William Herschel menemukannya pada tahun 1781. Penemuan Uranus, planet ketujuh

Kita akan memulai cerita tentang planet tata surya yang menakjubkan dan dalam banyak hal unik ini dengan sejarah penemuannya. Bagaimana semuanya dimulai...

Sejak zaman dahulu, manusia telah mengetahui keberadaan lima planet yang terlihat dengan mata telanjang: Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus.

Tentu saja, bumi pada zaman dahulu tidak dianggap sebagai planet; itu adalah pusat dunia, atau pusat Alam Semesta, sampai Copernicus muncul dengan sistem heliosentrisnya di dunia.

Mengamati Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus dengan mata telanjang tidaklah terlalu sulit, kecuali, tentu saja, planet tersebut saat ini tertutup oleh piringan Matahari. Hal ini paling sulit untuk diamati karena kedekatannya dengan Matahari. Konon Nicolaus Copernicus meninggal tanpa pernah melihat planet ini.

Planet berikutnya yang terletak di belakang Saturnus, Uranus ditemukan pada akhir abad ke-18 oleh astronom terkenal Inggris William Herschel (1738-1822). Tampaknya hingga saat itu, para astronom bahkan tidak menyangka bahwa selain lima planet yang telah diamati selama berabad-abad, mungkin ada beberapa planet lain yang belum diketahui di tata surya. Namun bahkan Giordano Bruno (1548-1600), yang lahir lima tahun setelah kematian Copernicus, yakin bahwa mungkin ada planet lain di tata surya yang belum ditemukan oleh para astronom.

Maka pada tanggal 13 Maret 1781, pada survei rutin langit berbintang berikutnya, William Herschel mengarahkan teleskop reflektor yang dibuatnya sendiri ke arah konstelasi Gemini. Reflektor Herschel memiliki cermin dengan diameter hanya 150 mm, tetapi astronom dapat melihat benda volumetrik terang, kecil, tapi jelas bukan benda titik. Pengamatan pada malam-malam berikutnya menunjukkan bahwa benda tersebut bergerak melintasi langit.

Herschel menyarankan agar dia melihat sebuah komet. Dalam pesannya tentang penemuan “komet”, dia menulis, khususnya: “... ketika saya mempelajari bintang redup di sekitar H Gemini, saya melihat salah satu yang tampak lebih besar dari yang lain , saya membandingkannya dengan H Gemini dan sebuah bintang kecil di kotak antara konstelasi Auriga dan Gemini dan menemukan bahwa ia jauh lebih besar daripada keduanya. Saya menduga itu adalah sebuah komet.

Segera setelah pesan Herschel, ahli matematika terbaik di Eropa duduk untuk melakukan perhitungan. Perlu dicatat bahwa pada masa Herschel, penghitungan seperti itu sangat memakan waktu karena memerlukan sejumlah besar penghitungan yang harus dilakukan secara manual.

Herschel terus mengamati benda langit yang tidak biasa dalam bentuk piringan kecil yang bergerak perlahan di sepanjang ekliptika. Beberapa bulan kemudian, dua ilmuwan terkenal - akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg Andrei Leskel dan akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Paris Pierre Laplace menyelesaikan perhitungan orbit benda langit terbuka dan membuktikan bahwa Herschel telah menemukan sebuah planet yang berlokasi melampaui Saturnus. Planet yang kemudian diberi nama Uranus ini berjarak hampir 3 miliar km dari Matahari. dan melebihi volume bumi lebih dari 60 kali lipat.

Ini adalah penemuan terbesar. Untuk pertama kalinya dalam sejarah sains, sebuah planet baru telah ditemukan selain lima planet yang telah diketahui sebelumnya dan telah diamati di langit sejak dahulu kala. Dengan ditemukannya Uranus, batas-batas tata surya tampaknya meluas lebih dari dua kali lipat (dianggap sebagai planet terjauh di tata surya hingga tahun 1781, dan terletak pada jarak rata-rata dari Matahari sebesar 1.427 juta km).

Seperti diketahui kemudian, Uranus telah diamati jauh sebelum Herschel setidaknya 20 kali, tetapi setiap kali planet tersebut disalahartikan sebagai bintang. Dalam praktik pencarian astronomi, hal ini biasa terjadi.

Namun fakta ini sama sekali tidak mengurangi pentingnya prestasi ilmiah William Herschel. Di sini kami menganggap pantas untuk mencatat kerja keras dan tekad astronom luar biasa ini, yang memulai karirnya sebagai penyalin musik di London, dan kemudian sebagai konduktor dan guru musik. Seorang pengamat ulung dan penjelajah planet dan nebula, Herschel juga seorang perancang teleskop yang terampil. Untuk pengamatannya, ia membumikan cermin dengan tangan, sering kali bekerja selama 10 atau bahkan 15 jam tanpa istirahat. Pada teleskop yang dibangunnya pada tahun 1789 dengan panjang tabung 12 meter, cermin memiliki diameter 122 cm. Teleskop ini tetap tak tertandingi hingga tahun 1845, ketika astronom Irlandia Parsons membangun teleskop dengan panjang sekitar 18 meter dengan cermin berdiameter. 183 cm.

Sedikit informasi bagi yang berminat: teleskop yang objektifnya berupa lensa disebut refraktor. Teleskop yang obyek objektifnya bukan lensa melainkan cermin cekung disebut reflektor. Teleskop pemantul pertama dibuat oleh Isaac Newton.

Jadi, pada tahun 1781, para ilmuwan menentukan bahwa orbit Uranus biasanya berbentuk planet, hampir melingkar. Namun masalah para astronom dengan planet ini baru saja dimulai. Pengamatan segera menunjukkan bahwa pergerakan Uranus tidak sepenuhnya mengikuti “aturan” pergerakan yang ditentukan oleh hukum klasik gerak planet Kepler. Hal ini diwujudkan dalam kenyataan bahwa Uranus bergerak maju dibandingkan dengan gerakan yang diperhitungkan. Tidak begitu sulit bagi para astronom untuk memperhatikan hal ini, karena pada akhir abad ke-18, akurasi rata-rata pengamatan bintang dan planet sudah cukup tinggi - hingga tiga detik busur.

Pada tahun 1784, tiga tahun setelah penemuan Uranus, ahli matematika menghitung orbit elips planet yang lebih akurat. Namun sudah pada tahun 1788 menjadi jelas bahwa penyesuaian elemen orbit tidak membuahkan hasil yang nyata, dan perbedaan antara posisi planet yang dihitung dan posisi sebenarnya terus meningkat.

Setiap fenomena di alam dan kehidupan mempunyai penyebabnya masing-masing. Jelas bagi para ilmuwan bahwa orbit Uranus akan berbentuk elips hanya jika hanya ada satu gaya yang bekerja pada planet ini - gravitasi Matahari. Untuk menentukan lintasan dan sifat pergerakan Uranus yang tepat, perlu memperhitungkan gangguan gravitasi dari planet-planet dan, pertama-tama, dari Yupiter dan Saturnus. Bagi seorang peneliti modern, yang “dipersenjatai” dengan komputer yang kuat dengan kemampuan untuk mensimulasikan berbagai macam situasi, penyelesaian masalah seperti itu akan memakan waktu tidak lebih dari satu atau dua hari. Namun pada akhir abad ke-18, peralatan matematika yang diperlukan belum diciptakan untuk menyelesaikan persamaan dengan lusinan perhitungan variabel yang berubah menjadi pekerjaan yang panjang dan melelahkan. Matematikawan terkenal seperti Lagrange, Clairaut, Laplace dan lainnya mengambil bagian dalam perhitungan. Leonhard Euler yang hebat juga berkontribusi pada pekerjaan ini, tetapi tentu saja tidak secara pribadi karena sudah pada tahun 1783 ia meninggal, tetapi dengan metodenya sendiri dalam menentukan orbit benda langit dari beberapa pengamatan, dikembangkan kembali pada tahun 1744.

Akhirnya, pada tahun 1790, tabel baru pergerakan Uranus disusun, dengan mempertimbangkan pengaruh gravitasi Jupiter dan Saturnus. Tentu saja, para ilmuwan memahami bahwa pergerakan Uranus sampai batas tertentu juga dipengaruhi oleh planet-planet kebumian dan bahkan asteroid-asteroid besar, namun pada saat itu nampaknya kemungkinan amandemen perhitungan lintasan dengan mempertimbangkan pengaruh ini harus dilakukan dalam waktu dekat. masa depan yang cukup jauh. Masalahnya dianggap terselesaikan secara umum. Dan segera perang Napoleon dimulai, dan seluruh Eropa tidak punya waktu untuk ilmu pengetahuan. Orang-orang, termasuk astronom amatir, perlu lebih sering melihat ke arah senapan dan meriam daripada ke lensa mata teleskop.

Namun setelah berakhirnya perang Napoleon, aktivitas ilmiah para astronom Eropa pulih kembali.

Dan ternyata Uranus lagi-lagi tidak bergerak seperti yang ditentukan oleh ahli matematika terkenal. Dengan asumsi bahwa telah terjadi kesalahan dalam perhitungan sebelumnya, para ilmuwan memeriksa ulang perhitungan tersebut dengan mempertimbangkan pengaruh gravitasi Jupiter dan Saturnus. Kemungkinan pengaruh planet lain ternyata sangat kecil dibandingkan dengan penyimpangan yang diamati dalam pergerakan Uranus sehingga mereka memutuskan untuk mengabaikan pengaruh ini. Secara matematis, perhitungannya ternyata sempurna, namun perbedaan antara perhitungan posisi Uranus dan posisi sebenarnya di langit terus meningkat. Astronom Perancis Alexis Bouvard, yang menyelesaikan perhitungan tambahan ini pada tahun 1820, menulis bahwa perbedaan tersebut dapat dijelaskan oleh “pengaruh eksternal yang tidak diketahui”. Berbagai hipotesis telah dikemukakan tentang sifat “pengaruh yang tidak diketahui”, antara lain sebagai berikut:
ketahanan awan kosmik gas dan debu;
dampak dari satelit yang tidak diketahui;
tabrakan Uranus dengan komet sesaat sebelum penemuannya oleh Herschel;
tidak dapat diterapkan dalam kasus jarak antar benda yang jauh;
dampak dari planet baru yang belum ditemukan.

Pada tahun 1832, Uranus sudah tertinggal 30 detik busur dari posisi yang dihitung oleh A. Bouvard, dan jeda ini meningkat 6-7 detik per tahun. Bagi perhitungan A. Bouvard, ini berarti kehancuran total. Dari hipotesis yang terdaftar, hanya dua yang bertahan dalam ujian waktu: ketidaksempurnaan hukum Newton dan pengaruh planet yang tidak diketahui. Pencarian planet tak dikenal dimulai, seperti yang diharapkan, dengan perhitungan posisinya di langit. Peristiwa penuh drama terjadi seputar penemuan planet baru. Itu berakhir dengan penemuan planet baru pada tahun 1845 “di ujung pena”, yaitu. Dengan perhitungan, ahli matematika Inggris John Adams menemukan tempat yang seharusnya dicari di langit. Setahun kemudian, secara independen dari dia, perhitungan yang sama, tetapi lebih akurat, dilakukan oleh ahli matematika Perancis Urbain Laverrier. Dan sebuah planet baru ditemukan di langit pada malam tanggal 23 September 1846 oleh dua orang Jerman: asisten di Observatorium Berlin, Johann Halle, dan muridnya Heinrich d'Arrest. Planet itu diberi nama Neptunus. Tapi itu cerita lain. Kami menyinggung sejarah penemuan Neptunus semata-mata karena penemuan para astronom ini dipicu oleh perilaku “abnormal” Uranus di orbit, tidak normal dari sudut pandang teori klasik gerak planet.

Bagaimana Uranus mendapatkan namanya?

Dan sekarang secara singkat tentang bagaimana Uranus mendapatkan nama ini. Ilmuwan Perancis, yang selalu bersaing dengan Inggris dalam bidang sains, tidak menentang nama planet baru yang diambil dari nama Herschel, penemunya. Namun Royal Society Inggris dan Herschel sendiri mengusulkan untuk memberi nama planet Georgium Sidus untuk menghormati Raja George III dari Inggris. Harus dikatakan, usulan ini dibuat bukan hanya karena alasan politik. Raja Inggris ini adalah pecinta astronomi yang hebat dan, setelah menunjuk Herschel sebagai “Astronom Kerajaan” pada tahun 1782, memberinya dana yang diperlukan untuk pembangunan dan peralatan observatorium terpisah di dekat Windsor.

Namun usulan ini tidak diterima oleh para ilmuwan di banyak negara. Kemudian astronom Jerman Johann Bode, yang tampaknya mengikuti tradisi yang sudah mapan dalam menamai planet dan benda langit lainnya dengan nama dewa mitos, mengusulkan untuk memberi nama planet baru Uranus. Menurut mitologi Yunani, Uranus adalah dewa langit dan ayah Saturnus, dan Saturnus Chronos adalah dewa waktu dan nasib.

Namun tidak semua orang menyukai nama yang dikaitkan dengan mitos. Dan baru 70 tahun kemudian, pada pertengahan abad ke-19, nama Uranus diterima oleh komunitas ilmiah.

Pengunjung yang terhormat!

Pekerjaan Anda dinonaktifkan JavaScript. Harap aktifkan skrip di browser Anda dan fungsionalitas penuh situs akan terbuka untuk Anda!

William Herschel. Foto: gutenberg.org

233 tahun yang lalu, pada tanggal 13 Maret 1781, di nomor 19 New King Street di Bath, Somerset, astronom Inggris William Herschel menemukan Uranus. Planet ketujuh tata surya memberinya ketenaran dan menulis namanya dalam sejarah..

Uranus

Sebelum William Herschel, semua orang yang mengamati Uranus mengira Uranus adalah bintang. John Flamsteed melewatkan kesempatannya pada tahun 1690, Pierre Lemonnier antara tahun 1750 dan 1769 (dan perlu dicatat, dia melihat Uranus setidaknya 12 kali).

Pada 13 Maret 1781, dengan menggunakan teleskop rancangannya sendiri, Herschel menemukan benda angkasa. Dia mencatat dalam buku hariannya bahwa dia mungkin telah melihat sebuah komet. Minggu-minggu berikutnya menunjukkan objek tersebut bergerak melintasi langit. Kemudian ilmuwan tersebut menjadi semakin yakin dengan hipotesisnya.

Uranus dan satelitnya Ariel (titik putih dengan latar belakang planet). Foto: solarsystem.nasa.gov

Namun, beberapa bulan kemudian, astronom Rusia keturunan Finlandia-Swedia, Andrei Ivanovich Lexel, bersama rekannya dari Paris, Pierre Laplace, menghitung orbit benda langit dan membuktikan bahwa benda yang ditemukan adalah planet.

Planet ini terletak pada jarak hampir 3 miliar kilometer dari Matahari dan lebih dari 60 kali volume Bumi. Herschel mengusulkan untuk menamainya Georgium Sidus - "Bintang George" - untuk menghormati Raja George III yang berkuasa. Dia memotivasi hal ini dengan fakta bahwa di zaman pencerahan akan sangat aneh jika memberi nama planet untuk menghormati dewa atau pahlawan Yunani. Apalagi menurut Herschel, ketika membicarakan suatu peristiwa, selalu muncul pertanyaan - kapan peristiwa itu terjadi. Dan nama "Bintang George" pasti menunjukkan jamannya.

Namun, di luar Inggris, nama yang diusulkan oleh Herschel tidak mendapatkan popularitas, dan versi alternatif segera muncul. Diusulkan untuk memberi nama Uranus untuk menghormati penemunya, dan versi “Neptunus”, “Neptunus George III” dan bahkan “Neptunus dari Inggris Raya” juga dikemukakan. Pada tahun 1850, nama yang kita kenal sekarang disetujui.

Bulan Uranus dan Saturnus

Pada abad ke-18, lima benda langit ditemukan, tidak termasuk komet. Dan semua prestasi tersebut menjadi milik Herschel.

Enam tahun setelah penemuan Uranus, Herschel menemukan satelit pertama planet tersebut. Pada 11 Januari 1787, Titania dan Oberon ditemukan. Benar, mereka tidak segera menerima nama dan selama lebih dari 60 tahun mereka muncul sebagai Uranus-II dan Uranus-IV. Nomor I dan III adalah Ariel dan Umbriel, ditemukan oleh William Lassell pada tahun 1851. Nama satelit tersebut diberikan oleh putra Herschel, John. Berangkat dari tradisi yang sudah mapan dalam menamai benda langit dengan nama karakter dari mitologi Yunani, ia memilih karakter magis - ratu peri dan raja Titania dan Oberon dari komedi A Midsummer Night's Dream oleh William Shakespeare dan sylph Ariel dan kurcaci Umbriel dari puisi The Pemerkosaan Kunci oleh Alexander Pope.
Omong-omong, satelit yang ditemukan Herschel pada saat itu hanya terlihat melalui teleskopnya.

Bulan Saturnus, Mimas. Foto: nasa.gov

Pada tahun 1789, dengan selisih sekitar 20 hari, astronom menemukan dua satelit Saturnus: pada tanggal 28 Agustus, ia menemukan Enceladus, dan pada tanggal 17 September, Mimas. Awalnya - Saturnus I dan Saturnus II, masing-masing. John Herschel juga memberi mereka nama. Namun, berbeda dengan Uranus, Saturnus sebelumnya telah menemukan satelit. Oleh karena itu, nama-nama baru tersebut dikaitkan dengan mitologi Yunani.

Pengamatan menarik yang dilakukan oleh para penggemar saga fantastis "Star Wars" ada hubungannya dengan Mimas. Jika dilihat dari sudut tertentu, satelit tersebut menyerupai stasiun pertempuran Death Star.

Bintang ganda

Ketika Herschel mulai mempelajari astronomi, dia memfokuskan pengamatannya pada pasangan bintang yang jaraknya terlalu dekat satu sama lain. Sebelumnya, pemulihan hubungan mereka diyakini tidak disengaja. Namun Herschel membuktikan bahwa hal tersebut tidaklah benar. Dengan mengamatinya melalui teleskop, ia menemukan bahwa bintang-bintang berputar mengelilingi satu sama lain dalam orbit yang serupa dengan rotasi planet-planet.

Beginilah cara ditemukannya bintang ganda - bintang yang terikat menjadi satu sistem oleh gaya gravitasi. Sekitar setengah bintang di galaksi kita adalah biner. Sistem seperti itu mungkin mencakup lubang hitam atau bintang neutron, sehingga penemuan Herschel sangat penting bagi astrofisika.

Radiasi inframerah

Pada bulan Februari 1800, Herschel menguji filter berbagai warna untuk mengamati bintik matahari. Dia memperhatikan bahwa beberapa di antaranya menjadi lebih panas daripada yang lain. Kemudian, dengan menggunakan prisma dan termometer, ia mencoba menentukan suhu berbagai bagian spektrum tampak. Saat berpindah dari garis ungu ke garis merah, kolom termometer merangkak naik.

Penemuan radiasi infra merah. Foto: nasa.gov

Herschel berpikir bahwa di mana bagian spektrum merah yang terlihat berakhir, termometer akan menunjukkan suhu ruangan. Namun yang mengejutkannya, suhu terus meningkat. Ini adalah awal dari studi tentang radiasi infra merah.

Karang

Herschel meninggalkan jejaknya tidak hanya di bidang astronomi, tetapi juga di bidang biologi. Tidak banyak yang diketahui tentang aktivitasnya ini. Namun, Herschel adalah orang pertama yang membuktikan bahwa karang bukanlah tumbuhan. Terlepas dari kenyataan bahwa ilmuwan Asia abad pertengahan Al-Biruni mengklasifikasikan spons dan karang sebagai hewan, dengan memperhatikan reaksi mereka terhadap sentuhan, mereka tetap dianggap tumbuhan.

William Herschel, dengan menggunakan mikroskop, menentukan bahwa karang memiliki membran sel, seperti hewan.

Tahukah kamu...

Sebelum tertarik pada astronomi dan membuat penemuan menakjubkan, William Herschel adalah seorang musisi. Dia adalah seorang pemain obo resimen di Hanover, kemudian pindah ke Inggris, di mana dia mendapatkan pekerjaan sebagai organis dan guru musik. Saat mempelajari teori musik, Herschel menjadi tertarik pada matematika, kemudian optik, dan terakhir astronomi.
Dia menulis total 24 simfoni untuk orkestra besar dan kecil, 12 konser oboe, dua konser organ, enam sonata untuk biola, cello dan harpsichord, 12 karya solo untuk biola dan basso continuo (bass umum), 24 capriccios dan satu sonata untuk solo biola, satu andante untuk dua terompet basset, obo dan bassoon.
Karya-karyanya masih dibawakan oleh orkestra dan bisa saja mendengarkan.

Maryana Piskareva

>William Herschel

Biografi William Herschel (1738-1781)

Biografi singkat:

Tempat lahir: Hanover, Brunswick-Lüneburg, Kekaisaran Romawi Suci

Tempat kematian: Slough, Buckinghamshire, Inggris

– Astronom Inggris: biografi, foto, penemu planet Uranus, teleskop pemantul, bintang ganda, nebula, ukuran Bima Sakti.

Pada akhir abad ke-17 dan awal abad ke-18, pengetahuan astronomi tentang ruang angkasa hanya terbatas pada tata surya. Tidak diketahui apa itu bintang, bagaimana penyebarannya di luar angkasa, atau berapa jauh jarak antar bintang. Kemungkinan studi yang lebih rinci tentang struktur Alam Semesta dengan menggunakan teleskop yang lebih kuat dikaitkan dengan kegiatan yang dilakukan ke arah ini oleh astronom Inggris William Herschel.

Friedrich lahir William Herschel di Hanover pada tanggal 15 November 1738. Ayahnya, musisi militer Isaac Herschel, dan ibunya, Anna Ilse Moritzen, berasal dari Moravia, yang terpaksa mereka tinggalkan dan pindah ke Jerman. Suasana intelektual berkuasa dalam keluarga, dan calon ilmuwan itu sendiri menerima pendidikan yang cukup beragam, tetapi tidak sistematis. Dilihat dari “catatan biografi”, surat dan buku harian Wilhelm sendiri, serta memoar saudara perempuannya Caroline, William Herschel adalah orang yang sangat pekerja keras dan antusias. Saat mempelajari matematika, filsafat dan astronomi, ia menunjukkan bakat luar biasa dalam ilmu eksakta. Pria luar biasa ini dikaruniai bakat musik dan pada usia 14 tahun mulai bermain di band militer sebuah resimen di Hanover. Setelah bertugas selama empat tahun di resimen Hanoverian, pada tahun 1757 ia pergi ke Inggris, tempat saudaranya Jacob sebelumnya pindah.

Karena miskin, Herschel mendapatkan uang di London dengan menyalin musik. Pada tahun 1766, ia pindah ke kota Bath, di mana ia menjadi pemain terkenal, konduktor dan guru musik serta memperoleh posisi tertentu di masyarakat. Musik baginya merupakan aktivitas yang terlalu sederhana, dan keinginan akan ilmu pengetahuan alam serta pendidikan mandiri menariknya ke ilmu eksakta dan pengetahuan yang lebih dalam tentang dunia. Saat mempelajari dasar-dasar matematika musik, ia secara bertahap beralih ke matematika dan astronomi.

Ia memperoleh sejumlah buku terkenal tentang optik dan astronomi, dan karya-karya seperti Complete System of Optics karya Robert Smith dan Astronomy karya James Ferguson menjadi buku referensi utamanya. Kemudian, pada tahun 1773, ia melihat langit berbintang untuk pertama kalinya melalui teleskop yang panjang fokusnya 75 cm. Perbesaran sekecil itu sama sekali tidak memuaskan peneliti dan, setelah membeli semua bahan dan peralatan yang diperlukan, ia secara mandiri membuat cermin untuk teleskop.

Meski mengalami kesulitan yang signifikan, pada tahun yang sama William Herschel menghasilkan reflektor yang memiliki panjang fokus lebih dari 1,5 m. Ia sendiri memoles cermin secara manual, mengerjakan gagasannya hingga 16 jam sehari. Herschel menciptakan mesin khusus untuk pemrosesan tersebut hanya 15 tahun kemudian. Pekerjaan itu tidak hanya melelahkan, tetapi juga sangat berbahaya. Suatu hari, saat menyiapkan cermin, terjadi ledakan di tungku peleburan.

Kakaknya Alexander dan adik perempuannya Caroline selalu membantunya dalam pekerjaannya. Kerja keras dan penuh dedikasi membuahkan hasil yang baik dan cermin yang terbuat dari paduan timah dan tembaga ternyata berkualitas tinggi dan memungkinkan untuk melihat gambar bulat bintang.

Menurut astronom Amerika Charles Whitney, keluarga Herschel sepenuhnya berubah dari musisi menjadi astronom selama periode 1773 hingga 1782.

Herschel melakukan survei langit berbintang pertamanya pada tahun 1775. Dia masih mencari nafkah melalui musik, tetapi melihat bintang menjadi kegemarannya. Di waktu luangnya dari pelajaran musik, ia membuat cermin untuk teleskop, mengadakan konser di malam hari, dan mengamati bintang lagi di malam hari. Herschel mengusulkan metode baru “pecahan bintang”, yang memungkinkan penghitungan jumlah bintang di area tertentu di langit.

Saat mengamati langit pada malam 13 Maret 1781, Herschel mengamati fenomena yang tidak biasa. Saat mempelajari bintang-bintang di sekitar konstelasi Gemini, dia memperhatikan satu bintang yang lebih besar dari bintang lainnya. Dia secara visual membandingkannya dengan N Gemini dan bintang kecil lainnya yang terletak di kotak antara konstelasi Auriga dan Gemini dan melihat bahwa bintang tersebut memang lebih besar dari keduanya. Herschel memutuskan bahwa itu adalah sebuah komet. Benda besar tersebut memiliki piringan yang menonjol dan menyimpang dari ekliptika. Ilmuwan tersebut melaporkan komet tersebut kepada astronom lain dan terus mengamatinya. Belakangan, ilmuwan terkenal - akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Paris P. Laplace dan akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan St. Lexel, - menghitung orbit benda ini dan membuktikan bahwa Wilhelm Herschel menemukan planet baru yang terletak di luar Saturnus. Planet ini disebut Uranus; ukurannya 60 kali lebih besar dari Bumi dan jaraknya 3 miliar km. dari Matahari. Penemuan planet baru membawa ketenaran dan kejayaan bagi Herschel. Ini adalah planet pertama yang berhasil ditemukan para ilmuwan.

Hanya sembilan bulan setelah penemuan planet Uranus, pada tanggal 7 Desember 1781, William Herschel terpilih menjadi anggota Royal Astronomical Society of London, ia menerima gelar doktor dari Universitas Oxford dan medali emas dari Royal Society of London. Ia terpilih sebagai anggota kehormatan Akademi St. Petersburg pada tahun 1789.

Peristiwa ini menandai awal karirnya. Raja George III, yang memiliki ketertarikan pada astronomi, memberinya jabatan Astronomer Royal pada tahun 1782, dengan penghasilan £200 setahun. Raja mengalokasikan dana untuk pembangunan sebuah observatorium di kota Slow, dekat Windsor. Dengan semangat khasnya, Herschel memulai pengamatan astronomi. Penulis biografi ilmuwan tersebut, Arago, menulis bahwa dia meninggalkan observatoriumnya hanya untuk melaporkan kepada Royal Society tentang hasil kerja kerasnya.

Herschel mencurahkan banyak waktunya untuk menyempurnakan desain teleskop. Dia menghapus cermin kecil kedua dari desain biasanya, yang secara signifikan meningkatkan kecerahan gambar yang dihasilkan. Dia melakukan pekerjaannya ke arah peningkatan diameter cermin. Pada tahun 1789, sebuah teleskop raksasa dirakit, yang memiliki panjang tabung 12 meter dan diameter cermin 122 cm. Kemampuan teleskop ini baru terlampaui pada tahun 1845, ketika astronom Irlandia Parsons menciptakan peralatan yang lebih besar, yang panjangnya lebih besar. mencapai 18 meter, dan diameter cermin – 183 cm.

Kemampuan teleskop baru memungkinkan Herschel menemukan dua satelit planet Saturnus dan dua satelit Uranus. Wilhelm Herschel dikreditkan dengan penemuan beberapa benda langit baru sekaligus, tetapi penemuannya yang paling menonjol tidak hanya mencakup hal ini.

Bahkan sebelum penelitian Herschel, keberadaan puluhan bintang ganda telah diketahui. Mereka dianggap sebagai konvergensi bintang secara acak, dan tidak ada informasi tentang prevalensinya di luasnya alam semesta. Menjelajahi berbagai area ruang bintang, Herschel menemukan lebih dari 400 objek serupa. Dia melakukan penelitian untuk mengukur jarak di antara mereka, mempelajari kecerahan dan warna bintang. Beberapa bintang yang sebelumnya dianggap biner ternyata terdiri dari tiga atau empat objek. Berdasarkan pengamatannya, ilmuwan menyimpulkan bahwa bintang ganda dan ganda adalah sistem bintang yang terhubung secara fisik satu sama lain, yang berputar mengelilingi satu pusat gravitasi sesuai dengan hukum gravitasi universal.

Untuk pertama kalinya dalam sejarah astronomi, William Herschel melakukan pengamatan sistematis terhadap bintang ganda. Sejak zaman kuno, umat manusia telah mengenal dua nebula - nebula di konstelasi Orion dan di konstelasi Andromeda, yang dapat dilihat tanpa optik khusus. Pada abad ke-18, banyak nebula baru ditemukan dengan bantuan teleskop yang canggih. Filsuf Kant dan astronom Lambert menganggap nebula sebagai sistem bintang yang mirip dengan Bima Sakti, tetapi terletak pada jarak yang sangat jauh dari Bumi, sehingga mustahil untuk membedakan masing-masing bintang.

Dengan menggunakan kekuatan teleskopnya yang terus ditingkatkan, Herschel menemukan dan mempelajari nebula baru. Katalog yang ia susun dan terbitkan pada tahun 1786 menggambarkan sekitar 2.500 objek semacam itu. Ia tidak hanya mencari nebula baru, tetapi juga mempelajari sifatnya. Berkat teleskop yang kuat, menjadi jelas bahwa nebula adalah sekelompok bintang yang jauh dari tata surya kita. Terkadang nebula tersebut ternyata merupakan satu planet yang dikelilingi oleh cincin kabut. Nebula lain tidak dapat dipisahkan menjadi bintang individual, bahkan menggunakan teleskop dengan cermin berukuran 122 sentimeter.

Awalnya, Herschel percaya bahwa semua nebula adalah gugusan bintang individu, dan nebula yang tidak dapat dilihat terletak sangat jauh dan akan terpecah menjadi bintang individu jika menggunakan teleskop yang lebih kuat. Namun dia mengakui bahwa beberapa nebula yang ada mungkin merupakan sistem bintang independen yang terletak di luar Bima Sakti. Studi tentang nebula telah menunjukkan kompleksitas dan keragamannya.

Tanpa lelah melanjutkan pengamatannya, William Herschel sampai pada kesimpulan bahwa beberapa nebula tidak dapat diuraikan menjadi bintang-bintang individual, karena mereka terdiri dari zat yang lebih dijernihkan, yang disebutnya cairan bercahaya.

Ilmuwan menyimpulkan bahwa bintang dan materi samar tersebar luas di alam semesta. Peran zat ini dan partisipasinya dalam pembentukan bintang sangatlah menarik. Hipotesis tentang pembentukan sistem bintang dari materi yang tersebar di ruang angkasa dikemukakan pada tahun 1755. Wilhelm Herschel mengajukan hipotesis awal bahwa nebula yang tidak terurai menjadi bintang individu merupakan tahap awal proses pembentukan bintang. Nebula secara bertahap menjadi lebih padat dan membentuk satu bintang, awalnya dikelilingi oleh selubung nebula, atau sekelompok beberapa bintang.

Kant berasumsi bahwa semua bintang yang menyusun Bima Sakti terbentuk pada waktu yang sama, dan Herschel adalah orang pertama yang mengungkapkan gagasan bahwa bintang dapat memiliki usia yang berbeda-beda, pembentukannya berlangsung terus menerus dan berlanjut hingga saat ini.

Gagasan ini tidak mendapat dukungan atau pemahaman, dan gagasan pembentukan semua bintang secara simultan berlaku dalam sains untuk waktu yang lama. Dan baru pada paruh kedua abad terakhir, sebagai hasil pencapaian astronomi, khususnya karya ilmuwan Soviet, perbedaan usia bintang terbukti. Banyak bintang telah dipelajari, dengan rentang usia beberapa juta hingga miliaran tahun. Ilmu pengetahuan modern telah mengkonfirmasi hipotesis dan asumsi Herschel tentang sifat nebula dalam pola umum. Nebula gas dan debu telah ditemukan tersebar luas di galaksi kita dan galaksi lain. Sifat formasi ini ternyata jauh lebih kompleks daripada yang dibayangkan para ilmuwan.

Dia benar-benar percaya, seperti Kant dan Lambert, bahwa masing-masing nebula adalah sistem bintang dan letaknya terlalu jauh, namun seiring berjalannya waktu, bintang-bintang tersebut dapat dilihat dengan bantuan instrumen yang lebih canggih.

Pada abad ke-18, ditemukan banyak bintang yang bergerak. Dengan menggunakan perhitungan, Herschel mampu membuktikan pergerakan tata surya searah dengan konstelasi Hercules.

Ia menganggap tujuan utamanya adalah mempelajari struktur sistem Bima Sakti, menentukan ukuran dan bentuknya. Dia telah bekerja ke arah ini selama beberapa dekade. Dia tidak mengetahui ukuran bintang-bintang, jarak antara mereka, atau lokasinya, tetapi berasumsi bahwa semua bintang memiliki luminositas yang kira-kira sama, letaknya merata dan jarak antara mereka kira-kira sama, dan matahari terletak menghadap ke arah matahari. pusat dari sistem ini. Dengan menggunakan teleskop raksasanya, ia menghitung jumlah bintang di wilayah langit tertentu dan mencoba menentukan seberapa jauh dan ke arah mana galaksi Bima Sakti meluas. Ia tidak mengetahui fenomena penyerapan cahaya di luar angkasa, dan ia percaya bahwa teleskop raksasa akan memungkinkan untuk melihat bintang-bintang terjauh di galaksi kita.

Saat ini diketahui bahwa bintang-bintang memiliki luminositas yang berbeda-beda dan tersebar tidak merata di ruang angkasa. Dan ukuran Galaksi membuat batas-batasnya tidak mungkin terlihat bahkan dengan teleskop raksasa. Oleh karena itu, Herschel tidak dapat menentukan dengan tepat bentuk, ukuran Galaksi, dan posisi Matahari di dalamnya. Ukuran Bima Sakti yang ia hitung ternyata terlalu diremehkan.

Bersamaan dengan itu, ia juga terlibat dalam penelitian lain di bidang astronomi. Herschel mampu mengungkap sifat radiasi matahari dan menentukan bahwa matahari mengandung panas, cahaya, dan sinar kimia yang tidak terlihat oleh mata. Dengan ini, ia meramalkan penemuan radiasi infra merah dan ultraviolet di luar spektrum matahari.

Memulai kiprahnya di bidang astronomi sebagai seorang amatir, ia mengabdikan seluruh waktu luangnya untuk hobinya. Aktivitas musik tetap menjadi sumber keuangannya untuk waktu yang lama. Hanya di usia tuanya Herschel menerima sumber keuangan yang cukup untuk melaksanakan penelitian ilmiahnya.

Pria ini menunjukkan kombinasi kualitas manusia yang luar biasa dan bakat seorang ilmuwan sejati. Herschel adalah seorang pengamat yang sabar dan konsisten, seorang peneliti yang memiliki tujuan dan tak kenal lelah, serta seorang pemikir yang mendalam. Di puncak ketenarannya, ia tetap menjadi orang yang sederhana, tulus, dan menawan di mata orang-orang di sekitarnya, yang membuktikan sifatnya yang mulia dan mendalam.

Ia mampu menyampaikan semangat keilmuan dan semangat penelitiannya kepada orang-orang yang dicintainya. Adiknya, Caroline, memberikan bantuan yang sangat besar dalam penelitian ilmiah, yang, dengan bantuannya, mempelajari astronomi dan matematika, memproses pengamatan ilmiah saudara laki-lakinya, dan mempersiapkan publikasi katalog nebula dan gugus bintang yang ia temukan dan jelaskan. Melakukan penelitian independen, Caroline menemukan 8 komet dan 14 nebula baru. Dia diakui oleh para astronom di Inggris dan Eropa, dan terpilih sebagai anggota kehormatan Royal Astronomical Society di London dan Royal Irish Academy. Caroline adalah wanita pertama dalam penelitian yang dianugerahi gelar tersebut.

William Herschel dilahirkan dalam keluarga musisi. Musiklah yang mendorongnya untuk mempelajari bintang-bintang. Ilmuwan beralih dari teori musik ke matematika, lalu ke optik dan, akhirnya, ke astronomi.

Frederick William Herschel lahir di distrik administratif Jerman Hanover pada tanggal 15 November 1738. Orang tuanya adalah orang Yahudi, imigran dari Moravia. Mereka masuk Kristen dan meninggalkan tanah air karena alasan agama.

William memiliki 9 saudara perempuan dan laki-laki. Ayahnya, Isaac Herschel, adalah seorang pemain obo di Garda Hanoverian. Sebagai seorang anak, anak laki-laki tersebut menerima pendidikan yang komprehensif, tetapi tidak sistematis. Dia menunjukkan kecenderungan terhadap filsafat, astronomi dan matematika.

Pada usia 14 tahun, pemuda itu memasuki orkestra resimen. Setelah 3 tahun dia dipindahkan dari Kadipaten Brunswick-Lüneburg ke Inggris. Dan setelah 2 tahun berikutnya dia meninggalkan dinas militer untuk belajar musik.

Pertama, dia menulis ulang catatannya untuk “memenuhi kebutuhan.” Kemudian dia menjadi guru musik dan organis di Halifax. Setelah pindah ke kota Bath, ia menjabat sebagai manajer konser publik.

Pada tahun 1788, William Herschel menikah dengan Mary Pitt. Setelah 4 tahun, mereka memiliki seorang putra, yang sejak usia dini menunjukkan kegemarannya terhadap musik dan ilmu eksakta yang diwarisi dari ayahnya.

Kecintaan pada astronomi

Mengajar siswa memainkan alat musik, Herschel segera menyadari bahwa pelajaran musik terlalu sederhana dan tidak memuaskannya. Ia belajar filsafat, ilmu alam, dan pada tahun 1773 menjadi tertarik pada optik dan astronomi. William memperoleh karya Smith dan Ferguson. Publikasi mereka – “Sistem Optik Lengkap” dan “Astronomi” – menjadi buku referensinya.

Pada tahun yang sama, ia mengamati bintang melalui teleskop untuk pertama kalinya. Namun, Herschel tidak mempunyai dana untuk membeli sendiri. Jadi dia memutuskan untuk membuatnya sendiri.

Pada tahun 1773 yang sama, ia membuat cermin untuk teleskopnya dan menciptakan reflektor dengan panjang fokus lebih dari 1,5 m. Ia didukung oleh saudaranya Alexander dan saudara perempuannya Caroline. Bersama-sama mereka membuat cermin dari paduan timah dan tembaga dalam tungku peleburan dan memolesnya.

Namun, William Herschel baru mulai melakukan pengamatan penuh pertamanya pada tahun 1775. Pada saat yang sama, ia terus mencari nafkah dengan mengajar musik dan tampil di konser.

Penemuan pertama

Peristiwa yang menentukan nasib masa depan Herschel sebagai ilmuwan terjadi pada 13 Maret 1781. Di malam hari, saat mempelajari objek yang terletak di dekat konstelasi Gemini, dia memperhatikan bahwa salah satu bintang lebih besar dari yang lain. Ia memiliki piringan yang menonjol dan bergeser sepanjang ekliptika. Peneliti berasumsi itu adalah komet dan melaporkan pengamatannya kepada astronom lain.

Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg Andrei Leksel dan akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Paris Pierre Simon Laplace menjadi tertarik dengan penemuan tersebut. Setelah melakukan perhitungan, mereka membuktikan bahwa objek yang ditemukan tersebut bukanlah komet, melainkan sebuah planet tak dikenal yang terletak di luar Saturnus. Dimensinya melebihi volume Bumi sebanyak 60 kali lipat, dan jarak ke Matahari hampir 3 miliar km.

Benda yang ditemukan itu kemudian diberi nama. Ia tidak hanya memperluas gagasan tentang ukuran sebanyak 2 kali lipat, tetapi juga menjadi planet pertama yang ditemukan. Sebelumnya, 5 sisanya mudah diamati di langit sejak zaman kuno.

Pengakuan dan penghargaan

Pada bulan Desember 1781, William Herschel dianugerahi Medali Copley atas penemuannya dan menjadi anggota Royal Society of London. Ia juga dianugerahi gelar doktor dari Oxford. 8 tahun kemudian ia terpilih sebagai anggota Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg.

Pada tahun 1782, Raja George III menunjuk Herschel Astronomer Royal dengan gaji tahunan sebesar 200 pound. Selain itu, raja memberinya dana untuk membangun observatoriumnya sendiri di Slow.

William Herschel terus mengerjakan pembuatan teleskop. Dia meningkatkannya secara signifikan: dia meningkatkan diameter cermin dan mencapai kecerahan gambar yang lebih besar. Pada tahun 1789, ia menciptakan teleskop dengan ukuran unik: dengan panjang tabung 12 m dan cermin dengan diameter 122 cm. Baru pada tahun 1845, astronom Irlandia Parsons membangun teleskop yang lebih besar: panjang tabung adalah 18 m. dan diameter cermin tersebut adalah 183 cm.

William Herschel adalah astronom Inggris terkemuka asal Jerman.

Lahir di Hanover (Jerman) pada tanggal 15 November 1738 di keluarga seorang musisi. Setelah menerima pendidikan di rumah dan menjadi, seperti ayahnya, seorang musisi, ia memasuki orkestra militer sebagai pemain obo dan dikirim ke Inggris sebagai bagian dari resimen. Kemudian dia meninggalkan dinas militer dan mengajar musik selama beberapa waktu. Menulis 24 simfoni.

Pada tahun 1789 ia terpilih sebagai anggota kehormatan asing di Akademi Ilmu Pengetahuan St. Ia meninggal pada tanggal 23 Agustus 1822. Di nisannya tertulis: “Pecahkan gerendel langit.”

Kecintaan pada astronomi

Secara bertahap, sambil mempelajari komposisi dan teori musik, Herschel mulai mempelajari matematika, dari matematika ke optik, dan dari optik ke astronomi. Dia berusia 35 tahun saat itu. Tanpa dana untuk membeli teleskop besar, pada tahun 1773 ia mulai memoles cermin sendiri dan membuat teleskop serta instrumen optik lainnya, baik untuk pengamatannya sendiri maupun untuk dijual. Raja Inggris George III, yang merupakan pecinta astronomi, mempromosikan Herschel ke pangkat Astronomer Royal dan memberinya dana untuk membangun observatorium terpisah. Sejak 1782, Herschel dan saudara perempuannya Caroline, yang membantunya, terus berupaya meningkatkan teleskop dan observasi astronomi. Herschel berhasil menularkan kecintaannya terhadap astronomi kepada keluarga dan teman-temannya. Adiknya Karolina, sebagaimana telah disebutkan, banyak membantunya dalam karya ilmiah.

Setelah mempelajari matematika dan astronomi di bawah bimbingan kakaknya, Caroline secara mandiri memproses pengamatannya dan menyiapkan katalog nebula dan gugus bintang Herschel untuk dipublikasikan. Caroline menemukan 8 komet baru dan 14 nebula. Dia adalah peneliti wanita pertama yang diterima setara dengan kelompok astronom Inggris dan Eropa, yang memilihnya sebagai anggota kehormatan Royal Astronomical Society of London dan Royal Irish Academy. Saudaranya juga membantunya Alexander. Nak John, lahir tahun 1792, sudah di masa kecilnya menunjukkan kemampuan yang luar biasa. Ia menjadi salah satu astronom dan fisikawan Inggris paling terkenal pada abad ke-19. Buku populernya “Essays on Astronomy” diterjemahkan ke dalam bahasa Rusia dan memainkan peran utama dalam penyebaran pengetahuan astronomi di Rusia.

Berkat beberapa perbaikan teknis dan peningkatan diameter cermin, Herschel pada tahun 1789 menghasilkan teleskop terbesar pada masanya (panjang fokus 12 meter, diameter cermin 49½ inci (126 cm)). Namun, karya utama Herschel berkaitan dengan astronomi bintang.

Pengamatan bintang ganda

Herschel mengamati bintang ganda untuk menentukan paralaks(perubahan posisi semu suatu benda relatif terhadap latar belakang yang jauh tergantung posisi pengamat). Hasilnya, ia menyimpulkan tentang keberadaan sistem bintang. Sebelumnya, bintang ganda diyakini hanya terletak secara acak di langit sedemikian rupa sehingga muncul di dekatnya saat diamati. Herschel menetapkan bahwa bintang ganda dan ganda ada sebagai sistem bintang yang terhubung secara fisik satu sama lain dan berputar mengelilingi pusat gravitasi yang sama.

Pada tahun 1802, Herschel telah menemukan lebih dari 2 ribu nebula baru dan ratusan bintang ganda visual baru. Dia juga mengamati nebula dan komet serta menyusun deskripsi dan katalognya (disiapkan untuk diterbitkan oleh saudara perempuannya, Caroline Herschel).

Metode sendok bintang

Untuk mempelajari struktur sistem bintang, Herschel mengembangkan metode baru berdasarkan penghitungan statistik bintang di berbagai belahan langit, yang disebut metode “star scoop”. Dengan menggunakan metode ini, ia menetapkan bahwa semua bintang yang diamati merupakan sistem perataan yang sangat besar - Bima Sakti (atau Galaksi). Ia mempelajari struktur Bima Sakti dan sampai pada kesimpulan bahwa Bima Sakti berbentuk piringan, dan Tata Surya merupakan bagian dari Bima Sakti. Herschel menganggap studi tentang struktur Galaksi kita sebagai tugas utamanya. Ia membuktikan bahwa Matahari dengan seluruh planetnya bergerak menuju konstelasi Hercules. Saat mempelajari spektrum Matahari, Herschel menemukan bagian inframerah yang tidak terlihat - ini terjadi pada tahun 1800. Penemuan ini dilakukan selama percobaan berikut: setelah membagi sinar matahari dengan sebuah prisma, Herschel menempatkan termometer tepat di belakang pita merah dari matahari yang terlihat. spektrum dan menunjukkan bahwa suhu meningkat, dan oleh karena itu, Termometer terkena radiasi cahaya yang tidak dapat diakses oleh mata manusia.

Penemuan planet Uranus

Uranus- planet ketujuh dalam hal jarak dari Matahari, diameter ketiga, dan massa keempat. Herschel menemukannya pada tahun 1781. Namanya diambil dari nama dewa langit Yunani Uranus, ayah Kronos (Saturnus dalam mitologi Romawi) dan kakek Zeus.

Uranus menjadi planet pertama yang ditemukan di zaman modern dengan menggunakan teleskop. William Herschel mengumumkan penemuan Uranus pada 13 Maret 1781. Meskipun Uranus terkadang terlihat dengan mata telanjang, para pengamat sebelumnya tidak menyadari bahwa Uranus adalah sebuah planet karena keremangan dan geraknya yang lambat.

Penemuan astronomi Herschel

Planet Uranus Pada 13 Maret 1781, Herschel mendedikasikan penemuan ini kepada Raja George III dan menamai planet yang ditemukan untuk menghormatinya - “Bintang George”, tetapi nama tersebut tidak mulai digunakan.
bulan Saturnus Mimas dan Enceladus pada tahun 1789
Bulan Uranus Titania dan Oberon.
Memperkenalkan istilah tersebut "asteroid".
Didefinisikan pergerakan tata surya menuju konstelasi Hercules.
Dibuka radiasi infra merah.
Dipasang bahwa galaksi-galaksi terkumpul dalam “lapisan-lapisan” yang sangat besar, di antaranya ia memilih superkluster di konstelasi Coma Berenices. Dialah orang pertama yang mengungkapkan gagasan evolusi kosmik di bawah pengaruh gravitasi.