První objevitel uranu William Herschel navrhl. Uran a Hvězda smrti: objevy Williama Herschela

William Herschel. Foto: gutenberg.org

Před 233 lety, 13. března 1781, na New King Street číslo 19 v Bath, Somerset, anglický astronom William Herschel objevil Uran. Sedmá planeta sluneční soustavy mu přinesla slávu a zapsala se jeho jméno do historie..

Uran

Před Williamem Herschelem si ho každý, kdo Uran pozoroval, spletl s hvězdou. John Flamsteed promarnil svou šanci v roce 1690, Pierre Lemonnier v letech 1750 až 1769 (a je třeba poznamenat, že Uran viděl nejméně 12krát).

13. března 1781 objevil Herschel pomocí dalekohledu vlastní konstrukce nebeské těleso. Do deníku si poznamenal, že možná viděl kometu. Následující týdny ukázaly, že se objekt pohybuje po obloze. Poté si vědec svou hypotézou ještě více věřil.

Uran a jeho satelit Ariel (bílá tečka na pozadí planety). Foto: solarsystem.nasa.gov

O pár měsíců později však ruský astronom s finsko-švédskými kořeny Andrei Ivanovič Lexel spolu se svým pařížským kolegou Pierrem Laplacem vypočítali dráhu nebeského tělesa a dokázali, že objevený objekt je planeta.

Planeta se nacházela ve vzdálenosti téměř 3 miliardy kilometrů od Slunce a byla více než 60krát větší než objem Země. Herschel navrhl nazvat to Georgium Sidus - "Hvězda Jiřího" - na počest vládnoucího krále Jiřího III. Motivoval to tím, že v osvícených dobách by bylo velmi zvláštní dávat planetám jména na počest řeckých bohů nebo hrdinů. Navíc podle Herschela, když se mluví o jakékoli události, vždy vyvstává otázka - kdy se to stalo. A název „Georgova hvězda“ by rozhodně naznačoval éru.

Nicméně mimo Británii si jméno navržené Herschelem nezískalo popularitu a brzy se objevily alternativní verze. Bylo navrženo pojmenovat Uran na počest jeho objevitele a byly také předloženy verze „Neptun“, „Neptun George III“ a dokonce „Neptun z Velké Británie“. V roce 1850 byl schválen název, na který jsme dnes zvyklí.

Měsíce Uranu a Saturnu

V 18. století bylo objeveno pět nebeských těles, komety nepočítaje. A všechny tyto úspěchy patří Herschelovi.

Šest let po objevu Uranu objevil Herschel první satelity planety. 11. ledna 1787 byly objeveny Titania a Oberon. Pravda, nedostali jména hned a více než 60 let se objevovali jako Uran-II a Uran-IV. Čísla I a III byly Ariel a Umbriel, které objevil William Lassell v roce 1851. Jména satelitů dal Herschelův syn John. Vycházel ze zažité tradice pojmenovávání nebeských těles na počest postav z řecké mytologie a zvolil magické postavy – královnu víl a krále Titanii a Oberona z komedie Sen noci svatojánské od Williama Shakespeara a sylfu Ariel a trpaslíka Umbriela z r. báseň Znásilnění zámku od Alexandra Popea.
Mimochodem, satelity objevené Herschelem byly v té době viditelné pouze přes jeho dalekohled.

Saturnův měsíc Mimas. Foto: nasa.gov

V roce 1789, s rozdílem asi 20 dnů, astronom objevil dva satelity Saturnu: 28. srpna objevil Enceladus a 17. září Mimas. Zpočátku – Saturn I a Saturn II. John Herschel jim také dal jména. Ale na rozdíl od Uranu Saturn již dříve objevil satelity. Proto byla nová jména spojena s řeckou mytologií.

S Mimasem je spojen zajímavý postřeh fanoušků fantastické ságy „Star Wars“. Pokud se na satelit podíváte z určitého úhlu, připomíná bitevní stanici Hvězda smrti.

Dvojité hvězdy

Když Herschel začal studovat astronomii, zaměřil svá pozorování na dvojice hvězd, které byly příliš blízko u sebe. Dříve se věřilo, že jejich sblížení bylo náhodné. Herschel však dokázal, že tomu tak není. Když je pozoroval dalekohledem, zjistil, že hvězdy obíhají kolem sebe po oběžné dráze, podobně jako rotace planet.

Tak byly objeveny dvojhvězdy – hvězdy spojené do jednoho systému gravitačními silami. Asi polovina hvězd v naší galaxii je binárních. Takový systém může zahrnovat černé díry nebo neutronové hvězdy, takže Herschelův objev měl pro astrofyziku velký význam.

Infračervené záření

V únoru 1800 Herschel testoval filtry různých barev k pozorování slunečních skvrn. Všiml si, že některé z nich jsou teplejší než jiné. Poté se pomocí hranolu a teploměru pokusil určit teplotu různých částí viditelného spektra. Při přechodu z fialového pruhu na červený se sloupec teploměru plazil nahoru.

Objev infračerveného záření. Foto: nasa.gov

Herschel si myslel, že tam, kde končí viditelná část červeného spektra, teploměr ukáže pokojovou teplotu. Ale k jeho překvapení teplota stále stoupala. To byl začátek studia infračerveného záření.

Korály

Herschel zanechal stopy nejen v astronomii, ale také v biologii. O této stránce jeho činnosti se toho moc neví, Herschel však jako první dokázal, že korály nejsou rostliny. Navzdory skutečnosti, že středověký asijský vědec Al-Biruni klasifikoval houby a korály jako zvířata, přičemž zaznamenal jejich reakci na dotek, byly nadále považovány za rostliny.

William Herschel pomocí mikroskopu zjistil, že koráli mají buněčnou membránu jako zvířata.

Věděli jste...

Než se začal zajímat o astronomii a učinil své úžasné objevy, byl William Herschel hudebníkem. Byl plukovní hobojistou v Hannoveru, poté se přestěhoval do Anglie, kde našel práci jako varhaník a učitel hudby. Během studia hudební teorie se Herschel začal zajímat o matematiku, poté optiku a nakonec astronomii.
Napsal celkem 24 symfonií pro velké a malé orchestry, 12 hobojových koncertů, dva varhanní koncerty, šest sonát pro housle, violoncello a cembalo, 12 sólových děl pro housle a basso continuo (generální bas), 24 capriccií a jednu sonátu pro sólo. housle, jedno andante pro dva basetové rohy, hoboje a fagoty.
Jeho díla dodnes hrají orchestry a mohou být poslouchat.

Maryana Piskareva

Objev Uranu byl důležitou událostí a došlo k němu v roce 1781. To udělal William Herschel, anglický astronom. A to se stalo díky jeho píli, pozorování a odhodlání.

William Herschel - astronom a objevitel planety Uran.

William Herschel je jedním z nejznámějších lidí v astronomii. Je zodpovědný za několik objevů, včetně satelitů Uran, Titania a Oberon. Osud tohoto muže byl však velmi těžký, protože zpočátku byl hudebníkem ve vojenském orchestru a napsal 24 symfonií! Narodil se v Německu v roce 1738 a v roce 1775 se při službě v armádě u svého pluku přestěhoval do Anglie, odkud odešel kvůli hudbě.

Herschelova cesta k astronomii byla klikatá. Nejprve se začal zajímat o matematickou teorii hudby a matematika ho přivedla k optice a zde se začal zajímat o astronomii. A protože byl chudý a nemohl si dovolit koupit hotový dalekohled, začal v roce 1773 leštit zrcadla a konstruovat dalekohledy pro sebe a na prodej. Jeho první dalekohled byl s ohniskovou vzdáleností 7 stop (asi 2 metry), se kterým okamžitě začal studovat oblohu.

Herschelovo hlavní pravidlo při pozorování bylo jednoduché – nenechat jediný, byť nepatrný kousek oblohy neprozkoumaný. Plán je to samozřejmě velkolepý a nikdo to ještě neudělal. Pomohla mu jeho sestra Caroline Herschel, která se také díky obětavé práci se svým bratrem zapsala do dějin astronomie.

Objev Uranu

Po 7 letech vytrvalého pozorování rozlehlé oblohy namířil William 13. března 1781 svůj 7stopý dalekohled do oblasti mezi souhvězdími Blíženců a Býka. A byl velmi překvapen, když se před ním objevila jedna z hvězd vedle ζ Tauri ne jako jasný bod, ale proměnila se v kotouč. Herschel si okamžitě uvědomil, že hvězdu vůbec nevidí, protože hvězdy při jakémkoli zvětšení vypadají jako tečky, mění se pouze jejich jas.

Herschelův 7stopý dalekohled, který byl použit k objevu Uranu

William se snažil podivný objekt pozorovat různými okuláry, tedy měnit zvětšení dalekohledu na stále větší. Čím větší bylo zvětšení, tím větší byl disk neznámého objektu, ačkoli sousední hvězdy vypadaly stejně.

William, zmatený tím, co viděl, pokračoval ve svých pozorováních a zjistil, že neznámé nebeské těleso má svůj vlastní pohyb vzhledem k ostatním hvězdám. Proto se rozhodl, že objevil kometu, i když bylo zvláštní, že neměla ohon, a 17. března o tom napsal do svého deníku.

V dopise Královské společnosti Herschel napsal:

Poprvé jsem tuto kometu pozoroval s 227násobným zvětšením. Moje zkušenost je taková, že průměr hvězd se na rozdíl od planet při použití čoček s větším zvětšením proporcionálně nemění; Použil jsem proto čočky se zvětšením 460 a 932 a zjistil jsem, že velikost komety se zvětšuje úměrně změně optického zvětšení, což naznačuje, že se nejedná o hvězdu, protože velikosti hvězd vzatých pro srovnání se nezměnily. . Navíc při větším zvětšení, než umožňovala její jasnost, se kometa rozmazala, bylo obtížné ji rozlišit, zatímco hvězdy zůstaly jasné a jasné – jak jsem věděl na základě tisíců pozorování, která jsem provedl. Opakované pozorování potvrdilo mé domněnky: skutečně to byla kometa.

Jakmile se podivná kometa stala známou mezi astronomy, vzbudila velkou pozornost. Již v dubnu astronom Royal Neville Maskelyne navrhl, že tímto objektem by mohla být buď kometa, nebo dříve neznámá planeta. Následovala rutinní práce – pozorování, výpočty dráhy. A v roce 1783 Herschel rozpoznal skutečnost, že podivný objekt, který objevil, byla planeta a na počest krále ji pojmenoval George. 11. ledna 1787 ve stejný den objevil také dvojici satelitů Uranu – Titanii a Oberon. Následujících 50 let je nikdo neviděl - nebyl dostatečný výkon dalekohledu. V současné době má Uran 27 známých měsíců. Objev Uranu byl však jedním z největších v životě tohoto vědce.

Další osud Williama Herschela

Za jeho zásluhy udělil král Jiří III. Williamu Herschelovi doživotní stipendium ve výši 200 liber, což byly na tehdejší dobu nemalé peníze. Od roku 1782 začal úzce spolupracovat na zdokonalování konstrukce dalekohledů a v roce 1789 sestrojil největší dalekohled na světě – s průměrem zrcadla 126 cm a ohniskovou vzdáleností 12 metrů.

Největší dalekohled postavený Williamem Herschelem.

Během svého života udělal Herschel mnoho objevů. Dříve se například věřilo, že dvojhvězdy jsou ve skutečnosti na obloze umístěny tak, že se zdály být blízko. Herschel dokázal, že některé z nich jsou hvězdné systémy. Byl první, kdo dospěl k závěru, že naše galaxie Mléčná dráha je ve skutečnosti plochý disk hvězd a sluneční soustava se nachází uvnitř něj. Je zodpovědný za mnoho dalších objevů, ale to je úplně jiný příběh.

Stojí za zmínku, že ve skutečnosti byl William Herschel amatérským astronomem, který této vědě zasvětil značnou část svého života. Na jeho počest jsou pojmenovány krátery na Měsíci, Mars a Mimas, stejně jako některé projekty.

Fotografie Uranu. Kroužky jsou viditelné.

Pokud jde o Uran, dlouho se o něm vědělo jen málo. Tato planeta nevypadá jako nic pozoruhodného na pohled – nejsou na ní ani patrné žádné detaily, pouze modrý disk. V roce 1977 však byly objeveny jeho prstence (ještě v roce 1789 Herschel tvrdil, že viděl prstenec Uranu, ale oni mu nevěřili) a vesmírný výzkum pak přinesl spoustu nových dat. A ukázalo se, že Uran je poněkud mimořádný svět, který své výzkumníky dokáže překvapit. Ale to je téma na samostatný článek.

(1738-1822) - zakladatel hvězdné astronomie, zahraniční čestný člen Petrohradské akademie věd (1789). Pomocí dalekohledů, které vyrobil, prováděl systematické průzkumy hvězdné oblohy, studoval hvězdokupy, dvojhvězdy a mlhoviny. Sestrojil první model Galaxie, stanovil pohyb Slunce ve vesmíru, objevil Uran (1781), jeho 2 satelity (1787) a 2 satelity Saturnu (1789).

Se jménem astronoma Williama Herschela jsou spojeny první pokusy proniknout hlouběji do tajemství struktury hvězdného Vesmíru pečlivými pozorováními pomocí nejvýkonnějších dalekohledů.

Friedrich Wilhelm Herschel se narodil 15. listopadu 1738 v Hannoveru v rodině hobojisty hannoverské gardy Isaaca Herschela a Anny Ilse Moritzen. Herschelovi protestanti pocházeli z Moravy, kterou pravděpodobně z náboženských důvodů opustili. Atmosféru rodičovského domu lze nazvat intelektuální. „Biografická poznámka“, Wilhelmův deník a dopisy a paměti jeho mladší sestry Caroline nás zavádějí do Herschelova domova a světa zájmů a ukazují skutečně titánské dílo a vášeň, které vytvořily vynikajícího pozorovatele a badatele.

Herschel získal rozsáhlé, ale nesystematické vzdělání. Hodiny matematiky, astronomie a filozofie odhalily jeho schopnosti v exaktních vědách. Kromě toho měl Wilhelm velké hudební schopnosti a ve čtrnácti letech vstoupil do plukovního orchestru jako hudebník. V roce 1757 po čtyřech letech vojenské služby odešel do Anglie, kam se o něco dříve přestěhoval jeho bratr Jacob, kapelník hannoverského pluku.

Bez halíře v kapse začal William, v Anglii přejmenovaný na Williama, v Londýně opisovat poznámky. V roce 1766 se přestěhoval do Bathu, kde brzy dosáhl velké slávy jako interpret, dirigent a učitel hudby. Takový život ho ale nemohl zcela uspokojit. Herschelův zájem o přírodní vědy a filozofii a neustálé samostatné vzdělávání ho přivedly k zájmu o astronomii. „Škoda, že hudba není stokrát těžší než věda, miluji aktivitu a potřebuji něco dělat,“ napsal svému bratrovi.

V roce 1773 získal William Herschel řadu děl o optice a astronomii. Smith's Complete System of Optics a Ferguson's Astronomy se staly jeho referenčními knihami. Ve stejném roce se poprvé podíval na oblohu malým dalekohledem s ohniskovou vzdáleností asi 75 cm, ale pozorování s tak malým zvětšením badatele neuspokojilo. Protože nebyly peníze na nákup dalekohledu s vyšší aperturou, rozhodl se jej vyrobit sám.

Poté, co William Herschel zakoupil potřebné nástroje a polotovary, nezávisle odlil a vyleštil zrcadlo pro svůj první dalekohled. Po překonání velkých obtíží vyrobil Herschel v témže roce 1773 reflektor s ohniskovou vzdáleností více než 1,5 m. dokonce 16 hodin v řadě, protože zastavení procesu broušení zhoršilo kvalitu zrcadla. Práce se ukázala být nejen těžká, ale i nebezpečná, jednoho dne při výrobě polotovaru pro zrcadlo vybuchla tavicí pec.

Sestra Caroline a bratr Alexander byli Williamovými věrnými a trpělivými pomocníky v této obtížné práci. Tvrdá práce a nadšení přinesly skvělé výsledky. Zrcadla, vyrobená Williamem Herschelem ze slitiny mědi a cínu, byla vynikající kvality a poskytovala dokonale kulaté obrazy hvězd.

Jak píše slavný americký astronom Charles Whitney, „v letech 1773 až 1782 byli Herschelovi zaneprázdněni přeměnou z profesionálních hudebníků na profesionální astronomy“.

V roce 1775 zahájil William Herschel svůj první „průzkum oblohy“. V této době se stále živil hudebními aktivitami, ale astronomická pozorování se stala jeho skutečnou vášní. Mezi hodinami hudby vyráběl zrcadla pro dalekohledy, po večerech koncertoval a noci trávil pozorováním hvězd. Za tímto účelem Herschel navrhl originální novou metodu „star scoops“, tedy počítání počtu hvězd v určitých oblastech oblohy.

13. března 1781 si Herschel při pozorování všiml něčeho neobvyklého: „Mezi desátou a jedenáctou večer, když jsem studoval slabé hvězdy v sousedství N Gemini, jsem si všiml jedné, která vypadala větší než ostatní. Překvapen jeho neobvyklou velikostí jsem ho porovnal s N Blíženci a malou hvězdou ve čtverci mezi souhvězdími Auriga a Gemini a zjistil jsem, že je výrazně větší než kterékoli z nich. Měl jsem podezření, že je to kometa." Objekt měl výrazný disk a pohyboval se podél ekliptiky. Poté, co Herschel informoval ostatní astronomy o objevu „komety“, pokračoval v jejím pozorování.

O pár měsíců později dva slavní vědci - akademik Petrohradské akademie věd D.I. Lexel a akademik pařížské akademie věd Pierre Simon Laplace, když vypočítali dráhu otevřeného nebeského objektu, dokázali, že Herschel objevil planetu, která se nachází za Saturnem. Planeta, později pojmenovaná Uran, byla téměř 3 miliardy km od Slunce a byla více než 60krát větší než objem Země. Poprvé v historii vědy byla objevena nová planeta, protože dříve známých pět planet bylo na obloze pozorováno po staletí. Objev Uranu více než dvakrát rozšířil hranice sluneční soustavy a přinesl jeho objeviteli slávu.

Devět měsíců po objevení Uranu, 7. prosince 1781, byl William Herschel zvolen členem Královské astronomické společnosti v Londýně a získal doktorát na Oxfordské univerzitě a zlatou medaili Královské společnosti v Londýně (v roce 1789, ho petrohradská akademie věd zvolila čestným členem).

Objev Uranu formoval Herschelovu kariéru. Král Jiří III., sám amatérský astronom a patron Hannoverů, jej v roce 1782 jmenoval „královským astronomem“ s ročním platem 200 liber. Král mu také poskytl finanční prostředky na vybudování samostatné observatoře v Slough nedaleko Windsoru. Zde William Herschel s mladistvým zápalem a mimořádnou stálostí zahájil astronomická pozorování. Podle Aragova životopisce opustil hvězdárnu jen proto, aby královské společnosti představil výsledky své neúnavné práce.

V. Herschel nadále věnoval hlavní pozornost zdokonalování dalekohledů. Druhé do té doby používané malé zrcátko zavrhl a výrazně tím zvýšil jas obrazu. Postupně Herschel zvětšoval průměry zrcadel. Jeho vrcholem byl dalekohled z roku 1789, na svou dobu obří, s tubusem dlouhým 12 m a zrcadlem o průměru 122 cm Tento dalekohled zůstal nepřekonaný až do roku 1845, kdy irský astronom W. Parsons sestrojil daleko větší dalekohled. - délka téměř 18 metrů s průměrem zrcadla 183 cm.

Pomocí nejnovějšího dalekohledu objevil William Herschel dva měsíce Uranu a dva měsíce Saturnu. Se jménem Herschela je tedy spojen objev několika nebeských těles ve sluneční soustavě. To ale není hlavní význam jeho pozoruhodné činnosti.

Ještě před Herschelem bylo známo několik desítek dvojhvězd, ale takové hvězdné páry byly považovány za náhodná setkání jejich základních hvězd a nepředpokládalo se, že dvojhvězdy jsou ve vesmíru rozšířené. Herschel po mnoho let pečlivě zkoumal různé části oblohy a objevil přes 400 dvojhvězd. Studoval vzdálenosti mezi součástmi (v úhlových mírách), jejich barvu a zdánlivý lesk. V některých případech se hvězdy dříve považované za dvojité ukázaly jako trojité a čtyřnásobné hvězdy (vícenásobné hvězdy). Herschel došel k závěru, že dvojhvězdy a vícehvězdy jsou soustavy hvězd navzájem fyzicky propojené a jak se přesvědčil, obíhajících kolem společného těžiště, podle zákona univerzální gravitace.

William Herschel byl prvním astronomem v historii vědy, který systematicky studoval dvojhvězdy. Od starověku byla známá jasná mlhovina v souhvězdí Orion a také mlhovina v souhvězdí Andromedy, viditelná pouhým okem. Ale teprve v 18. století, když se dalekohledy zdokonalovaly, bylo objeveno mnoho mlhovin. Immanuel Kant a Lambert věřili, že mlhoviny jsou celé hvězdné systémy, jiné Mléčné dráhy, ale vzdálené do kolosálních vzdáleností, ve kterých nelze jednotlivé hvězdy rozlišit.

V. Herschel odvedl skvělou práci při objevování a studiu nových mlhovin. Využil k tomu stále větší výkon svých dalekohledů. Stačí říci, že katalogy, které sestavil na základě svých pozorování, z nichž první se objevil v roce 1786, čítají asi 2500 mlhovin. Herschelovým úkolem však nebylo jen mlhoviny najít, ale odhalit jejich povahu. Prostřednictvím jeho výkonných dalekohledů bylo mnoho mlhovin jasně rozděleno na jednotlivé hvězdy, a tak se ukázalo, že jde o hvězdokupy daleko od sluneční soustavy. V některých případech se ukázalo, že mlhovina je hvězda obklopená mlhovinovým prstencem. Jiné mlhoviny ale nebyly rozděleny na hvězdy ani pomocí toho nejvýkonnějšího – 122centimetrového dalekohledu

Herschel nejprve usoudil, že téměř všechny mlhoviny jsou vlastně sbírkou hvězd a nejvzdálenější z nich se v budoucnu také rozloží na hvězdy – při pozorování ještě výkonnějšími dalekohledy. Zároveň připustil, že některé z těchto mlhovin nejsou hvězdokupy v rámci Mléčné dráhy, ale nezávislé hvězdné systémy. Další výzkum donutil Williama Herschela své názory prohloubit a doplnit. Svět mlhovin se ukázal být složitější a rozmanitější, než se dříve myslelo.

Herschel pokračoval v neúnavném pozorování a přemítání a zjistil, že mnohé z pozorovaných mlhovin nelze vůbec rozložit na hvězdy, protože se skládaly z mnohem vzácnější hmoty („svítivá kapalina“, jak si Herschel myslel) než hvězdy. Herschel tak dospěl k závěru, že mlhovina, podobně jako hvězdy, je ve vesmíru rozšířena. Přirozeně vyvstala otázka, jakou roli tato látka ve vesmíru hraje, zda je to materiál, ze kterého hvězdy vznikly. Již v roce 1755 předložil Imanuel Kant hypotézu o vzniku celých hvězdných systémů z původně existující rozptýlené hmoty. Herschel navrhl odvážnou myšlenku, že různé typy nerozložitelných mlhovin představují různé fáze tvorby hvězd. Zhušťováním mlhoviny z ní postupně vzniká buď celý shluk hvězd, nebo jedna hvězda, která je na počátku své existence stále obklopena mlhovinou. Jestliže Kant věřil, že všechny hvězdy Mléčné dráhy kdysi vznikaly současně, pak Herschel byl první, kdo navrhl, že hvězdy mají různé stáří a tvorba hvězd pokračuje nepřetržitě a probíhá v naší době.

Tato myšlenka Williama Herschela byla později zapomenuta a mylný názor o současném původu všech hvězd v dávné minulosti dlouho ovládal vědu. Teprve ve druhé polovině 20. století byly na základě obrovských úspěchů astronomie a zejména prací sovětských vědců zjištěny rozdíly ve stáří hvězd. Byly studovány celé třídy hvězd, které nepochybně existují několik milionů let, na rozdíl od jiných hvězd, jejichž stáří je určeno miliardami let. Herschelovy názory na povahu mlhovin jsou obecně potvrzeny moderní vědou, která prokázala, že plynové a prachové mlhoviny jsou v našich i jiných galaxiích rozšířené. Povaha těchto mlhovin se ukázala být ještě složitější, než si Herschel dokázal představit.

William Herschel byl přitom ještě na sklonku života přesvědčen, že některé mlhoviny jsou vzdálené hvězdné systémy, které se nakonec rozloží na jednotlivé hvězdy. A v tom se stejně jako Kant a Lambert ukázal, že měl pravdu.

Jak již bylo zmíněno, v 18. století byl objeven vlastní pohyb mnoha hvězd. Herschelovi se pomocí výpočtů podařilo v roce 1783 přesvědčivě dokázat, že naše sluneční soustava směřuje k souhvězdí Herkula.

William Herschel ale považoval za svůj hlavní úkol objasnění struktury hvězdného systému Mléčné dráhy neboli naší Galaxie, jejího tvaru a velikosti. Dělal to několik desetiletí. V té době neměl k dispozici žádné údaje ani o vzdálenostech mezi hvězdami, ani o jejich umístění v prostoru, ani o jejich velikostech a svítivosti. Bez těchto údajů Herschel předpokládal, že všechny hvězdy mají stejnou svítivost a jsou rovnoměrně rozmístěny v prostoru, takže vzdálenosti mezi nimi jsou víceméně stejné a Slunce se nachází blízko středu soustavy. Herschel přitom neznal fenomén absorpce světla v kosmickém prostoru a navíc se domníval, že jeho obřímu dalekohledu jsou dostupné i ty nejvzdálenější hvězdy Mléčné dráhy. Pomocí tohoto dalekohledu počítal hvězdy v různých částech oblohy a snažil se určit, jak daleko se náš hvězdný systém rozprostírá v jednom či druhém směru.

Ale Herschelovy počáteční předpoklady byly mylné. Nyní je známo, že hvězdy se mezi sebou liší ve svítivosti a že jsou v Galaxii rozmístěny nerovnoměrně. Galaxie je tak velká, že její hranice nebyly dostupné ani Herschelovu obřímu dalekohledu, takže nemohl dospět ke správným závěrům o tvaru Galaxie a poloze Slunce v ní a její velikost značně podcenil.

William Herschel se zabýval i dalšími otázkami astronomie. Mimochodem, rozluštil složitou povahu slunečního záření a dospěl k závěru, že zahrnuje světlo, teplo a chemické paprsky (záření nevnímané okem). Jinými slovy, Herschel předpokládal objev paprsků, které přesahují běžné sluneční spektrum – infračervené a ultrafialové.

Herschel začal svou vědeckou kariéru jako skromný amatér, který měl možnost věnovat se astronomii pouze ve svém volném čase. Výuka hudby zůstala dlouho jeho zdrojem obživy. Teprve ve stáří získal finanční prostředky na to, aby se mohl věnovat vědě.

Astronom spojil rysy skutečného vědce a úžasného člověka. Herschel byl velmi obratný pozorovatel, energický badatel a hluboký a cílevědomý myslitel. Na samém vrcholu své slávy zůstal okouzlujícím, milým a prostým člověkem, což je charakteristické pro hluboké a ušlechtilé povahy.

Williamu Herschelovi se podařilo předat svou vášeň pro astronomii své rodině a přátelům. Ve vědecké práci mu hodně pomáhala jeho sestra Caroline. Poté, co studovala matematiku a astronomii pod vedením svého bratra, Caroline nezávisle zpracovala jeho pozorování a připravila katalogy Herschelových mlhovin a hvězdokup k publikaci. Caroline věnovala mnoho času pozorování a objevila 8 nových komet a 14 mlhovin. Byla první výzkumnicí, která byla přijata jako rovnocenná do kohorty anglických a evropských astronomů, kteří ji zvolili čestnou členkou Královské astronomické společnosti v Londýně a Královské irské akademie.

Příběh o této úžasné a v mnoha ohledech jedinečné planetě sluneční soustavy začneme historií jejího objevu. Jak to všechno začalo...

Od pradávna lidé věděli o existenci pěti planet, které jsou viditelné pouhým okem: Merkur, Venuše, Mars, Jupiter a Saturn.

Země ve starověku samozřejmě nebyla považována za planetu; byl středem světa nebo středem vesmíru, dokud se neobjevil Koperník se svým heliocentrickým systémem světa.

Pozorování Venuše, Marsu, Jupiteru a Saturnu pouhým okem není nijak zvlášť obtížné, pokud ovšem planetu aktuálně nezakrývá kotouč Slunce. Nejobtížněji se pozoruje kvůli blízkosti ke Slunci. Říká se, že Mikuláš Koperník zemřel, aniž by kdy viděl tuto planetu.

Další planetu, která se nachází za Saturnem, Uran objevil na konci 18. století slavný anglický astronom William Herschel (1738-1822). Zdá se, že do té doby astronomy ani nenapadlo, že by kromě pěti planet pozorovaných po mnoho staletí mohly být ve Sluneční soustavě ještě nějaké další neznámé planety. Ale i Giordano Bruno (1548-1600), narozený pět let po smrti Koperníka, si byl jistý, že ve sluneční soustavě mohou existovat další planety, které astronomové dosud neobjevili.

A tak 13. března 1781, během dalšího rutinního průzkumu hvězdné oblohy, William Herschel nasměroval reflektorový dalekohled, který vyrobil vlastníma rukama, k souhvězdí Blíženců. Herschelův reflektor měl zrcadlo o průměru pouhých 150 mm, ale astronom byl schopen vidět jasný objemový, malý, ale zjevně ne bodový objekt. Pozorování během následujících nocí ukázala, že se objekt pohyboval po obloze.

Herschel navrhl, že viděl kometu. Ve zprávě o objevu „komety“ napsal zejména: „... když jsem studoval slabé hvězdy v okolí H Gemini, všiml jsem si jedné, která vypadala větší než ostatní. Překvapila mě její neobvyklá velikost Porovnal jsem ji s H Blíženci a malou hvězdou ve čtverci mezi souhvězdími Auriga a Blíženci a zjistil jsem, že je mnohem větší než obě z nich, měl jsem podezření, že jde o kometu.

Bezprostředně po Herschelově zprávě se posadili nejlepší matematici v Evropě, aby provedli výpočty. Je třeba poznamenat, že v době Herschela byly takové výpočty extrémně pracné, protože vyžadovaly velké množství výpočtů, které bylo třeba provést ručně.

Herschel pokračoval v pozorování neobvyklého nebeského objektu v podobě malého výrazného disku, který se pomalu pohyboval podél ekliptiky. O pár měsíců později dokončili dva slavní vědci - akademik Petrohradské akademie věd Andrei Leskel a akademik pařížské akademie věd Pierre Laplace výpočet dráhy otevřeného nebeského tělesa a dokázali, že Herschel objevil planetu lokalizovanou za Saturnem. Planeta, později pojmenovaná Uran, byla od Slunce vzdálena téměř 3 miliardy km. a přesáhla objem Země více než 60krát.

To byl největší objev. Poprvé v historii vědy byla kromě dříve známých pěti planet, které byly na obloze pozorovány od nepaměti, objevena nová planeta. S objevem Uranu se zdálo, že se hranice sluneční soustavy více než dvakrát rozšířily (do roku 1781 byl považován za nejvzdálenější planetu sluneční soustavy a nachází se v průměrné vzdálenosti od Slunce 1427 milionů km).

Jak se později ukázalo, Uran byl pozorován dlouho před Herschelem nejméně 20krát, ale pokaždé byla planeta mylně považována za hvězdu. V praxi astronomického pátrání to není nic neobvyklého.

Tato skutečnost však nijak neubírá na významu vědeckého počinu Williama Herschela. Zde považujeme za vhodné poznamenat tvrdou práci a odhodlání tohoto vynikajícího astronoma, který mimochodem začal svou kariéru jako hudební kopista v Londýně a poté jako dirigent a učitel hudby. Herschel, zkušený pozorovatel a vášnivý průzkumník planet a mlhovin, byl také zkušeným konstruktérem dalekohledů. Pro svá pozorování leštil zrcadla ručně, často pracoval bez přestávky 10 nebo i 15 hodin. V dalekohledu, který postavil v roce 1789 s délkou tubusu 12 metrů, mělo zrcadlo průměr 122 cm Tento dalekohled zůstal nepřekonaný až do roku 1845, kdy irský astronom Parsons postavil dalekohled dlouhý asi 18 metrů se zrcadlem o průměru. 183 cm.

Malá informace pro zájemce: dalekohled, jehož objektivem je čočka, se nazývá refraktor. Dalekohled, jehož objektivem není čočka, ale konkávní zrcadlo, se nazývá reflektor. První reflexní dalekohled sestrojil Isaac Newton.

Takže již v roce 1781 vědci zjistili, že dráha Uranu je typicky planetární, téměř kruhová. Ale potíže astronomů s touto planetou teprve začínaly. Pozorování brzy ukázala, že pohyb Uranu zcela nedodržuje „pravidla“ pohybu předepsaná klasickými Keplerovy zákony pohybu planet. To se projevilo tím, že se Uran oproti vypočítanému pohybu posunul dopředu. Pro astronomy nebylo tak těžké si toho všimnout, protože koncem 18. století už byla průměrná přesnost pozorování hvězd a planet poměrně vysoká – až tři obloukové vteřiny.

V roce 1784, tři roky po objevu Uranu, vypočítali matematici přesnější eliptickou dráhu planety. Ale již v roce 1788 se ukázalo, že úprava orbitálních prvků nepřinesla znatelné výsledky a nesoulad mezi vypočítanou a skutečnou polohou planety se stále zvětšoval.

Každý jev v přírodě a životě má své vlastní důvody. Vědcům bylo jasné, že dráha Uranu bude přísně eliptická pouze v případě, že na planetu bude působit pouze jedna síla – gravitace Slunce. Pro určení přesné trajektorie a charakteru pohybu Uranu bylo nutné vzít v úvahu gravitační poruchy od planet a především od Jupiteru a Saturnu. Modernímu výzkumníkovi, „vyzbrojenému“ výkonným počítačem se schopností simulovat širokou škálu situací, by řešení takového problému netrvalo déle než jeden nebo dva dny. Ale na konci 18. století ještě nebyl vytvořen potřebný matematický aparát k řešení rovnic s desítkami proměnných, které se změnily ve zdlouhavou a namáhavou práci. Na výpočtech se podíleli takoví slavní matematici jako Lagrange, Clairaut, Laplace a další. Velký Leonhard Euler také přispěl k tomuto dílu, ale ne osobně, samozřejmě, protože již v roce 1783 zemřel, ale jeho metoda určování drah nebeských těles z několika pozorování se vyvinula až v roce 1744.

Nakonec byly v roce 1790 sestaveny nové tabulky pohybů Uranu s přihlédnutím ke gravitačním vlivům z Jupiteru a Saturnu. Vědci samozřejmě chápali, že pohyb Uranu do určité míry ovlivňovaly i pozemské planety a dokonce i velké asteroidy, ale v té době se zdálo, že případné úpravy výpočtů trajektorie zohledňující tento vliv budou muset být provedeny včas. poměrně vzdálená budoucnost. Problém byl považován za obecně vyřešený. A brzy začaly napoleonské války a celá Evropa neměla čas na vědu. Lidé, včetně amatérských astronomů, se potřebovali mnohem častěji dívat do zaměřovačů pušek a děl než do okulárů dalekohledů.

Ale po skončení napoleonských válek se vědecká činnost evropských astronomů opět vzpamatovala.

A pak se ukázalo, že Uran se opět nepohybuje tak, jak mu známí matematici předepisovali. Za předpokladu, že v předchozích výpočtech došlo k chybě, vědci výpočty znovu zkontrolovali s ohledem na gravitační vliv Jupitera a Saturnu. Případný vliv jiných planet se ukázal oproti pozorované odchylce v pohybu Uranu jako natolik nepatrný, že se právem rozhodly tento vliv zanedbat. Matematicky se výpočty ukázaly jako bezchybné, ale rozdíl mezi vypočtenou polohou Uranu a jeho skutečnou polohou na obloze se stále zvětšoval. Francouzský astronom Alexis Bouvard, který tyto dodatečné výpočty dokončil v roce 1820, napsal, že takový rozdíl lze vysvětlit „nějakým vnějším a neznámým vlivem“. O povaze „neznámého vlivu“ byly předloženy různé hypotézy, včetně následujících:
odolnost plynových a prachových kosmických mračen;
dopad neznámého satelitu;
srážka Uranu s kometou krátce před jejím objevením Herschelem;
nepoužitelnost v případech velkých vzdáleností mezi tělesy;
dopad nové, dosud neobjevené planety.

V roce 1832 byl Uran již 30 obloukových sekund za pozicí vypočítanou A. Bouvardem a toto zpoždění se zvyšovalo o 6-7 sekund ročně. Pro výpočty A. Bouvarda to znamenalo úplný kolaps. Z uvedených hypotéz pouze dvě obstály ve zkoušce času: nedokonalost Newtonova zákona a vliv neznámé planety. Pátrání po neznámé planetě začalo podle očekávání výpočtem její polohy na obloze. Kolem objevu nové planety se odehrály události plné dramatu. Skončilo to objevem nové planety v roce 1845 „na špičce pera“, tj. Výpočtem našel anglický matematik John Adams místo, kde by se mělo na obloze hledat. O rok později nezávisle na něm provedl stejné výpočty, ale přesněji, francouzský matematik Urbain Laverrier. A novou planetu objevili na obloze v noci 23. září 1846 dva Němci: asistent na berlínské hvězdárně Johann Halle a jeho student Heinrich d’Arrest. Planeta byla pojmenována Neptun. Ale to už je jiný příběh. Historii objevu Neptunu jsme se dotkli pouze proto, že tento objev astronomů byl vyvolán „abnormálním“ chováním Uranu na oběžné dráze, abnormálním z pohledu klasické teorie pohybu planet.

Jak přišel Uran ke svému jménu?

A nyní krátce o tom, jak Uran toto jméno získal. Francouzští vědci, kteří vždy ve vědě soupeřili s Brity, neměli nic proti tomu, aby byla nová planeta pojmenována po Herschelovi, jejím objeviteli. Ale anglická královská společnost a Herschel sám navrhli pojmenovat planetu Georgium Sidus na počest anglického krále Jiřího III. Nutno říci, že tento návrh nevznikl pouze z politických důvodů. Tento anglický panovník byl velkým milovníkem astronomie a poté, co jmenoval Herschela v roce 1782 „královským astronomem“, přidělil mu potřebné finanční prostředky na stavbu a vybavení samostatné observatoře poblíž Windsoru.

Tento návrh ale vědci v mnoha zemích nepřijali. Poté německý astronom Johann Bode, zřejmě v souladu se zavedenou tradicí pojmenovávání planet a jiných nebeských těles podle jmen mýtických bohů, navrhl nazvat novou planetu Uran. Podle řecké mytologie je Uran bohem oblohy a otcem Saturna a Saturn Chronos je bohem času a osudu.

Ne každému se ale líbila jména spojená s mýty. A jen o 70 let později, v polovině 19. století, byl název Uran přijat vědeckou komunitou.

Vážení návštěvníci!

Vaše práce je zakázána JavaScript. Povolte prosím skripty ve svém prohlížeči a otevře se vám plná funkčnost stránek!

William Herschel se narodil v rodině hudebníků. Byla to hudba, která ho přiměla ke studiu hvězd. Vědec se dostal od hudební teorie k matematice, poté k optice a nakonec k astronomii.

Frederick William Herschel se narodil v německém správním obvodu Hannoveru 15. listopadu 1738. Jeho rodiče byli Židé, přistěhovalci z Moravy. Konvertovali ke křesťanství a z náboženských důvodů opustili svou vlast.

William měl 9 sester a bratrů. Jeho otec, Isaac Herschel, byl hobojistou v Hannoverské gardě. V dětství se chlapci dostalo komplexního, ale ne systematického vzdělání. Projevoval inklinaci k filozofii, astronomii a matematice.

Ve 14 letech vstupuje mladý muž do plukovního orchestru. Po 3 letech byl přeložen z vévodství Brunswick-Lüneburg do Anglie. A po dalších 2 letech opouští vojenskou službu a studuje hudbu.

Nejprve přepíše poznámky, aby „vyžily“. Poté se stává učitelem hudby a varhaníkem v Halifaxu. Po přestěhování do města Bath nastoupil na pozici manažera veřejných koncertů.

V roce 1788 se William Herschel oženil s Mary Pitt. Po 4 letech se jim narodil syn, který odmala projevuje náklonnost k hudbě a exaktním vědám zděděným po otci.

Vášeň pro astronomii

Když Herschel učí studenty hrát na nástroje, brzy zjistí, že hodiny hudby jsou příliš jednoduché a neuspokojují ho. Studoval filozofii, přírodní vědy a v roce 1773 se začal zajímat o optiku a astronomii. William získává díla Smithe a Fergusona. Jejich publikace – „The Complete System of Optics“ a „Astronomy“ – se staly jeho referenčními knihami.

Ve stejném roce poprvé pozoroval hvězdy dalekohledem. Herschel však nemá prostředky na pořízení vlastního. Rozhodne se ho tedy vytvořit sám.

Ve stejném roce 1773 odlil zrcadlo pro svůj dalekohled a vytvořil reflektor s ohniskovou vzdáleností přes 1,5 m. Podporovali ho jeho bratr Alexander a sestra Caroline. Společně vyrábějí zrcadla ze slitin cínu a mědi v tavicí peci a leští je.

První plnohodnotná pozorování však William Herschel provedl až v roce 1775. Přitom se dál živil výukou hudby a vystupováním na koncertech.

První objev

K události, která určila budoucí osud Herschela jako vědce, došlo 13. března 1781. Večer si při studiu objektů nacházejících se v blízkosti souhvězdí Blíženců všiml, že jedna z hvězd je větší než ostatní. Měl výrazný disk a posunul se podél ekliptiky. Výzkumník předpokládal, že se jedná o kometu a oznámil pozorování dalším astronomům.

O objev se začali zajímat akademik petrohradské akademie věd Andrei Leksel a akademik pařížské akademie věd Pierre Simon Laplace. Po provedení výpočtů dokázali, že objevený objekt nebyla kometa, ale neznámá planeta nacházející se za Saturnem. Jeho rozměry 60krát převyšovaly objem Země a vzdálenost ke Slunci byla téměř 3 miliardy km.

Objevený objekt byl později pojmenován. Nejen, že dvakrát rozšířila myšlenku velikosti, ale stala se také první objevenou planetou. Předtím bylo zbývajících 5 snadno pozorovatelných na obloze od starověku.

Uznání a ocenění

V prosinci 1781 byl William Herschel za svůj objev oceněn Copleyho medailí a stal se členem Královské společnosti v Londýně. Získal také doktorát z Oxfordu. O 8 let později byl zvolen členem korespondentem Petrohradské akademie věd.

V roce 1782 král Jiří III jmenoval Herschela Astronomem Royalem s ročním platem 200 liber. Panovník mu navíc poskytuje prostředky na vybudování vlastní observatoře ve Slow.

William Herschel pokračuje v práci na vytvoření dalekohledů. Výrazně je vylepšuje: zvětšuje průměry zrcadel a dosahuje větší jasnosti obrazu. V roce 1789 vytvořil dalekohled jedinečné velikosti: s tubusem dlouhým 12 m a zrcadlem o průměru 122 cm Teprve v roce 1845 sestrojil irský astronom Parsons ještě větší dalekohled: délka tubusu byla 18 m. a průměr zrcadla byl 183 cm.