публичный образовательный интернет-портал

История телескопа. Симфония небес

04/09/2020
Тэги: #телескоп
Уильям Гершель
С помощью подобного телескопа Гершель открыл Уран
С помощью подобного телескопа Гершель открыл планету Уран

В 17-м веке телескоп появился и стал научным инструментом астрономов. А в 18-м веке благодаря телескопу изменилась сама философия астрономии. Во многом это произошло благодаря выдающемуся английскому астроному Уильяму Гершелю (Frederick William Herschel; 1738 — 1822).

Гершель – учёный английский, хотя родился он в Германии, в городе Ганновере. Гершель – астроном, хотя он начал свою карьеру, как музыкант. От изящных гавотов к небесным светилам – путь извилистый.

Гершель родился в семье военного музыканта, поэтому музыкальная карьера была ему, что называется, предписана судьбой. В 14 лет молодой человек становится музыкантом полкового оркестра ганноверской гвардии. Надо сказать, что Ганновер был тесно связан с Великобританией, ибо правившая тогда страной королевская династия происходила из Ганновера. Именно поэтому в 1756 году, когда началась Семилетняя война, ганноверская гвардия вместе с её оркестром была мобилизована и переведена в Англию. Молодой человек выучил английский язык, изменил своё имя на английское, став Фредериком Уильямом Гершелем. В 1757 году он вообще увольняется из армии, поскольку желает остаться в Англии и профессионально заниматься музыкой. За несколько лет, сменив несколько музыкальных и околомузыкальных профессий, Гершель поселяется в городе Бат, где становится известным как музыкант-виртуоз, композитор и преподаватель музыки.

Это время в европейской музыке было временем экспериментов. Гершель экспериментирует с формой и гармонией, а затем решает, подобно пушкинскому Сальери, «поверить алгеброй гармонию», углубляется в теорию музыки и самостоятельно изучает математику. Музыкант в его душе был очарован точностью, стройностью и всеобщностью математики. Одновременно Гершель занимается философией, естествознанием, интересуется оптикой и астрономией. .Астрономия привлекала внимание Гершеля к величественному спектаклю, происходящему в небесах. И он не смог устоять. В 1773 году он перестаёт заниматься музыкой и поднимает голову к ночному небу.

В начале 20-го века радиолюбители своими руками собирали радиоприёмники. В 1770-х годах астрономы своими руками шлифовали бронзовые зеркала для телескопов-рефлекторов. По крайней мере, Гершель изготовил для своих телескопов сотни таких зеркал. Иной раз приходилось работать без перерыва 16 часов. Хорошо, что рядом была любимая сестра Каролина. Она кормила работающего брата с ложечки, чтобы поддержать его силы, а потом садилась рядом и читала книжку, чтобы развлечь его. Каролина Гершель впоследствии сама стала профессиональным астрономом.

Уильям и Каролина Гершели. Литография 1896 года
Уильям и Каролина Гершели. Литография 1896 года

Гершель пользовался в своих наблюдениях собственноручно изготовленным телескопом-рефлектором, работающим по системе Ньютона. Длина этого телескопа составляла 6 метров, а диаметр его объектива был 30 сантиметров. В 1784 году Гершель увеличил диаметр объектива в полтора раза до 47.5 сантиметров. Увеличение размера отражающего зеркала было не только количественным, но и качественным изменением. Телескоп Гершеля стал более зорким, и в результате произошёл буквально поток открытий. Эти открытия коренным образом изменили тогдашние воззрения учёных (а вслед за ними, и других людей) на Вселенную.

Главным открытием Гершеля можно считать открытие 13 марта 1781 года новой, седьмой, планеты. До этого несколько тысяч лет звездочёты, астрологи и астрономы видели на небосводе шесть планет, которые позволяло различить человеческое зрение. И тут же возник вопрос: как новую планету назвать?

По праву первооткрывателя Гершель решил назвать её именем своего высокого покровителя, короля Георга III. Кто ещё в мире мог бы поднести коронованной особе такой подарок, планету его имени? За такое приношение король вполне мог бы даровать Гершелю дворянство, а также – что было для учёного более существенным – финансировать создание новых телескопов, а значит, новых открытий.

Это вызвало горячие споры среди астрономов. Ведь по традиции до того времени все планеты назывались именами древних римских богов. Многие астрономы не желали, чтобы на небе появилась «звезда Георга». Не забудем, что это было время закипания революционных и антимонархических настроений. Не мудрено, что споры по такому академическому вопросу, как название новой планеты, приобрели политическую окраску и вышли за пределы астрономической науки. Так, когда химик Мартин Генрих Клапрот открыл в 1789 году новый химический элемент, он назвал этот элемент ураном. Это был шаг в поддержку предложения соотечественника Клапрота немецкого астронома Иоганна Боде назвать планету, открытую Гершелем за восемь лет до этого, «Ураном». В конце концов победили антимонархические и антибританские настроения, на небе воцарился Уран. Заметим, бог древнегреческий, а не древнеримский, как было прежде.

Кстати следующий за ураном химический элемент, который был открыт в 1940-м году, не просто тву назвали нептунием. Тут химики скопировали астрономов, которые следующую за Ураном планету, открытую 23 сентября 1843 года, назвали именем древнеримского бога морской пучины Нептуна.

Кроме главного своего открытия Гершель сделал множество других, весьма важных. Так, он обнаружил два из множества спутников Урана, которые получили имена Оберон и Титания. В 1790 году Гершель установил, что и планета Сатурн, и кольца, которые её окружают, вращаются вокруг общей оси и смог определить период этого вращения. Взглянув на Марс, учёный обнаружил, что размеры полярных шапок Марса периодически изменяются. Это несомненно означало смену времён года. А на Луне Гершель пытался обнаружить следы деятельности селенитов, якобы живущих там. Сильный телескоп позволил Гершелю наблюдать полосы на диске Юпитера. Эти полосы Гершель считал облаками, плывущими в атмосфере гигантской планеты. Кстати, и термин «астероид» также предложил ко всеобщему употреблению Гершель.

Телескоп Гершеля, на котором были совершены главные открытия
Телескоп Гершеля, на котором были совершены его главные открытия

Новые телескопы позволили разглядеть множество новых звёзд. Не удивительно, что Гершель является основоположником современной звёздной астрономии. В 1783 году учёный обнаружил перемещение Солнечной системы в пространстве и даже указал в каком направлении происходит это перемещение. А в 1785 году Гершель уже понял, что наша Галактика является скоплением многочисленных звезд и даже приблизительно определил её форму. Гершель начал изучение туманностей. Это направление оказалось перспективным. Уже в 20-м веке астроном Хаббл, наблюдая за туманностями с помощью ещё более мощного телескопа, установит расширение Вселенной.

В том же 1783 году Гершель положил начало звёздной спектроскопии. А в 1800 году он совершил ещё одно важное открытие, обнаружив существование инфракрасного излучения. Это открытие как бы перебросило мостик к исследованию объектов Вселенной не только в видимом свете, но во всём диапазоне электромагнитных излучений, которое развернулось в гораздо более поздние времена. И не удивительно, что первую космическую обсерваторию для полномасштабного изучения инфракрасного излучения в космосе назвали именем Гершеля. И крупный телескоп на Канарских островах с радиусом зеркала 4.2 метра, занимающийся изучением излучения звёзд в длинноволновой области видимого спектра тоже назван его именем.

Имя Гершеля присвоено многим небесным объектам. Его имя носят кратеры на Луне, на Марсе и на одном из спутников Сатурна Мимасе. Один из промежутков в кольце вокруг Сатурна назван щелью Гершеля. И – самое пикантное – астрологический символ Урана составлен из большой латинской буквы H, с которой начинается фамилия Гершеля. Это при том, что Гершель астрологией никогда в своей жизни не занимался. Музыкой – да, а вот астрологией – нет!

Астрологический символ Урана
Астрологический символ Урана

Text.ru - 100.00%