William Herschel

Varhainen elämä

Herschel syntyi Hannoverin vaalipiirissä yhtenä kymmenestä lapsesta. Hänen isänsä oli juutalaista syntyperää ja oboisti Hannoverin sotilassoittokunnassa. Vuonna 1755 Hannoverin kaartin rykmentti, jonka soittokunnassa Wilhelm ja hänen veljensä Jakob olivat oboistina, määrättiin Englantiin. Tuolloin Ison-Britannian ja Hannoverin kruunut yhdistyivät Yrjö II:n alaisuudessa. Seuraavana vuonna veljekset erosivat kaartin soittokunnasta ja muuttivat Lontooseen välttääkseen seitsenvuotisen sodan.^p4 Wilhelm, joka oli tuolloin yhdeksäntoista-vuotias, oppi nopeasti englannin kielen. Englannissa hän käytti nimensä englanninkielistä versiota Frederick William Herschel.

Tähtitiede

Herschelin musiikki johti hänet kiinnostumaan matematiikasta ja linsseistä. Hänen kiinnostuksensa tähtitiedettä kohtaan vahvistui vuoden 1773 jälkeen, ja hän tutustui englantilaiseen kuninkaalliseen tähtitieteilijään Nevil Maskelyneen. Hän alkoi rakentaa omia heijastavia kaukoputkia ja vietti jopa 16 tuntia päivässä hiomalla ja kiillottamalla metallisia pääpeilejä.

Uranus

Löydettyään Uranuksen Herschel ei etsinyt planeettaa vaan teki tähtien kartoitusta; se oli sattumanvarainen löytö.

Se oli ensimmäinen uuden planeetan löytö sitten muinaisajan. Viisi ensimmäistä, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus, näkyvät paljain silmin, ja ne on tunnettu jo varhaishistoriasta lähtien. Uranus oli ensimmäinen kaukoputkella löydetty. Itse asiassa muut kaukoputkella havaitsijat olivat nähneet Uranuksen jo aiemmin, mutta se oli merkitty karttoihin kiintotähdeksi. Herschel havaitsi sen liikkuvan tähtien taustaa vasten ja luuli sitä aluksi komeetaksi. Hänen mittauksiaan käytti ranskalainen matemaatikko Pierre Laplace, joka laski sen radan ja osoitti, että se oli planeetta.

Herschel kutsui uutta planeettaa "Georgian tähdeksi" (Georgium sidus) kuningas Yrjö III:n mukaan, mikä toi hänelle suosiota; nimi ei kuitenkaan pysynyt. Ranskassa, jossa haluttiin mahdollisuuksien mukaan välttää viittauksia Britannian kuninkaaseen, planeetta tunnettiin nimellä "Herschel", kunnes nimi "Uranus" otettiin yleisesti käyttöön. Samana vuonna Herschel sai Copley-mitalin ja hänet valittiin Royal Societyn jäseneksi. Vuonna 1782 hänet nimitettiin "kuninkaan tähtitieteilijäksi". Hän sai kuninkaalta anteliaan palkinnon, jonka ansiosta hän pystyi lopettamaan muusikon työn ja omistautumaan kokonaan tähtitieteelle. Palkinto oli Herschelille elinkautinen eläke, jonka suuruus oli 200 puntaa vuodessa, ja Carolinalle 50 puntaa vuodessa. Myös 40 jalan teleskoopin työstämistä tuettiin kuninkaan myöntämällä avustuksella. ^p6

Herschelin kaukoputket

Uransa aikana hän rakensi yli neljäsataa kaukoputkea. Tässä häntä auttoi hänen veljensä Alexander, joka Carolinen tavoin työskenteli koko ajan Herschelin avustajana.

Suurin ja kuuluisin hänen teleskoopeistaan oli heijastava kaukoputki, jossa oli halkaisijaltaan 1,2 metrin (48 tuuman) pääpeili ja 12 metrin (40 jalan) polttoväli. Se oli maailman suurin kaukoputki vuodesta 1789 siihen asti, kunnes se purettiin (purettiin osiin) 50 vuotta myöhemmin.^p6 Peili oli valmistettu kovasta tinan ja kuparin metalliseoksesta, jota kutsuttiin "speculumiksi" ja jonka hän kiillotti käsin.

Elokuun 28. päivänä 1789, ensimmäisenä havainnointiyönään tällä laitteella, hän löysi Saturnuksen uuden kuun. Toinen kuu seurasi jo ensimmäisen havaintokuukauden aikana. 40 jalan teleskooppi oli kuitenkin hankala käyttää, ja suurin osa hänen havainnoistaan tehtiin pienemmällä 18,5 tuuman (47 cm) 20 jalan (6,1 m) pituisella heijastimella.

Hän jatkoi työtään kaukoputkien valmistajana ja myi monia niistä muille tähtitieteilijöille. Yhdessä kuninkaalta saamansa eläkkeen kanssa rahat auttoivat häntä ja hänen kahta sisarustaan elättämään työnsä.

Tähtiluettelo

Herschel työskenteli siskonsa Caroline Herschelin kanssa. Hän kirjasi Herschelin tekemät havainnot ylös. Vuonna 1783 Herschel antoi Carolinalle kaukoputken, ja Caroline alkoi tehdä itse tähtitieteellisiä löytöjä, erityisesti komeettoja.

Caroline löysi kahdeksan komeettaa, kolme tähtisumua ja päivitti ja korjasi veljensä ehdotuksesta Flamsteedin työtä tähtien sijainnista. Tämä julkaistiin nimellä British Catalogue of Stars. Royal Astronomical Society palkitsi hänet tästä työstä. Caroline jatkoi myös hänen avustajanaan.

Kaksoistähdet

Herschel oli ensimmäinen, joka havaitsi, että jotkin näköyhteydellä näkyvät kaksoistähdet olivat itse asiassa todellisia kaksoistähtijärjestelmiä, joissa kaksi tähteä pyörii toistensa ympäri. Tämä oli ensimmäinen todiste siitä, että Newtonin gravitaatiolait pätevät myös aurinkokunnan ulkopuolella. Herschel löysi 850 kaksoistähteä ja laati ensimmäisen luettelon kaksoistähdistä. Hänen poikansa John Herschel löysi paljon lisää ja laajensi luetteloa.

Aurinkokunta ja Linnunrata

Herschel tutki tähtien sijainnin muutoksia suhteessa Aurinkokuntaan. Muutoksia tapahtuu, ja joidenkin läheisten tähtien kohdalla melko nopeasti. Myös koko aurinkokunta liikkuu, ja tämän Herschel havaitsi.

Tutkiessaan tähtien omaa liikettä hän oli ensimmäinen, joka tajusi, että aurinkokunta liikkuu avaruudessa. Hän selvitti tämän liikkeen likimääräisen suunnan. Hän tutki myös Linnunradan rakennetta ja päätteli, että se on levyn muotoinen. Tämäkin oli todella merkittävä löytö.

Infrapunasäteilyn löytäminen

Helmikuun 11. päivänä 1800 Herschel testasi auringon suodattimia, jotta hän voisi tarkkailla auringonpilkkuja. Kun hän käytti punaista suodatinta, hän huomasi, että se tuotti paljon lämpöä.

Herschel löysi infrapunasäteilyn johtamalla auringonvalon prisman läpi ja pitämällä lämpömittaria juuri ja juuri näkyvän spektrin punaisen ääripään ulkopuolella. Tämän lämpömittarin oli tarkoitus toimia kontrollina, jolla mitataan huoneen ilman lämpötilaa. Hän järkyttyi, kun se näytti korkeampaa lämpötilaa kuin näkyvän spektrin lämpötila. Jatkokokeet johtivat Herschelin päätelmään, että valolla on oltava näkymätön muoto näkyvän spektrin ulkopuolella.

Jäljennös kaukoputkesta, jolla Herschel löysi Uranuksen, William Herschelin museossa Bathissa.


12 metrin (40 jalan) teleskooppi


Barnardin tähti, kuuden valovuoden päässä, sijainti viiden vuoden välein 1985-2005.

Perhe ja kuolema

William Herschelillä ja hänen vaimollaan Maryllä oli yksi lapsi, John. Vuonna 1816 prinssi-regentti nimitti Williamin kuninkaallisen guelfilaisen ritarikunnan ritariksi.

Herschel kuoli Observatory Housessa, Windsor Road, Slough, Buckinghamshire, ja hänet on haudattu läheiseen St Laurence's Churchiin, Uptoniin. Hän kuoli 84-vuotiaana, mikä on sama määrä vuosia, jonka Uranus tarvitsee kiertääkseen Aurinkoa. Myös hänen pojastaan John Herschelistä tuli kuuluisa tähtitieteilijä. Hänen sisarensa Caroline palasi Hannoveriin Saksaan veljensä kuoleman jälkeen. Hän kuoli 9. tammikuuta 1848 97-vuotiaana.

Hänen talossaan osoitteessa 19 New King Street 19 Bathissa, Somersetissa, jossa hän valmisti monia kaukoputkia ja havaitsi ensimmäisen kerran Uranuksen, sijaitsee nykyään Herschelin tähtitieteen museo.