ними, об их распределении в пространстве еще ничего не было известно. Первые попытки глубже проникнуть в тайну строения звездной Вселенной путем тщательных наблюдений при помощи возможно более сильных телескопов связаны с именем астронома Гершеля.

Фридрих Вильгельм Гершель родился 15 ноября 1738 года в Ганновере в семье гобоиста ганноверской гвардии Исаака Гершеля я Анны Ильзы Морицен. Протестанты Гершели были выходцами из Моравии, которую покинули, вероятно, из религиозных соображений. Атмосферу родительского дома можно назвать интеллектуальной. «Биографическая записка», дневник и письма Вильгельма, воспоминания его младшей сестры Каролины вводят нас в дом и мир интересов Гершеля и показывают тот воистину титанический труд и увлеченность, создавшие выдающегося наблюдателя и исследователя. Он получил обширное, но несистематическое образование. Занятия по математике, астрономии, философии выявили его способности к точным наукам. Но, кроме этого, Вильгельм обладал большими музыкальными способностями и в четырнадцать лет вступил музыкантом в полковой оркестр. В 1757 году, после четырех лет военной службы, он уехал в Англию, куда несколько ранее переселился брат его Яков, капельмейстер ганноверского полка.


Не имея ни гроша в кармане, Вильгельм, переименованный в Англии в Вильяма, занялся в Лондоне перепиской нот. В 1766 году он переселился в Бат, где скоро достиг большой известности как исполнитель, дирижер и музыкальный педагог. Но такая жизнь не могла его полностью удовлетворить. Интерес Гершеля к естествознанию и философии, постоянное самостоятельное образование привели его к увлечению астрономией. «Как жаль, что музыка не в сотню раз труднее науки, я люблю деятельность и мне необходимо занятие», — писал он брату.

В 1773 году Гершель приобрел ряд трудов по оптике и астрономии. «Полная система оптики» Смита и «Астрономия» Фергюсона стали его настольными книгами. В том же году он впервые взглянул на небо в небольшой телескоп с фокусным расстоянием около 75 см, но наблюдения со столь малым увеличением не удовлетворили исследователя. Поскольку средств на покупку более светосильного телескопа не было, он решил сделать его сам. Купив необходимые инструменты и заготовки, он самостоятельно отлил и отшлифовал зеркало для своего первого телескопа.

Преодолев большие трудности, Гершель в том же 1773 году изготовил рефлектор с фокусным расстоянием более 1,5 м. Шлифовку зеркал Гершель производил вручную (машину для этой цели он создал только через пятнадцать лет), часто работая по 10, 12 и даже 16 часов подряд, так как остановка процесса шлифовки ухудшала качество зеркала. Работа оказалась не только тяжелой, но и опасной, однажды при изготовлении заготовки для зеркала взорвалась плавильная печь.


Сестра Каролина и брат Александр были верными и терпеливыми помощниками Вильяма в этой нелегкой работе. Трудолюбие и энтузиазм дали превосходные результаты. Зеркала, изготовленные Гершелем из сплава меди и олова, были прекрасного качества и давали совершенно круглые изображения звезд.

Как пишет известный американский астроном Ч. Уитни, «с 1773 по 1782 годы Гершели были заняты тем, что превращались из профессиональных музыкантов в профессиональных астрономов».

В 1775 году Гершель начал свой первый «обзор неба» В это время он еще продолжал зарабатывать себе на жизнь музыкальной деятельностью, но истинной его страстью стали астрономические наблюдения. В перерывах между уроками музыки он занимался изготовлением зеркал для телескопов, вечерами давал концерты, а ночи проводил за наблюдением звезд Для этой цели Гершель предложил оригинальный новый способ «звездных черепков», т. е подсчета количества звезд на определенных площадках
неба.

13 марта 1781 года, во время наблюдений, Гершель заметил нечто необычное: «Между десятью и одиннадцатью вечера, когда я изучал слабые звезды в соседстве с Н Близнецов, я заметил одну, которая выглядела большей, чем остальные.


ивленный ее необычным размером, я сравнил ее с Н Близнецов и небольшой звездой в квадрате между созвездиями Возничего и Близнецов и обнаружил, что она значительно больше любой из них. Я заподозрил, что это — комета». Объект имел ярко выраженный диск и смещался вдоль эклиптики. Сообщив другим астрономам об открытии «кометы», Гершель продолжал ее наблюдать. Через несколько месяцев два известных ученых — академик Петербургской академии наук д.И. Лексель и академик Парижской академии наук П. Лаплас, — вычислив орбиту открытого небесного объекта, доказали, что Гершель открыл планету, которая располагалась за Сатурном. Планета, названная позднее Ураном, отстояла от Солнца почти на 3 миллиарда км и превышала объем Земли более чем в 60 раз. Впервые в истории науки была обнаружена новая планета, так как известные ранее пять планет испокон веков наблюдались на небе. Открытие Урана раздвинуло границы Солнечной системы более чем в два раза и принесло славу ее первооткрывателю.

Через девять месяцев после открытия Урана, 7 декабря 1781 года, Гершель был избран членом Лондонского королевского астрономического общества, ему были присуждены степень доктора Оксфордского университета и золотая медаль Лондонского королевского общества (в 1789 году Петербургская академия наук избрала его почетным членом).


Открытие Урана определило карьеру Гершеля. Король Георг III, сам любитель астрономии и покровитель ганноверцев, назначил его в 1782 году «Королевским астрономом» с ежегодным жалованьем 200 фунтов. Король также снабдил его средствами для постройки отдельной обсерватории в Слоу, близ Виндзора. Здесь Гершель с юношеским жаром и необыкновенным постоянством принялся за астрономические наблюдения. По словам биографа Араго, он выходил из обсерватории только для того, чтобы представлять королевскому обществу результаты своих неусыпных трудов.

Главное внимание Гершель по-прежнему уделял усовершенствованию телескопов. Употреблявшееся до тех пор второе малое зеркало он вовсе отбросил и тем значительно усилил яркость изображения. Постепенно Гершель увеличивал диаметры зеркал. Его вершиной стал построенный в 1789 году телескоп-гигант по тому времени, с трубой длиной 12 м и зеркалом диаметром 122 см. Этот телескоп оставался непревзойденным до 1845 года, когда ирландский астроном В. Парсонс построил еще больший телескоп — длиной почти 18 метров с зеркалом диаметром 183 см.

При помощи новейшего телескопа Гершель открыл два спутника Урана и два спутника Сатурна. Таким образом, с именем Гершеля связано открытие сразу нескольких небесных тел в солнечной системе. Но не в этом главное значение его замечательной деятельности.

И до Гершеля было известно несколько десятков двойных звезд. Но такие звездные пары рассматривались как случайные сближения составляющих их звезд, и не предполагалось, что двойные звезды широко распространены во Вселенной.


ршель тщательно исследовал разные участии неба на протяжении многих лет и открыл свыше 400 двойных звезд. Он исследовал расстояния между составляющими (в угловых мерах), их цвет и видимый блеск. В отдельных случаях звезды, считавшиеся ранее двойными, оказывались тройными и четверными (кратные звезды). Гершель пришел к выводу, что двойные и кратные звезды — это системы звезд, физически связанных между собой и, как он убедился, обращающихся вокруг общего центра тяжести, согласно закону всемирного тяготения.

Гершель был первым в истории науки астрономом, систематически исследовавшим двойные звезды. С давних времен были известны яркая туманность в созвездии Ориона, а также туманность в созвездии Андромеды, видимые невооруженным глазом. Но только в XVIII веке по мере совершенствования телескопов было открыто много туманностей. Кант и Ламберт считали, что туманности — это целые звездные системы, другие Млечные Пути, но удаленные на колоссальные расстояния, на которых не могут быть различимы отдельные звезды.

Гершель проделал огромную работу, открывая и изучая новые туманности. Он использовал для этого все увеличивающуюся силу своих телескопов. Достаточно сказать, что составленные им на основе его наблюдений каталоги, первый из которых появился в 1786 году, насчитывают около 2500 туманностей. Задачей Гершеля было, однако, не просто отыскание туманностей, а раскрытие их природы. В его мощные телескопы многие туманности отчетливо разделялись на отдельные звезды и оказывались, таким образом, далекими от солнечной системы звездными скоплениями. В некоторых случаях туманность оказывалась звездой, окруженной туманным кольцом. Но другие туманности не разделялись на звезды даже при помощи самого мощного — 122-сантиметрового телескопа.


Сначала Гершель заключил, что почти все туманности в действительности являются собраниями звезд и самые дальние из них также разложатся на звезды в будущем — при наблюдениях в еще более мощные телескопы. При этом он допускал, что некоторые из этих туманностей представляют собой не звездные скопления в пределах Млечного Пути, а самостоятельные звездные системы. Дальнейшие исследования заставили Гершеля углубить и дополнить свои взгляды. Мир туманностей оказывался более сложным и многообразным, чем это ранее можно было предполагать.

Продолжая неутомимо наблюдать и размышлять, Гершель признал, что многие из наблюдаемых туманностей вообще нельзя разложить на звезды, так как они состоят из гораздо более разреженного вещества («светящейся жидкости», как думал Гершель), чем звезды.

Таким образом, Гершель пришел к выводу, что туманное вещество, как и звезды, широко распространено во Вселенной. Естественно, возникал вопрос о роли этого вещества во Вселенной, о том, не является ли оно материалом, из которого возникли звезды. Еще в 1755 году И. Кант выдвинул гипотезу об образовании целых звездных систем из первоначально существовавшего рассеянного вещества. Гершель высказал смелую мысль, что различные виды неразложимых туманностей представляют собой разные стадии образования звезд. Путем уплотнения туманности из нее постепенно образуется либо целое скопление звезд, либо одна звезда, которая в начале своего существования еще окружена туманной оболочкой.


Если Кант считал, что все звезды Млечного Пути когда-то образовались одновременно, то Гершель впервые предположил, что звезды имеют разный возраст и образование звезд продолжается непрерывно; оно происходит и в наше время.

Эта идея Гершеля оказалась потом забыта, и ошибочное мнение о единовременном происхождении всех звезд в далеком прошлом долго господствовало в науке. Только во второй половине XX века на основе огромных успехов астрономии и в особенности трудов советских ученых установлено различие возраста звезд. Изучены целые классы звезд, бесспорно существующих немногие миллионы лет, в отличие от других звезд, возраст которых определяется миллиардами лет. Взгляды Гершеля на природу туманностей в общих чертах подтверждены современной наукой, установившей, что газовые и пылевые туманности широко распространены в нашей и в других галактиках. Природа этих туманностей оказалась еще сложнее, чем это мог предполагать Гершель.

Вместе с тем Гершель и в конце жизни был убежден, что некоторые туманности являются далекими звездными системами, которые со временем будут разложены на отдельные звезды. И в этом он, так же как Кант и Ламберт, оказался прав.


Как уже было сказано, в XVIII веке было обнаружено собственное движение многих звезд. Гершелю путем расчетов удалось в 1783 году убедительно доказать, что и наша солнечная система движется по направлению к созвездию Геркулеса.

Но главной своей задачей Гершель считал выяснение строения звездной системы Млечного Пути, или нашей Галактики, ее формы и размеров. Этим он занимался несколько десятилетий. В его распоряжении не было тогда данных ни о расстояниях между звездами, ни об их размещении в пространстве, ни об их размерах и светимости. Не имея этих данных, Гершель предположил, что все звезды имеют одинаковую светимость и распределены в пространстве равномерно, так что расстояния между ними более или менее одинаковы, а Солнце находится около центра системы. При этом Гершель не знал явления поглощения света в мировом пространстве и считал, кроме того, что его телескопу-гиганту доступны и даже самые далекие звезды Млечного Пути С помощью этого телескопа он производил подсчеты звезд в различных участках неба и пытался определить, как далеко в том или ином направлении простирается наша звездная система.

Но исходные предположения Гершеля были ошибочны Теперь известно, что звезды различаются между собой по светимости и что распределены они в Галактике неравномерно. Галактика настолько велика, что границы ее не были доступны даже телескопу-гиганту Гершеля. Поэтому он не мог прийти к правильным выводам о форме Галактики и о положении в ней Солнца, а размеры ее он сильно преуменьшил.


Гершель занимался и другими вопросами астрономии. Между прочим, он разгадал сложную природу солнечного излучения и сделал вывод, что в состав его входят световые, тепловые и химические лучи (излучение, не воспринимаемое глазом). Иначе говоря, Гершель предвосхитил открытие лучей, выходящих за пределы обычного солнечного спектра, — инфракрасных и ультрафиолетовых.

Гершель начал свою научную деятельность как скромный любитель, имевший возможность посвятить астрономии только свое свободное время. Преподавание музыки долго оставалось для него источником средств к существованию. Только в пожилом возрасте он приобрел материальные возможности для занятий наукой.

Он сочетал в себе черты настоящего ученого и прекрасного человека. Гершель был искуснейшим наблюдателем, энергичным исследователем, глубоким и целеустремленным мыслителем. В самом зените своей славы он оставался обаятельным, добрым и простым человеком, что свойственно глубоким и благородным натурам.

Свое увлечение астрономией Гершель сумел передать своим родным и близким. Его сестра Каролина, как уже говорилось, много помогала ему в научных работах. Изучив под руководством брата математику и астрономию, Каролина самостоятельно обработала его наблюдения, подготовила к публикации каталоги туманностей и звездных скоплений Гершеля. Много времени посвящая наблюдениям, Каролина открыла 8 новых комет и 14 туманностей. Она была первой женщиной-исследователем, принятой на равных в когорту английских и европейских астрономов, избравших ее почетным членом Лондонского королевского астрономического общества и Ирландской королевской академии.


В 1788 году Гершель женился на англичанке Мэри Питт. Их сын Джон, родившийся в Слоу в 1792 году, уже в детстве обнаружил замечательные способности. Он стал одним из наиболее известных английских астрономов и физиков XIX века. Его популярная книга «Очерки астрономии» была переведена на русский язык и сыграла большую роль в распространении астрономических знаний в России.

Вильям Гершель умер 25 августа 1822 года и похоронен в маленькой церкви близ Виндзора.

Источник: www.astronautica.ru

Продвижение Уильяма Гершеля

Продвижение Уильяма Гершеля

Интересно, что перед нами изначально возникает не астроном, а музыкант. Гершель начинал карьеру в качестве учителя музыки. Позже он будет давать концерты вместе с сестрой Каролиной и даже напишет 24 симфонии.

Однако его интересы всегда затрагивали математику, оптику, а затем и астрономию. Пока они жили с сестрой, то не имели достаточно денег на покупку мощного оборудования. Ему пришлось научиться самостоятельно обрабатывать зеркала и создавать телескопы. Он так хорошо обучился, что даже открыл магазин и стал их продавать.

Параллельно Гершель наблюдал за небом. Его успехи и заинтересованность заметил еще один астроном-любитель Георг III (король Великобритании). Он назначил Уильяма королевским астрономом и стал платить жалование. Чтобы улучшить обзор, Гершель решил создать большой телескоп. В итоге вместе с сестрой они сконструировали крупнейший телескоп на тот момент.

Телескоп Гершеля

Работа над созданием телескопа велась с 1782 года, но окончательный вариант предстал перед братом и сестрой только в 1789 году. Это был 12-метровый инструмент (его еще называют 40-футовым телескопом) отражательного типа. Располагался в обсерватории города Слау, недалеко от Лондона (Англия).

Рекорд по телескопической крупности продержался целых 50 лет! Его разобрали в 1839 году, но удалось сохранить оригинальное зеркало и 3-метровую секцию трубы. Все детали заказывали в Виндзоре, а саму постройку оплатил Георг III, выделив Гершелю на расходы 4000 фунтов стерлингов.

12-метровая труба была выполнена из железа, а затем установлена на полностью вращающейся альт-азимутальной монтировке. Интересно, что пока телескоп лежал на земле, на место прибыли король и архиепископ Кентерберийский. Легенда гласит, что они вместе вошли внутрь трубы, и король сказал: «И я покажу тебе путь на небеса!».

Проблемы возникли при изготовлении зеркал, потому что первое оказалось на 0.9 дюймов тоньше в центре, чем на краях. Пришлось долгое время шлифовать поверхность, но с этим перестарались и Гершель понял, что зеркало стало чересчур «худым». Тогда потратили еще несколько лет на создание нового зеркала (оба считались крупнейшими зеркалами в мире до 1845 года).

Астроном решил исключить из финального дизайна диагональное зеркало стандартного ньютоновского отражателя. Вместо этого он наклонил главное зеркало, чтобы можно было видеть сформированное изображение, стоя на клетке для наблюдения непосредственно перед телескопом. Это было важное дополнение, потому что первый вариант мог повлиять на сокращение поступающего света.

Первые наблюдения велись 19 февраля 1787 года в туманности Ориона. Громадный телескоп быстро стал местной достопримечательностью. Приезжающие к королю гости обязательно заглядывали к Гершелю, чтобы полюбоваться конструкцией.

Однако громоздкость все же имела и негативные последствия. Часто возникали проблемы с зеркалами. Серьезным препятствием стала погода, ведь было невозможно переместить 12-метровую трубу в более подходящее место. Оказалось, что более мелкие телескопы справлялись с обзором небесных объектов не хуже. Поэтому его использовали до 1815 года, в 1839-м конструкцию разобрал Джон Гершель (сын).

Постскриптум

Однако телескоп Гершеля все же послужил науке. Еще в 1781 году астроном успел найти Уран, но Энцелад и Мимас (спутники Сатурна) показались в обзоре нового телескопа. Кроме того, удалось описать звезду Сириус. Да и рекорд по масштабам позволил прибору запомниться в истории.

Источник: v-kosmose.com

Одинаково ли число звезд в разных участках неба?

Спор о том, конечна или бесконечна Вселенная – похоже также не имеет конца. Взять к примеру знаменитый “парадокс  Ольберса“, который, вроде бы убедительно доказывает – бесконечная вселенная это миф. Но, по-крайней мере на первый взгляд, один из постулатов на которых базируется этот парадокс, представляется совершенно неверным.

Конечно речь идет о том, что  звезды распределены в космическом пространстве равномерно.

Поглядите в ночное небо и сразу увидите: наблюдаемая картина никак не подтверждает этого предположения. Хорошо различимая на небосклоне галактика Млечный путь широкой полосой пересекающая небо, буквально “набита” звездами – большими и маленькими, в то время как за пределами полосы Млечного пути, звезд как будто бы очевидно меньше.

Итак, по видимому, можно не сомневаться, что в направлении Млечного Пути располагается гораздо больше звезд, чем во всех других направлениях. Да и наиболее ярких видимых звезд там можно насчитать гораздо больше, чем в любой другой части небосвода. А все это явно противоречит предположению о равномерном распределении звезд в космическом пространстве.

Уильям Гершель определяет форму галактики Млечный путь

Английский астроном Уильям Гершель (1738-1822 г.г.), занимавшийся изучением звездного неба, прекрасно знал, что в некоторых направлениях можно насчитать больше звезд, чем в других, но такие чисто количественные оценки его не устраивали.

В 1784 г. Уильям Гершель решил сосчитать звезды и точно установить, насколько различно их количество на разных участках неба
Разумеется, сосчитать все звезды на всем небе было практически невозможно, но Гершель решил, что достаточно будет ограничиться выборочным подсчетом.

Он выделил в различных частях небосвода 683 точно ограниченные области и в каждой из них сосчитал звезды, видимые в его телескоп. Обнаружилось, что число звезд неуклонно возрастает по мере приближения к Млечному Пути, достигая максимума в плоскости Млечного Пути, и оказывается минимальным, если смотреть под прямым углом к этой плоскости.

Как можно было это объяснить? Быть может, ближе к Млечному Пути звезды случайно располагаются более тесно? Но почему?

Казалось невозможным найти простое объяснение этому неуклонному сгущению звезд. Гершель решил, что гораздо логичнее следующая идея – звезды разделены одинаковыми расстояниями, но пространство, в котором они распределены, несферично, а потому оно симметрично далеко не во всех направлениях.

Предположим, что звезды равномерно распределены в области, имеющей форму не сферы, а линзы или жернова, и что наше Солнце находится неподалеку от ее центра. Если мы посмотрим вдоль большого диаметра этой “линзы” (в плоскости линзы), то увидим некоторое число ярких звезд, расположенных вблизи, за ними — огромные скопления далеких, а потому слабых звезд, а за этими скоплениями — еще большие скопления еще более далеких и еще более слабых звезд и т. д.

В такой неизмеримой дали уже невозможно будет различать эти бесчисленные звезды по отдельности все они сольются в бледное молочное сияние и образуют Млечный Путь.

И наоборот, переводя взгляд в сторону, все дальше и дальше от большого диаметра этого жернова (глядя наверх или вниз “линзы”), мы будем смотреть сквозь все более разреженные скопления звезд. В этом случае нам будут видны лишь ближайшие яркие звезды, но уже не будет массы далеких звезд, образую щей молочное сияние.

Таким образом, согласно Гершелю, все видимые нам звезды Вселенной образуют конечную звездную систему, которая имеет определенную форму (приплюснутого шара, или линзы). И называется такая структура “галактикой”. Со временем слово «галактика» стало означать не только видимый Млечный Путь, но и всю эту звездную систему, так что мы говорим о нашем Солнце, как об одной из звезд Галактики.

Уильям Гершель и попытка вычислить размеры галактики Млечный путь

Уильям Гершель попытался примерно определить размеры галактики, исходя из числа звезд, которые он видел в разных направлениях, а также из предположения, что они располагаются на равных расстояниях друг от друга.

Он пришел к выводу, что большой диаметр линзообразной Галактики примерно в 800 раз превышает среднее расстояние между двумя звездами (таким он считал расстояние между Солнцем и Сириусом — и угадал правильно, во всяком случае, для звезд, соседних с Солнцем). Малый диаметр Галактики, по его мнению, был больше этого среднего расстояния в 150 раз.

Таким образом, Гершель считал, что Галактика может содержать 300 000 000 звезд, т.е. в 50 000 раз больше, чем их видно невооруженным глазом. Далее, если принять среднее расстояние между звездами в 10 световых лет (при этом следует помнить, что первые реальные расстояния до звезд были измерены только через 16 лет после смерти Гершеля), то большой диаметр Галактики оказывался равным 8000 световых лет, а малый — 1500 световых лет.

А поскольку Млечный Путь, казалось, опоясывал все небо и повсюду был достаточно ярок, напрашивался вывод, что Солнце находится где-то неподалеку от центра Галактики.

Наблюдения Уильяма Гершеля и рассуждения Вильгельма Ольберса на целое столетие покончили с идеей о бесконечности Вселенной. Труды астрономов XIX в., все точнее подсчитывавших и наносивших на карту все большее количество звезд, только добавляли новые детали к общей картине, нарисованной Гершелем.

Высшим подвигом астрономов, проводивших трудоемкий визуальный подсчет звезд, было создание звездного атласа «Боннское обозрение», который начал выходить в 1859 г. под руководством немецкого астронома Фридриха Вильгельма Августа Аргеландера (1799— 1875), работавшего в Боннском университете. В конце концов в этот атлас были занесены положения полумиллиона звезд.

Вселенная все-таки бесконечна?

Однако во второй половине XIX в. с развитием фотографии необходимость визуально определять положение каждой звезды отпала навсегда. Фотография какой-нибудь части звездного неба навеки фиксировала эту часть, после чего звезды можно было спокойно подсчитывать в удобной обстановке.

Особенно много с фотографиями звездных полей работал голландский астроном Якоб Корнелий Каптейн (1851 —1922). Как и Гершель, он производил выборочные подсчеты звезд. Но в одном отношении Каптейн пошел дальше. Он предпринял систематические подсчеты звезд каждой звездной величины.

Если число звезд бесконечно, их общее количество должно непрерывно возрастать с каждым последующим слоем окружающего нас пространства (по принципу парадокса Ольберса), поскольку каждый последующий слой больше предыдущего и должен содержать большее количество звезд А так как более далекие звезды обычно выглядят более слабыми, казалось бы, следовало ожидать непрерывного возрастания числа звезд по мере убывания их яркости.

Каптеин, однако, обнаружил, что численность звезд самых больших звездных величин, т.д. самых слабых, по сравнению с предыдущими величинами не возрастает, а, наоборот, уменьшается. Это означало, что в наиболее отдаленных слоях звезды начинают редеть, и Каптеин смог определить примерное расстояние до тех последних “слоев”, где звезды исчезают совсем.

Полученные им результаты подтвердили гипотезу Гершеля о линзообразной Галактике, в центре или около центра которой находится наше Солнце. Однако вычисленные Каптейном размеры Галактики были больше полученных Гершелем.

В 1906 г. Каптейн оценил больший диаметр Галактики в 23 000 световых лет, а меньший— в 6000 световых лет. К 1920 г. он еще увеличил эти размеры — соответственно до 55 000 и 11000 световых лет. Таким образом, объем этой Галактики оказывался в 475 раз больше объема Галактики Гершеля.

Источник: starcatalog.ru

233 года назад, 13 марта 1781 года, в доме номер 19 на улице Нью Кинг в городе Бат, графства Сомерсет английский астроном Уильям Гершель открыл Уран. Седьмая планета Солнечной системы принесла ему славу и вписала его имя в историю. Об Уране и других значимых открытиях Гершеля – в материале M24.ru.

Уран

До Уильяма Гершеля все, наблюдавшие Уран, принимали его за звезду. Свой шанс упустили Джон Флемстид в 1690 году, Пьер Лемонньер в промежутке между 1750 и 1769 годами (а он, надо отметить, видел Уран по меньшей мере 12 раз).

13 марта 1781 года, используя телескоп собственной конструкции, Гершель обнаружил небесное тело. В своем дневнике он отметил, что, возможно, увидел комету. Последующие недели показали, что объект перемещается по небу. Тогда ученый еще больше утвердился в своей гипотезе.

Однако несколько месяцев спустя русский астроном с финско-шведскими корнями Андрей Иванович Лексель совместно с парижским коллегой Пьером Лапласом рассчитали орбиту небесного тела и доказали, что открытый объект является планетой.

Планета находилась на расстоянии почти 3 мдрд километров от Солнца и превышала объем Земли больше чем в 60 раз. Гершель предложил назвать ее Georgium Sidus – «Звезда Георга» – в честь правящего короля Георга III. Он мотивировал это тем, что в просвещенное время давать планетам имена в честь греческих богов или героев было бы весьма странно. Тем более, по мнению Гершеля, при разговоре о любом событии всегда возникает вопрос – когда оно произошло. И название «Звезда Георга» точно бы указывало на эпоху.

Однако за пределами Британии предложенное Гершелем имя не снискало популярности, и вскоре появились альтернативные версии. Уран предлагали назвать в честь его первооткрывателя, также выдвигались версии «Нептун», «Нептун Георга III» и даже «Нептун Великобритании». В 1850 году было утверждено привычное сегодня имя.

Спутники Урана и Сатурна

В XVIII веке было открыто пять небесных тел, не считая кометы. И все эти достижения принадлежат Гершелю.

Через шесть лет после открытия Урана Гершель обнаружил у планеты первые спутники. 11 января 1787 года были открыты Титания и Оберон. Правда, имена они получили не сразу и более 60 лет фигурировали как Уран-II и Уран-IV. Под номерами I и III шли Ариель и Умбриель, открытые Уильямом Ласселем в 1851 году. Названия спутникам дал сын Гершеля, Джон. Отойдя от сложившейся традиции именовать небесные тела в честь персонажей греческой мифологии, он выбрал персонажей магических – королеву и короля фей Титанию и Оберона из комедии «Сон в летнюю ночь» Уильяма Шекспира и сильфиду Ариель и гнома Умбриель из поэмы «Похищения локона» Александра Поупа.
Кстати, спутники, открытые Гершелем, в те времена были различимы только в его телескоп.

В 1789 году с разницей примерно в 20 дней астроном открыл два спутника у Сатурна: 28 августа он обнаружил Энцелад, а 17 сентября – Мимас. Первоначально – Сатурн I и Сатурн II, соответственно. Имена им также дал Джон Гершель. Но, в отличие от Урана, у Сатурна уже были открытые ранее спутники. Поэтому новые названия были связаны с греческой мифологией.

Двойные звезды

Начав заниматься астрономией, Гершель сфокусировал свои наблюдения на парах звездах, расположенных к друг другу слишком близко. Раньше считалось, что их сближение случайно. Но Гершель доказал, что это не так. Наблюдая за ними в телескоп, он обнаружил, что звезды обращаются одна вокруг другой по орбите, подобно вращению планет.

Так были открыты двойные звезды – звезды связанные в одну систему силами тяготения. Около половины звезд в нашей галактике являются двойными. В такую систему могут входить черные дыры или нейтронные звезды, поэтому для астрофизики открытие Гершеля имело большое значение.

Инфракрасное излучение

В феврале 1800 года Гершель тестировал фильтры различных цветов для наблюдения пятен на Солнце. Он заметил, что некоторые из них нагреваются больше остальных. Тогда при помощи призмы и термометра, он пытался определить температуру различных участков видимого спектра. При движении от фиолетовой полосы к красной столбик термометра полз вверх.

Гершель думал, что там, где кончится видимая часть красного спектра, термометр покажет комнатную температуру. Но, к его удивлению, температура продолжала повышаться. Так было положено начало изучению инфракрасного излучения.

Кораллы

Гершель оставил свой след не только в астрономии, но и в биологии. Об этой стороне его деятельности известно не так много.Однако Гершель первым доказал, что кораллы – не растения. Несмотря на то, что средневековый азиатский ученый Аль-Бируни отнес губки и кораллы к классу животных, отмечая их реакцию на прикосновения, их продолжали считать растениями.

Уильям Гершель с помощью микроскопа определил, что у кораллы имеют клеточную мембрану, как у животных.

Марьяна Пискарева

Источник: www.m24.ru

Биография Уильяма Гершеля  (1738-1781 гг.)


Краткая биография:

Имя: Уильям Гершель

Дата рождения: 15 ноября 1738 г.

Дата смерти: 25 августа 1822 г.

Место рождения: Ганновер, Брауншвейг-Люнебург, Священная Римская империя

Место смерти: Слау, Бакингемшир, Англия

Уильям гершель фото


Уильям Гершель – английский астроном: биография, фото, первооткрыватель планеты Уран, рефлекторный телескоп, двойные звезды, туманности, размеры Млечного Пути.

В конце XVII начале XVIII веков знания астрономии о космосе ограничивались Солнечной системой. Не было известно о том, что собой представляют звезды, как они распределены в космическом пространстве, сколько составляет расстояние между ними. Возможность более детального изучения устройства Вселенной с использованием более мощных телескопов, связывают с деятельностью, проводимой  в данном направлении английским астрономом Уильямом Гершелем.

Родился Фридрих Уильям Гершель в Ганновере 15 ноября 1738 года. Его отец  — военный музыкант Исаак Гершеля и мать – Анна Ильза Морицен, были родом из Моравии, которую вынуждены были оставить и переехать в Германию.  В семье царила интеллектуальная атмосфера, а сам будущий ученый получил достаточно разностороннее, но не систематическое образование. Судя по «биографической записке», письмам  и дневнику самого Вильгельма, воспоминаниям его сестры Каролины, Уильям Гершель был очень трудолюбивым и увлеченным человеком. Занимаясь математикой, философией и астрономией он проявлял недюжинные таланты к точным наукам. Этот незаурядный человек  был одарен музыкальным талантом и в 14 лет стал играть в военном оркестре полка в Ганновере. Прослужив четыре года в ганноверском полку, он в 1757 году едет в Англию, куда ранее переехал его брат Яков.

Будучи бедным, Гершель зарабатывает в Лондоне, переписывая ноты. В 1766 году он переезжает в город Бат, где становится известным исполнителем, дирижером и педагогом по музыке и приобретает определенное положение в обществе. Музыка кажется ему слишком простым занятием, а тяга к естествознанию и самообразование влекут его к точным наукам и более глубокому познанию мира. Занимаясь изучением математических основ музыки, он постепенно переключается на математику и астрономию.

Он приобретает ряд известных книг по оптике и астрономии, а такие труды, как «Полная система оптики» Роберта Смита и «Астрономия» Джеймса Фергюсона, стали его главными настольными пособиями. Тогда же, в 1773 году он первый раз увидел звездное небо через телескоп, фокусное расстояние которого составляло 75 см. Столь малое увеличение абсолютно не удовлетворило исследователя и, купив все необходимые материалы и инструменты, он самостоятельно изготовил зеркало для телескопа.

Не смотря на значительные трудности, в том же году Уильям Гершель изготовил рефлектор, который имел фокусное расстояние больше 1,5 м. Он сам вручную выполнял шлифовку зеркал, трудясь над своим детищем до 16 часов в сутки.  Специальную машину для такой обработки Гершель создал только спустя 15 лет. Работа была не только трудоемкой, но и очень опасной. Однажды при выполнении заготовки зеркала произошел взрыв в плавильной печи.

В работе ему всегда помогали брат Александр и младшая сестра Каролина. Тяжелый, самоотверженный труд был вознагражден хорошими результатами и зеркала, изготовленные из сплава олова и меди, получились качественными и позволяли увидеть круглые изображения звезд.

По словам американского астронома Ч. Уитни, семейство Гершелей за период с 1773 по 1782 полностью превратились из музыкантов в астрономов.

Свой первый обзор звездного неба Гершель провел в 1775 году. Он все еще зарабатывал себе средства на жизнь музыкой, но его страстным увлечением стали наблюдения за звездным небом. В свободное от музыкальных уроков время он изготавливал зеркала для телескопов, вечером давал концерты, а ночью снова наблюдал за звездами. Гершель предложил новый метод «звездных черепков», который позволял подсчитать количество звезд на отдельных участках неба.

Наблюдая небо ночью 13 марта 1781 года, Гершель наблюдал необычное явление. Изучая звезды, соседствующие с созвездием Близнецов, он заметил одну звезду, которая была больше всех остальных. Он визуально сравнил ее с Н Близнецов и другой небольшой звездой, расположенной в квадрате между созвездиями Возничего и Близнецов и увидел, что она действительно больше любой из них. Гершель решил, что это комета. Большой объект имел выраженный диск и отклонялся от эклиптики. Ученый сообщил о комете другим астрономам и продолжил ее наблюдение. Позже известные ученые — академик Парижской академии наук П. Лаплас и академик Петербургской академии наук Д.И. Лексель,- вычислили орбиту этого объекта и доказали, что Вильгельм Гершель открыл новую планету, которая расположена за Сатурном. Эту планету назвали Уран, она была в 60 раз больше Земли и удалена на расстояние 3 млрд. км. от Солнца. Открытие новой планеты принесло Гершелю известность и славу. Это была самая первая планета, которую удалось обнаружить ученым.

Уже через девять месяцев после обнаружения планеты Уран, 7 декабря 1781 года, Уильяма Гершеля избирают членом королевского астрономического общества Лондона, он получил докторскую степень Оксфордского университета и золотую медаль Лондонского королевского общества. Был избран почетным членом Петербургской академии в 1789 году.

Это событие положило начало его карьере. Король Георг III, который сам проявлял интерес к астрономии, дал ему в 1782 году должность королевского астронома с доходом 200 фунтов в год. Король выделил средства для строительства обсерватории в городке Слоу, около Виндзора. С присущей ему увлеченностью Гершель приступил к астрономическим наблюдениям. Биограф ученого, Араго, писал, что тот покидал свою обсерваторию только лишь для того, чтобы доложить королевскому обществу о результатах своей самоотверженной деятельности.

Много времени Гершель уделяет усовершенствованию конструкций телескопов. Он убрал из привычной конструкции второе малое зеркало, что значительно улучшило яркость получаемого изображения. Свои работы он вел в направлении увеличения диаметра зеркал. В 1789 году был собран гигантский телескоп, который имел трубу 12 метров длиной, а диаметр зеркала составил 122 см. Возможности этого телескопа были превзойдены только в 1845 году, когда астроном из Ирландии Парсонс создал еще больший аппарат, длина которого достигала 18 метров, а диаметр зеркала – 183 см.

Возможности нового телескопа позволили Гершелю совершить открытие двух спутников планеты Сатурн и двух спутников Урана. Вильгельму Гершелю принадлежит заслуга в открытии сразу нескольких новых небесных тел, но его самые выдающиеся открытия состоят не только в этом.

Еще до исследований Гершеля было известно о существовании десятков двойных звезд. Их считали случайным сближением звезд, и не было сведений об их распространенности на просторах Вселенной. Исследуя различные участки звездного пространства, Гершель открыл более 400 таких объектов. Он провел исследования по измерению расстояния между ними, изучил видимый блеск и цвет звезд. Некоторые звезды, которые ранее считались двойными, оказались состоящими из трех или четырех объектов.  На основании проведенных наблюдений ученый сделал вывод, что двойные и кратные звезды представляют из себя систему из физически связанных друг с другом звезд, которые вращаются вокруг единого центра тяжести в полном соответствии с законом всемирного тяготения.

Впервые в истории астрономии, Уильям Гершель занимался систематическим наблюдениям за двойными звездами. Еще с древних веков человечеству были известны две туманности – туманность в созвездии Ориона и в созвездии Андромеды, которые можно было увидеть без специальной оптики. В XVIII веке при помощи мощных телескопов было открыто множество новых туманностей. Философ Кант и астроном Ламберт считали туманности звездными системами, подобными Млечному Пути, но удаленными от Земли на огромные расстояния, из-за которых отдельные звезды различить не возможно.

Использую мощности своих постоянно совершенствующихся телескопов, Гершель открывал и изучал все новые туманности. Составленный им и выпущенный в 1786 году каталог описывал около 2500 таких объектов. Он не только искал новые туманности, но и изучал их природу. Благодаря мощным телескопам стало понятно, что  туманность – это скопление отдельных звезд, значительно удаленных от нашей солнечной системы. Иногда туманность оказывалась единичной планетой, окруженной кольцом из тумана. Другие туманности не удалось разделить на отдельные звезды, даже используя телескоп с 122-сантиметровым зеркалом.

Первоначально Гершель считал, что все туманности и есть скопления отдельных звезд, а те, которые невозможно рассмотреть, расположены очень далеко и разложатся на отдельные звезды при использовании более мощного телескопа. Но он допускал, что отдельные из существующих туманностей, могут быть самостоятельными звездными системами, расположенными за пределами Млечного пути.  Исследование туманностей показали их сложность и многообразие.

Неутомимо продолжая свои наблюдения, Уильям Гершель пришел к заключению, что некоторые из туманностей невозможно разложить на отдельные звезды, потому что они состоят из более разреженного вещества, которое он называл светящейся жидкостью.

Ученый сделал вывод, что во вселенной широко распространены звезды и туманное вещество. Была интересна роль этого вещества и его участие в образовании звезд. Гипотеза об образовании звездных систем из рассеянного в космосе вещества была выдвинута в 1755 году. Вильгельм Гершель высказал оригинальную гипотезу, что туманности, которые не разлагаются на отдельные звезды и есть первоначальная стадия процесса образования звезды. Туманность постепенно уплотняется и образует либо одиночную звезду, первоначально окруженную туманной оболочкой, либо скопление нескольких звезд.

Кант предполагал, что все звезды, составляющие Млечный Путь образовались в одно время, а Гершель первым высказал мысль о том, что звезды могут иметь различный возраст, их образование имеет непрерывный характер и продолжается в настоящее время.

Такая идея не нашла поддержки и понимания, и представление о единовременном образовании всех звезд  долгое время преобладало в науке. И только во второй половине прошлого века в результате достижений астрономии, особенно работ советских ученых, было доказано различие в возрасте звезд. Было изучено множество звезд, возраст которых составлял от нескольких миллионов до миллиардов лет. Современная наука в общих закономерностях подтвердила гипотезы и предположения Гершеля о природе туманностей.  Было установлено, что в нашей галактике и других галактиках  широко распространены газовые и пылевые туманности. Природа этих образований оказалась гораздо сложнее, чем мог предполагать ученый.

Он правильно полагал, как Кант и Ламберт, что отдельные туманности являются системами звезд и расположены слишком далеко, но со временем  можно будет увидеть их отдельные звезды при помощи более совершенных приборов.

В XVIII веке было выявлено, что многие звезды движутся. При помощи расчетов Гершель смог доказать движение солнечной системы в направлении  созвездия Геркулеса.

Основной своей целью он считал изучение строения системы Млечный путь, определение ее размеров и формы. Деятельность в этом направлении он вел на протяжении нескольких десятков лет. Он не знал размеров звезд, расстояний между ними, из расположения, но предположил, что все звезды имеют примерно одинаковую светимость, расположены равномерно и расстояния между ними примерно равно, а к центру этой системы расположено солнце. При помощи своего гигантского телескопа он производил расчеты количества звезд на отдельном участке неба и таким образом пытался определить, насколько далеко и в каком направлении простирается галактика Млечный Путь. Ему было не известно явление поглощения света в космическом пространстве, и он считал, что гигантский телескоп позволит увидеть самые дальние звезды нашей галактики.

Сегодня известно, что звезды имеют разную светимость и распределяются в пространстве неравномерно. А размеры Галактики не дают возможности увидеть ее границы даже в гигантский телескоп. Поэтому Гершель не смог правильно определить форму, размеры Галактики и положение Солнца в ней. Высчитанные им размеры Млечного пути оказались значительно занижены.

Наряду с этим он занимался и другими исследованиями в области астрономии. Гершель смог разгадать природу излучения солнца и определил, что в его составе есть тепловые, световые и химические, невидимые глазом, лучи. Этим он предугадал открытие инфракрасного и ультрафиолетового излучения, выходящего за пределы солнечного спектра.

Начиная свою работу в области астрономии, как любитель, он отдавал своему увлечению все свободное время. Источником финансовых средств для него на протяжении долгого времени оставалась музыкальная деятельность. Только к старости Гершель получил достаточные финансовые возможности для проведения своих научных изысканий.

Этот человек являл в себе сочетание прекрасных человеческих качеств и талант настоящего ученого. Гершель был терпеливым и последовательным наблюдателем, целеустремленным и неутомимым исследователем, глубоким мыслителем. На самом пике своей известности он все равно оставался для окружающих простым, душевным и обаятельным человеком, что свидетельствует о его благородной и глубокой натуре.

Свой научный азарт и увлеченность исследовательской деятельностью он смог передать своим близким и родным людям. Огромную помощь в научных изысканиях оказала его сестра Каролина, которая с его помощью изучила астрономию и математику, обработала научные наблюдения брата, подготовила для опубликования каталоги туманностей и звездных скоплений, которые он открыл и описал. Проводя самостоятельные исследования, Каролина открыла 8 комет и 14 новых туманностей. Она была признана астрономами Англии и Европы, и избрана почетным членом королевского астрономического общества в Лондоне и Ирландской королевской академии. Каролина была первой женщиной, занимающейся исследованиями и удостоенной такими званиями.

В 1788 году Уильям Гершель сочетался браком с англичанкой Мэри Питт.  В 1792 году у них родился сын Джон, который уже в детстве проявлял замечательные способности к наукам. Джон Гершель стал одним из самых известных астрономов и физиков Англии XIX века. Его книга «Очерки астрономии» обрела большую известность и популярность. Она была переведена на русский язык и оказала значительное влияние на распространение и развитие в России знаний и открытий в области астрономии .

Скончался Уильям Гершель 25 августа 1822 года. Его тело покоиться в небольшой церкви около Виндзора.

Источник: v-kosmose.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.