William Herschel — astronóm, objaviteľ Uránu a infračerveného žiarenia

Herschel sa narodil v hannoverskom kurfirstve ako jedno z desiatich detí. Jeho otec bol židovského pôvodu a bol hobojistom v hannoverskej vojenskej kapele. V roku 1755 bol hannoverský gardový pluk, v ktorom Wilhelm a jeho brat Jakob pôsobili ako hobojisti, odvelený do Anglicka. V tom čase boli koruny Veľkej Británie a Hannoveru spojené pod vládou Juraja II. Nasledujúci rok bratia vystúpili z gardovej kapely a presťahovali sa do Londýna, aby sa vyhli sedemročnej vojne.^p4 Wilhelm, ktorý mal v tom čase devätnásť rokov, sa rýchlo naučil anglický jazyk. V Anglicku sa volal anglickou verziou svojho mena Frederick William Herschel.

Herschelova hudba ho priviedla k záujmu o matematiku a objektívy. Jeho záujem o astronómiu zosilnel po roku 1773 a zoznámil sa s anglickým kráľovským astronómom Nevilom Maskelynom. Začal stavať vlastné zrkadlové ďalekohľady a denne trávil až 16 hodín brúsením a leštením kovových primárnych zrkadiel.

Urán

Keď Herschel objavil Urán, nehľadal planétu, ale robil prieskum hviezd; bol to náhodný objav.

Bol to prvý objav novej planéty od staroveku. Prvých päť, Merkúr, Venuša, Mars, Jupiter a Saturn, je viditeľných voľným okom a sú známe už od dávnej histórie. Urán bol prvou planétou objavenou pomocou teleskopu. V skutočnosti Urán už predtým videli iní pozorovatelia s ďalekohľadmi, ale na mapách bol označený ako stála hviezda. Herschel zistil, že sa pohybuje na pozadí hviezd, a najprv si myslel, že je to kométa. Jeho merania využil francúzsky matematik Pierre Laplace, ktorý určil jeho dráhu a dokázal, že ide o planétu.

Herschel nazval novú planétu "Georgiova hviezda" (Georgium sidus) podľa kráľa Juraja III., čo mu prinieslo priazeň; názov sa však neujal. Vo Francúzsku, kde sa podľa možnosti vyhýbali odkazom na britského kráľa, bola planéta známa ako "Herschel", kým sa všeobecne neujal názov "Urán". V tom istom roku bola Herschelovi udelená Copleyho medaila a bol zvolený za člena Kráľovskej spoločnosti. V roku 1782 bol vymenovaný za "kráľovského astronóma". Od kráľa dostal štedré ocenenie, ktoré mu umožnilo prestať pracovať ako hudobník a venovať sa naplno astronómii. Ocenením bola doživotná penzia pre Herschela vo výške 200 libier ročne a 50 libier ročne pre Caroline. Práce na 40-metrovom ďalekohľade boli tiež podporované grantom od kráľa. ^p6

Herschelove ďalekohľady

Počas svojej kariéry skonštruoval viac ako štyristo teleskopov. Pomáhal mu pri tom jeho brat Alexander, ktorý rovnako ako Caroline trávil všetok svoj čas ako Herschelov asistent.

Najväčší a najznámejší z jeho teleskopov bol zrkadlový teleskop s hlavným zrkadlom s priemerom 48 palcov (1,2 m) a ohniskovou vzdialenosťou 40 stôp (12 m). Od roku 1789 až do jeho demontáže (rozobratia) o 50 rokov neskôr to bol najväčší teleskop na svete.^p6 Zrkadlo bolo vyrobené z tvrdej kovovej zliatiny cínu a medi, nazývanej "spekulum", ktorú ručne leštil.

28. augusta 1789, počas svojej prvej noci pozorovania pomocou tohto prístroja, objavil nový mesiac Saturnu. Druhý mesiac nasledoval v priebehu prvého mesiaca pozorovania. Štyridsaťstopový ďalekohľad bol však nepohodlný na používanie a väčšinu svojich pozorovaní robil s menším 18,5-palcovým (47 cm) reflektorom s ohniskovou vzdialenosťou 20 stôp (6,1 m).

Pokračoval vo svojej práci výrobcu ďalekohľadov a mnohé z nich predal iným astronómom. Spolu s penziou od kráľa pomáhali tieto peniaze podporovať jeho a jeho dvoch súrodencov v ich práci.

Katalóg hviezd

Herschel pracoval so svojou sestrou Caroline Herschel. Zaznamenávala jeho pozorovania, keď ich robil. V roku 1783 daroval Caroline ďalekohľad a ona začala sama robiť astronomické objavy, najmä komét.

Caroline objavila osem komét, tri hmloviny a na bratov návrh aktualizovala a opravila Flamsteedovu prácu o polohe hviezd. Táto práca bola publikovaná ako Britský katalóg hviezd. Kráľovská astronomická spoločnosť ju za túto prácu vyznamenala. Caroline naďalej pôsobila aj ako jeho asistentka.

Dvojhviezdy

Herschel ako prvý zistil, že niektoré zdanlivé dvojhviezdy na priamej viditeľnosti sú v skutočnosti skutočné dvojhviezdne systémy, v ktorých obe hviezdy obiehajú okolo seba. Bol to prvý dôkaz, že Newtonove gravitačné zákony platia aj mimo slnečnej sústavy. Herschel objavil 850 dvojhviezd a vypracoval prvý katalóg dvojhviezd. Jeho syn John Herschel objavil oveľa viac hviezd a rozšíril katalóg.

Slnečná sústava a Mliečna dráha

Herschel skúmal zmeny polohy hviezd vzhľadom na Slnečnú sústavu. K zmenám skutočne dochádza, a to pomerne rýchlo v prípade niektorých blízkych hviezd. Pohybuje sa aj celá Slnečná sústava, čo zistil Herschel.

Na základe štúdia vlastného pohybu hviezd si ako prvý uvedomil, že slnečná sústava sa pohybuje vesmírom. Určil približný smer tohto pohybu. Skúmal aj štruktúru Mliečnej dráhy a dospel k záveru, že má tvar disku. Aj to bol skutočne významný objav.

Objav infračerveného žiarenia

11. februára 1800 Herschel testoval filtre na Slnko, aby mohol pozorovať slnečné škvrny. Pri použití červeného filtra zistil, že vzniká veľké množstvo tepla.

Herschel objavil infračervené žiarenie tak, že prešiel slnečné svetlo cez hranol a teplomer držal tesne za červeným koncom viditeľného spektra. Tento teplomer mal slúžiť ako kontrolný prístroj na meranie teploty okolitého vzduchu v miestnosti. Bol šokovaný, keď ukázal vyššiu teplotu ako vo viditeľnom spektre. Ďalšie experimenty viedli Herschela k záveru, že musí existovať neviditeľná forma svetla za viditeľným spektrom.

William Herschel a jeho manželka Mary mali jedno dieťa, Johna. V roku 1816 ho princ regent vymenoval za rytiera Kráľovského guelfského rádu.

Herschel zomrel v Observatory House, Windsor Road, Slough, Buckinghamshire, a je pochovaný v neďalekom kostole svätého Vavrinca v Uptone. Zomrel v 84. roku života, čo je rovnaký počet rokov, za ktorý Urán obehne okolo Slnka. Jeho syn John Herschel sa tiež stal slávnym astronómom. Jeho sestra Caroline sa po bratovej smrti vrátila do Hannoveru v Nemecku. Zomrela 9. januára 1848 vo veku 97 rokov.

V jeho dome na New King Street 19 v Bathe v Somersete, kde vyrobil mnoho ďalekohľadov a prvýkrát pozoroval Urán, dnes sídli Herschelovo astronomické múzeum.