William Herschel – tysk-brittisk astronom som upptäckte Uranus
Upptäck William Herschel, den tysk-brittiske astronomen som fann Uranus, utforskade infraröd strålning och byggde tidens största teleskop.
Sir Frederick William Herschel FRS (15 november 1738 – 25 augusti 1822) var en tysk-brittisk astronom, kompositör och en av sin tids mest betydelsefulla vetenskapsmän. Han är mest känd för att ha upptäckt Uranus år 1781, vilket gjorde honom internationellt berömd och förändrade människans bild av solsystemet. Herschel gjorde också viktiga upptäckter inom observationell astronomi, bland annat infraröd strålning, studier av binära stjärnor samt omfattande kataloger över stjärnor och nebulosor. Dessutom byggde han flera stora teleskop, däribland det största som fanns i världen under hans tid.
Uppväxt och väg in i vetenskapen
Herschel föddes i Hannover och fick först sin utbildning inom musik. Han flyttade senare till England, där han slog sig ned och så småningom blev känd för sitt vetenskapliga arbete. Hans nyfikenhet, noggrannhet och tekniska skicklighet gjorde att han inte bara observerade himlen utan också själv konstruerade instrumenten han behövde. Det gav honom stora möjligheter att arbeta självständigt och förbättra observationerna på ett sätt som få andra kunde göra vid samma tid.
Upptäckten av Uranus
Den mest berömda händelsen i Herschels liv inträffade 1781, när han upptäckte Uranus. Han trodde först att objektet var en komet, men noggrannare observationer visade att det rörde sig om en ny planet. Detta var den första planeten som upptäcktes i modern tid och innebar en stor utvidgning av det då kända solsystemet. Upptäckten gav Herschel ett starkt rykte och ledde till att han fick stöd av kung George III samt möjlighet att ägna sig åt astronomi på heltid.
Observationer, kataloger och nya insikter
Herschel ägnade många år åt att undersöka stjärnhimlen systematiskt. Han sammanställde detaljerade listor över nebulosor och stjärnhopar, och hans arbete blev mycket viktigt för senare astronomer. Genom noggranna studier av dubbla och binära stjärnor visade han att vissa stjärnor faktiskt kretsar kring varandra, något som bidrog till en bättre förståelse av gravitationens roll i universum.
Han upptäckte också infraröd strålning genom experiment med solljus, vilket visade att det finns osynlig strålning bortom det röda ljuset. Detta var en banbrytande upptäckt som fick stor betydelse för både astronomi och fysik.
Teleskop och tekniska innovationer
En viktig del av Herschels framgång låg i hans arbete med att bygga egna instrument. Han utvecklade stora spegelteleskop som gav bättre ljusstyrka och möjliggjorde observationer av svaga objekt på himlen. Hans mest imponerande teleskop var ett av de största i världen vid den tiden, och det blev ett symboliskt bevis på hur teknik och vetenskap kunde förenas. Tack vare dessa instrument kunde han se detaljer som tidigare varit dolda för andra observatörer.
Musikaliska rötter
Herschel var också musiker i sin ungdom, och musiken förblev en viktig del av hans liv även efter att astronomin tog över. Han spelade cello, oboe, cembalo och orgel. Innan han blev helt verksam som astronom arbetade han som lärare, organist och kompositör. Han skrev många musikaliska verk, bland annat 24 symfonier och flera konserter, samt kyrkomusik. Hans musikaliska bakgrund påverkade sannolikt hans disciplin, strukturkänsla och känsla för mönster, egenskaper som också kom till nytta i hans astronomiska arbete.
Betydelse och eftermäle
William Herschel räknas i dag som en av astronomins stora pionjärer. Hans upptäckt av Uranus, hans kartläggning av himlen och hans tekniska innovationer gjorde honom till en central gestalt i vetenskapshistorien. Han visade att noggranna observationer, uthålligt arbete och eget instrumentbygge kunde leda till nya upptäckter som förändrade hela vår förståelse av universum.
Herschels arbete fortsatte att påverka astronomin långt efter hans död, och hans namn lever kvar både genom hans vetenskapliga upptäckter och genom hans plats som en av de mest framstående observatörerna i modern astronomis tidiga utveckling.
William Herschel
Tidigt liv
Herschel föddes i kurfurstendömet Hannover som ett av tio barn. Hans far var av judisk härkomst och var oboist i Hannovers militärorkester. År 1755 beordrades Hannoverska gardesregementet, i vars orkester Wilhelm och hans bror Jakob var engagerade som oboister, till England. Vid den tiden var Storbritanniens och Hannovers kronor förenade under Georg II. Året därpå tog bröderna avsked från gardesorkestern och flyttade till London för att undvika sjuårskriget.p4 Wilhelm, som var nitton år gammal vid denna tid, lärde sig snabbt det engelska språket. I England gick han under den engelska versionen av sitt namn, Frederick William Herschel.
Astronomi
Herschels musik ledde honom till ett intresse för matematik och linser. Hans intresse för astronomi blev starkare efter 1773 och han lärde känna den engelske kunglige astronomen Nevil Maskelyne. Han började bygga sina egna reflekterande teleskop och tillbringade upp till 16 timmar om dagen med att slipa och polera de primära metallspeglarna.
Uranus
När Herschel upptäckte Uranus letade han inte efter en planet, utan gjorde en undersökning av stjärnor; det var en tillfällig upptäckt.
Det var den första upptäckten av en ny planet sedan antiken. De fem första, Merkurius, Venus, Mars, Jupiter och Saturnus, är synliga med blotta ögat och har varit kända sedan tidig historia. Uranus var den första som upptäcktes med teleskop. Egentligen hade Uranus setts tidigare av andra observatörer med teleskop, men hade markerats på kartor som en fixstjärna. Herschel upptäckte att den rörde sig mot bakgrunden av stjärnor och trodde först att det var en komet. Hans mätningar användes av den franske matematikern Pierre Laplace, som räknade ut dess bana och bevisade att den var en planet.
Herschel kallade den nya planeten "Georgisk stjärna" (Georgium sidus) efter kung Georg III, vilket gav honom goda vitsord, men namnet blev inte bestående. I Frankrike, där man om möjligt ville undvika att hänvisa till den brittiska kungen, kallades planeten för "Herschel" tills namnet "Uranus" antogs allmänt. Samma år tilldelades Herschel Copley-medaljen och valdes in som medlem i Royal Society. År 1782 utsågs han till "kungens astronom". Han fick ett generöst pris av kungen, vilket gjorde det möjligt för honom att sluta arbeta som musiker och ägna all sin tid åt astronomi. Utmärkelsen var en livspension på 200 pund per år till Herschel och 50 pund per år till Caroline. Arbetet med 40-fotsteleskopet stöddes också av ett bidrag från kungen. p6
Herschels teleskop
Under sin karriär konstruerade han mer än fyrahundra teleskop. Han fick hjälp av sin bror Alexander som, liksom Caroline, tillbringade all sin tid som Herschels assistent.
Det största och mest berömda av hans teleskop var ett reflekterande teleskop med en huvudspegel med en diameter på 1,2 m (48 tum) och en brännvidd på 12 m (40 fot). Detta var världens största teleskop från 1789 till dess att det demonterades (togs isär) 50 år senare.p6 Spegeln var tillverkad av en hård metalllegering av tenn och koppar, kallad "speculum", som han polerade för hand.
Den 28 augusti 1789, hans första observationsnatt med detta instrument, upptäckte han en ny mån av Saturnus. En andra måne följde inom den första månaden av observationer. Det 40 fot långa teleskopet var dock besvärligt att använda, och de flesta av hans observationer gjordes med en mindre 18,5-tums (47 cm) reflektor med en brännvidd på 20 fot (6,1 m).
Han fortsatte sitt arbete som teleskoptillverkare och sålde många av dem till andra astronomer. Tillsammans med sin pension från kungen bidrog pengarna till att försörja honom och hans två syskon i deras arbete.
Stjärnkatalog
Herschel brukade arbeta med sin syster Caroline Herschel. Hon antecknade hans observationer när han gjorde dem. År 1783 gav han Caroline ett teleskop och hon började göra egna astronomiska upptäckter, särskilt när det gäller kometer.
Caroline upptäckte åtta kometer, tre nebulosor och, på sin brors förslag, uppdaterade och korrigerade hon Flamsteeds arbete om stjärnornas position. Detta publicerades som British Catalogue of Stars. Hon hedrades av Royal Astronomical Society för detta arbete. Caroline fortsatte också att fungera som hans assistent.
Binära stjärnor
Herschel var den förste som upptäckte att vissa synliga dubbelstjärnor i siktlinjen i själva verket var riktiga binära stjärnsystem där de två stjärnorna kretsade runt varandra. Detta var det första beviset för att Newtons gravitationslagar gäller utanför solsystemet. Herschel upptäckte 850 binära stjärnor och utarbetade den första katalogen över binära stjärnor. Hans son John Herschel upptäckte många fler och utökade katalogen.
Solsystemet och Vintergatan
Herschel studerade förändringarna i stjärnornas position i förhållande till solsystemet. Förändringar sker faktiskt, och ganska snabbt för vissa närliggande stjärnor. Hela solsystemet rör sig också, och detta upptäcktes av Herschel.
Genom att studera stjärnornas egenrörelse var han den förste som insåg att solsystemet rör sig i rymden. Han räknade ut den ungefärliga riktningen för denna rörelse. Han studerade också Vintergatans struktur och kom fram till att den hade formen av en skiva. Detta var också en mycket viktig upptäckt.
Upptäckten av infraröd strålning
Den 11 februari 1800 testade Herschel filter för solen för att kunna observera solfläckar. När han använde ett rött filter upptäckte han att det producerades mycket värme.
Herschel upptäckte den infraröda strålningen genom att låta solljuset passera genom ett prisma och hålla en termometer strax utanför den röda delen av det synliga spektrumet. Termometern var tänkt att vara en kontroll för att mäta den omgivande lufttemperaturen i rummet. Han blev chockad när den visade en högre temperatur än det synliga spektrumet. Ytterligare experiment ledde till Herschels slutsats att det måste finnas en osynlig form av ljus bortom det synliga spektrumet.
Replica av det teleskop med vilket Herschel upptäckte Uranus i William Herschel Museum, Bath.
Teleskop på 12 meter (40 fot)
Barnards stjärna, sex ljusår bort, visar position vart femte år 1985-2005.
Familj och död
William Herschel och hans fru Mary fick ett barn, John. År 1816 utnämndes William till riddare av den kungliga guelfiska orden av prinsregenten.
Herschel dog på Observatory House, Windsor Road, Slough, Buckinghamshire, och är begravd i den närliggande St Laurence's Church, Upton. Han dog i sitt 84:e år, vilket är lika många år som det tar för Uranus att kretsa runt solen. Hans son John Herschel blev också en berömd astronom. Hans syster Caroline återvände till Hannover i Tyskland efter sin brors död. Hon dog den 9 januari 1848 vid 97 års ålder.
Hans hus på 19 New King Street i Bath, Somerset, där han tillverkade många teleskop och först observerade Uranus, är nu hemvist för Herschel Museum of Astronomy.
Frågor och svar
F: Vem var Frederick William Herschel?
S: Frederick William Herschel var en tysk-brittisk astronom som ansågs vara den störste observationsastronomen på sin tid.
F: Vad är Frederick William Herschel mest känd för?
S: Frederick William Herschel är mest känd för att ha upptäckt Uranus 1781.
F: Vilka andra astronomiska upptäckter gjorde Herschel?
S: Herschel upptäckte även infraröd strålning och binära stjärnor, och publicerade viktiga kataloger över stjärnor och nebulosor.
F: Vilka instrument spelade Herschel i sin ungdom?
S: Herschel spelade cello, oboe, cembalo och orgel i sin ungdom.
F: Hur många musikaliska verk komponerade Herschel?
S: Herschel komponerade många musikaliska verk, bland annat 24 symfonier, många konserter och en del kyrkomusik.
F: Byggde Herschel några teleskop?
S: Ja, Herschel byggde många teleskop, bland annat det största i världen vid den tiden.
F: Vilken var Herschels yrkesförening?
S: Herschel var en Fellow of the Royal Society (FRS).
Sök