William Herschel: odkritelj Urana in pionir moderne astronomije

Herschel se je rodil v hannovrskem volilnem okrožju kot eden od desetih otrok. Njegov oče je bil judovskega rodu in je bil oboist v hannovrskem vojaškem orkestru. Leta 1755 je bil hannoverski gardni polk, v katerem sta bila Wilhelm in njegov brat Jakob zaposlena kot oboista, napoten v Anglijo. Takrat sta bili kroni Velike Britanije in Hannovra združeni pod vladavino Jurija II. Naslednje leto sta brata izstopila iz gardnega orkestra in se preselila v London, da bi se izognila sedemletni vojni.^p4 Wilhelm, ki je bil takrat star devetnajst let, se je hitro naučil angleškega jezika. V Angliji se je imenoval Frederick William Herschel.

Herschel se je zaradi glasbe začel zanimati za matematiko in leče. Njegovo zanimanje za astronomijo se je okrepilo po letu 1773, ko je spoznal angleškega kraljevega astronoma Nevila Maskelyna. Začel je izdelovati svoje zrcalne teleskope in za brušenje in poliranje kovinskih primarnih zrcal je porabil tudi do 16 ur na dan.

Uran

Ko je odkril Uran, Herschel ni iskal planeta, temveč je raziskoval zvezde; to je bilo naključno odkritje.

To je bilo prvo odkritje novega planeta po antičnih časih. Prvih pet, Merkur, Venera, Mars, Jupiter in Saturn, je vidnih s prostim očesom in so znani že od zgodnje zgodovine. Uran je bil prvi odkrit s teleskopom. Pravzaprav so Urana že prej videli drugi opazovalci s teleskopi, vendar je bil na kartah označen kot fiksna zvezda. Herschel je ugotovil, da se premika v ozadju zvezd, in sprva je mislil, da gre za komet. Njegove meritve je uporabil francoski matematik Pierre Laplace, ki je določil njegovo tirnico in dokazal, da je planet.

Herschel je novi planet poimenoval "gruzijska zvezda" (Georgium sidus) po kralju Juriju III., kar mu je prineslo naklonjenost, vendar se ime ni prijelo. V Franciji, kjer se je bilo treba po možnosti izogibati sklicevanju na britanskega kralja, so planet imenovali "Herschel", dokler se ni splošno uveljavilo ime "Uran". Istega leta je Herschel prejel Copleyjevo medaljo in bil izvoljen za člana Kraljeve družbe. Leta 1782 je bil imenovan za kraljevega astronoma. Od kralja je dobil velikodušno nagrado, ki mu je omogočila, da je prenehal delati kot glasbenik in se ves čas posvečal astronomiji. Nagrada je bila dosmrtna pokojnina za Herschela v višini 200 funtov na leto, za Caroline pa 50 funtov na leto. Delo na 40-metrskem teleskopu je prav tako podpirala kraljeva štipendija. ^p6

Herschelovi teleskopi

V svoji karieri je izdelal več kot štiristo teleskopov. Pri tem mu je pomagal brat Alexander, ki je tako kot Caroline ves čas delal kot Herschelov pomočnik.

Njegov največji in najslavnejši teleskop je bil zrcalni teleskop z glavnim ogledalom premera 48 palcev (1,2 m) in goriščno razdaljo 40 čevljev (12 m). To je bil največji teleskop na svetu od leta 1789 do njegove demontaže (razstavitve) 50 let pozneje.^p6 Zrcalo je bilo izdelano iz trde kovinske zlitine kositra in bakra, imenovane "speculum", ki jo je ročno poliral.

28. avgusta 1789, prvo noč opazovanja s tem instrumentom, je odkril novo Saturnovo luno. Druga luna je sledila v prvem mesecu opazovanja. Vendar je bil 40-stopinjski teleskop neroden za uporabo, zato je večino opazovanj opravil z manjšim 18,5-palčnim (47 cm) 20-stopinjskim (6,1 m) reflektorjem z goriščno razdaljo.

Še naprej je izdeloval teleskope in jih veliko prodal drugim astronomom. Skupaj s pokojnino, ki jo je prejemal od kralja, je denar pomagal njemu in njegovima dvema bratoma in sestram pri delu.

Katalog zvezd

Herschel je delal s svojo sestro Caroline Herschel. Ta je zapisovala njegova opazovanja, ko jih je opravil. Leta 1783 je Caroline podaril teleskop in začela je sama odkrivati astronomska odkritja, zlasti komete.

Caroline je odkrila osem kometov in tri meglice ter na bratov predlog dopolnila in popravila Flamsteedovo delo o položaju zvezd. To je bilo objavljeno kot Britanski katalog zvezd. Za to delo jo je Kraljevo astronomsko društvo odlikovalo. Caroline je še naprej delala tudi kot njegova pomočnica.

Binarne zvezde

Herschel je prvi ugotovil, da so nekatere navidezne dvojne zvezde, ki se vidijo z vidne črte, pravzaprav pravi dvojni zvezdni sistemi, v katerih obe zvezdi krožita druga okoli druge. To je bil prvi dokaz, da Newtonovi gravitacijski zakoni veljajo tudi zunaj Osončja. Herschel je odkril 850 dvojnih zvezd in sestavil prvi katalog dvojnih zvezd. Njegov sin John Herschel je odkril še več zvezd in razširil katalog.

Osončje in mlečna cesta

Herschel je preučeval spremembe položaja zvezd glede na Osončje. Spremembe se res dogajajo, in to precej hitro pri nekaterih bližnjih zvezdah. Prav tako se premika celotno Osončje, kar je odkril Herschel.

Na podlagi preučevanja pravilnega gibanja zvezd je prvi ugotovil, da se sončni sistem giblje po vesolju. Določil je tudi približno smer tega gibanja. Preučil je tudi strukturo Mlečne ceste in ugotovil, da je v obliki diska. Tudi to je bilo zelo pomembno odkritje.

Odkritje infrardečega sevanja

11. februarja 1800 je Herschel preizkušal filtre za sonce, da bi lahko opazoval sončne pege. Pri uporabi rdečega filtra je ugotovil, da je nastalo veliko toplote.

Herschel je infrardeče sevanje odkril tako, da je sončno svetlobo spuščal skozi prizmo in termometer držal tik za rdečim delom vidnega spektra. Ta termometer naj bi bil kontrolna naprava za merjenje temperature zraka v prostoru. Bil je šokiran, ko je pokazal višjo temperaturo od vidnega spektra. Nadaljnji poskusi so privedli do Herschelove ugotovitve, da mora za vidnim spektrom obstajati nevidna oblika svetlobe.

William Herschel in njegova žena Mary sta imela enega otroka, Johna. Leta 1816 je princ regent Williama imenoval za viteza kraljevega gvelfskega reda.

Herschel je umrl v Observatory House, Windsor Road, Slough, Buckinghamshire, pokopan pa je v bližnji cerkvi svetega Laurenca v Uptonu. Umrl je v 84. letu starosti, kar je enako številu let, kolikor Uran potrebuje, da obkroži Sonce. Njegov sin John Herschel je prav tako postal znan astronom. Njegova sestra Caroline se je po bratovi smrti vrnila v Hannover v Nemčiji. Umrla je 9. januarja 1848 v starosti 97 let.

V njegovi hiši na ulici New King Street 19 v Bathu v Somersetu, kjer je izdelal številne teleskope in prvič opazoval Uran, je zdaj Herschelov astronomski muzej.