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William Herschel
William Herschel01.jpg
1785 retrato de Lemuel Francis Abbott
Nació
Friedrich Wilhelm Herschel

( 15/11/1738 )15 de noviembre de 1738
Hannover , Electorado de Hannover , Sacro Imperio Romano Germánico
Fallecido25 de agosto de 1822 (25 de agosto de 1822)(83 años)
Slough , Inglaterra
Lugar de descansoIglesia de San Lorenzo, Slough
NacionalidadHannoveriano ; más tarde británico
Conocido por
Esposos)María Baldwin Herschel
NiñosJohn Herschel (hijo)
PremiosMedalla Copley (1781)
Carrera científica
CamposAstronomia y musica
Firma
William Herschel Signature.svg

Frederick William Herschel [1] KH , FRS ( / h ɜr ʃ əl , h ɛər - / ; [2] alemán : Friedrich Wilhelm Herschel ; noviembre 15, 1738 a agosto 25, 1822 ) fue un británico de origen alemán [3] astrónomo y compositor de música. Con frecuencia colaboró ​​con su hermana menor y compañera astrónoma Caroline Lucretia Herschel (1750-1848). Nacido en el electorado de Hannover , William Herschel siguió a su padre a la banda militar de Hannover, antes de emigrar aGran Bretaña en 1757 a la edad de diecinueve años.

Herschel construyó su primer gran telescopio en 1774, después de lo cual pasó nueve años realizando estudios del cielo para investigar estrellas dobles. Herschel publicó catálogos de nebulosas en 1802 (2500 objetos) y en 1820 (5000 objetos). El poder de resolución de los telescopios Herschel reveló que muchos objetos llamados nebulosas en el catálogo de Messier eran en realidad cúmulos de estrellas. El 13 de marzo de 1781, mientras hacía observaciones, tomó nota de un nuevo objeto en la constelación de Géminis. Esto, después de varias semanas de verificación y consulta con otros astrónomos, se confirmaría como un nuevo planeta, eventualmente con el nombre de Urano.. Este fue el primer planeta descubierto desde la antigüedad, y Herschel se hizo famoso de la noche a la mañana. Como resultado de este descubrimiento, Jorge III lo nombró astrónomo de la corte. Fue elegido miembro de la Royal Society y se concedieron subvenciones para la construcción de nuevos telescopios.

Herschel fue pionera en el uso de espectrofotometría astronómica , utilizando prismas y equipos de medición de temperatura para medir la distribución de longitudes de onda de los espectros estelares. En el curso de estas investigaciones, Herschel descubrió la radiación infrarroja . [4] Otro trabajo incluyó una determinación mejorada del período de rotación de Marte , [5] el descubrimiento de que los casquetes polares marcianos varían estacionalmente, el descubrimiento de Titania y Oberon (lunas de Urano) y Encelado y Mimas (lunas de Saturno ). Herschel fue nombrado Caballero de la Real Orden Guelficaen 1816. Fue el primer presidente de la Royal Astronomical Society cuando se fundó en 1820. Murió en agosto de 1822, y su trabajo fue continuado por su único hijo, John Herschel .

Actividades musicales y de la vida temprana [ editar ]

Herschel nació en el electorado de Hannover en Alemania, entonces parte del Sacro Imperio Romano Germánico , uno de los diez hijos de Issak Herschel y su esposa Anna Ilse Moritzen, de ascendencia luterana alemana. Sus antepasados ​​procedían de Pirna , en Sajonia. Hamel ha cuestionado las teorías de que eran protestantes de Bohemia, [ cita requerida ] ya que el apellido Herschel ya aparece un siglo antes en la misma zona en la que vivía la familia.

El padre de Herschel era oboísta en la Banda Militar de Hannover. En 1755, el regimiento de la Guardia de Hannover, en cuya banda Wilhelm y su hermano Jakob estaban comprometidos como oboístas, recibió la orden de ir a Inglaterra. En ese momento, las coronas de Gran Bretaña y Hannover se unieron bajo el rey Jorge II . A medida que se avecinaba la amenaza de guerra con Francia, los guardias de Hannover fueron retirados de Inglaterra para defender Hannover. Después de que fueron derrotados en la Batalla de Hastenbeck , el padre de Herschel, Isaak, envió a sus dos hijos a buscar refugio en Inglaterra a finales de 1757. Aunque su hermano mayor Jakob había recibido su destitución de la Guardia Hannoveriana, Wilhelm fue acusado de deserción [6](por lo que fue indultado por Jorge III en 1782). [7]

Wilhelm, que en ese momento tenía diecinueve años, era un estudiante rápido del idioma inglés. En Inglaterra utilizó la versión inglesa de su nombre, Frederick William Herschel.

Además del oboe, tocó el violín y el clavicémbalo y más tarde el órgano . [8] Compuso numerosas obras musicales, incluidas 24 sinfonías y muchos conciertos, así como música de iglesia. [9] Seis de sus sinfonías fueron grabadas en abril de 2002 por los London Mozart Players , dirigidos por Matthias Bamert (Chandos 10048). [10]

Manuscrito original de la Sinfonía n. ° 15 en mi bemol mayor (1762)

Herschel se mudó a Sunderland en 1761 cuando Charles Avison lo contrató inmediatamente como primer violín y solista de su orquesta de Newcastle, donde tocó durante una temporada. En "Sunderland en el condado de Durh: aprill [ sic ] 20 de 1761" escribió su Sinfonía n. ° 8 en Do menor. Fue jefe de la banda de Durham Militia desde 1760 hasta 1761. [11] Visitó la casa de Sir Ralph Milbanke en Halnaby Hall cerca de Darlington en 1760, [12] : 14 donde escribió dos sinfonías, además de realizar actuaciones él mismo. Después de Newcastle, se mudó a Leeds y Halifax.donde fue el primer organista en la iglesia de San Juan Bautista (ahora Halifax Minster ). [13] : 411

En 1766, Herschel se convirtió en organista de la Capilla Octagon, Bath , una capilla de moda en un conocido balneario, en cuya ciudad también fue Director de Conciertos Públicos. [14] Fue nombrado organista en 1766 y dio su concierto introductorio el 1 de enero de 1767. Como el órgano aún estaba incompleto, mostró su versatilidad interpretando sus propias composiciones, incluyendo un concierto para violín , un concierto para oboe y una sonata para clavecín. . [15] El 4 de octubre de 1767, actuó en el órgano para la inauguración oficial de la Capilla Octágono. [dieciséis]

Su hermana Caroline llegó a Inglaterra el 24 de agosto de 1772 para vivir con William en New King Street, Bath. [1] : 1–25 La casa que compartían es ahora la ubicación del Museo de Astronomía Herschel . [17] Los hermanos de Herschel, Dietrich, Alexander y Jakob (1734-1792) también aparecieron como músicos de Bath. [18] En 1780, Herschel fue nombrado director de la orquesta de Bath, y su hermana a menudo aparecía como soprano solista. [19] [20]

Astronomía [ editar ]

Réplica en el Museo William Herschel , Bath , de un telescopio similar al con el que Herschel descubrió Urano
Pulidora de espejos de Herschel, en exhibición en el Museo de Ciencias de Londres

La lectura de Herschel sobre filosofía natural durante la década de 1770 indica sus intereses personales, pero también sugiere una intención de ascender social y profesionalmente. Estaba bien posicionado para involucrarse con el "caballero filosófico" o filomatas del siglo XVIII , de gustos lógicos y prácticos de amplio espectro. [20] La curiosidad intelectual y el interés de Herschel por la música lo llevaron finalmente a la astronomía. Después de leer Robert Smith 's armónicos, o la filosofía de sonidos musicales (1749), tomó de Smith Sistema A Compleat de Óptica (1738), que describe las técnicas de construcción de telescopio. [21] También leyó James Ferguson 'sAstronomía explicó en los principios de Sir Isaac Newton y fácil a aquellos que no han estudiado matemáticas (1756) y William Emerson 'S Los elementos de la trigonometría (1749), Los elementos de la óptica (1768) y Los principios de la mecánica (1754). [20]

Herschel tomó lecciones de un constructor de espejos local y, habiendo obtenido tanto herramientas como un nivel de experiencia, comenzó a construir sus propios telescopios reflectores . Pasaba hasta 16 horas al día puliendo y puliendo los espejos primarios de metal del espéculo . Contaba con la ayuda de otros miembros de la familia, en particular su hermana Caroline y su hermano Alexander, un hábil artesano mecánico. [20]

Él "comenzó a mirar los planetas y las estrellas" [22] en mayo de 1773 y el 1 de marzo de 1774 comenzó un diario astronómico anotando sus observaciones de los anillos de Saturno y la Gran Nebulosa de Orión (M42). [20] El astrónomo inglés Royal Nevil Maskelyne visitó a los Herschels mientras estaban en Walcot (de donde partieron el 29 de septiembre de 1777). [23] En 1779, Herschel también había conocido a Sir William Watson , quien lo invitó a unirse a la Bath Philosophical Society. [20] Herschel se convirtió en un miembro activo y, a través de Watson, ampliaría enormemente su círculo de contactos. [21] [24]Unos años más tarde, en 1785, Herschel fue elegido miembro internacional de la American Philosophical Society en Filadelfia. [25]

Estrellas dobles [ editar ]

El trabajo de observación inicial de Herschel pronto se centró en la búsqueda de pares de estrellas que estuvieran muy juntas visualmente. Los astrónomos de la época esperaban que los cambios a lo largo del tiempo en la separación aparente y la ubicación relativa de estas estrellas proporcionarían evidencia tanto del movimiento adecuado de las estrellas como, por medio de cambios de paralaje en su separación, de la distancia de las estrellas a la Tierra. Este último fue un método sugerido por primera vez por Galileo Galilei . [26] Desde el jardín trasero de su casa en New King Street, Bath, y usando una apertura de 6.2 pulgadas (160 mm), 7 pies de distancia focal (2.1 m) (f / 13) telescopio newtoniano "con un la mayoría de los espéculos de capital "de su propia fabricación, [27]en octubre de 1779, Herschel comenzó una búsqueda sistemática de tales estrellas entre "todas las estrellas en los cielos", [26] : 5 con nuevos descubrimientos enumerados hasta 1792. Pronto descubrió muchas más estrellas binarias y múltiples de las esperadas, y las compiló con cuidado mediciones de sus posiciones relativas en dos catálogos presentados a la Royal Society en Londres en 1782 (269 sistemas dobles o múltiples) [28] y 1784 (434 sistemas). [29] Un tercer catálogo de descubrimientos hechos después de 1783 se publicó en 1821 (145 sistemas). [30] [31]

El reverendo John Michell de Thornhill publicó un trabajo en 1767 sobre la distribución de estrellas dobles, [32] y en 1783 sobre "estrellas oscuras", que pueden haber influido en Herschel. [33] Después de la muerte de Michell en 1793, Herschel compró un telescopio reflector de diez pies de largo y 30 pulgadas de la propiedad de Michell . [34]

En 1797, Herschel volvió a medir muchos de los sistemas y descubrió cambios en sus posiciones relativas que no podían atribuirse al paralaje causado por la órbita de la Tierra. Esperó hasta 1802 (en el Catálogo de 500 nuevas nebulosas, estrellas nebulosas, nebulosas planetarias y cúmulos de estrellas; con Comentarios sobre la construcción de los cielos ) para anunciar la hipótesis de que las dos estrellas podrían ser "sistemas siderales binarios" orbitando bajo mutuo atracción gravitacional , hipótesis que confirmó en 1803 en su Relato de los cambios ocurridos, durante los últimos veinticinco años, en la situación relativa de las estrellas dobles; con una Investigación de la Causa a la que se deben . [26] : 8–9En total, Herschel descubrió más de 800 [35] sistemas estelares dobles o múltiples confirmados , casi todos ellos pares físicos en lugar de ópticos. Su trabajo teórico y de observación proporcionó la base para la astronomía de estrellas binarias moderna; [16] : Friedrich Wilhelm Struve , James South y John Herschel no publicaron 74 nuevos catálogos que se sumaron a su trabajo hasta después de 1820 . [36] [37]

Urano [ editar ]

Artículo principal: Urano § Historia
Urano , descubierto por Herschel en 1781

En marzo de 1781, durante su búsqueda de estrellas dobles, Herschel notó que un objeto aparecía como un disco. Herschel originalmente pensó que era un cometa o un disco estelar, y creía que realmente podría resolverlo. [38] Informó del avistamiento a Nevil Maskelyne, el Astrónomo Real . [39] Hizo muchas más observaciones al respecto, y luego el académico ruso Anders Lexell calculó la órbita y descubrió que probablemente era planetaria. [40] [41]

Herschel estuvo de acuerdo, determinando que debe ser un planeta más allá de la órbita de Saturno. [42] Llamó al nuevo planeta la "estrella georgiana" (Georgium sidus) en honor al rey Jorge III , que también le trajo el favor; el nombre no se pegó. [43] En Francia, donde la referencia al rey británico debía evitarse si era posible, el planeta se conocía como "Herschel" hasta que se adoptó universalmente el nombre "Urano". El mismo año, Herschel recibió la medalla Copley y fue elegida miembro de la Royal Society . [41] En 1782, fue nombrado "Astrónomo del Rey" (que no debe confundirse con el Astrónomo Real ). [44]

El 1 de agosto de 1782, Herschel y su hermana Caroline se trasladaron a Datchet (entonces en Buckinghamshire pero ahora en Berkshire ). Allí continuó su trabajo como astrónomo y fabricante de telescopios. [45] Logró una reputación internacional por su fabricación, vendiendo de manera rentable más de 60 reflectores completos a astrónomos británicos y continentales. [46]

Estudios de cielo profundo [ editar ]

NGC 2683 es una galaxia espiral no barrada descubierta por William Herschel el 5 de febrero de 1788

De 1782 a 1802, y más intensamente de 1783 a 1790, Herschel realizó estudios sistemáticos en busca de objetos del "cielo profundo" o no estelares con dos distancias focales de 20 pies (610 cm) y una apertura de 12 pulgadas ( 30 cm) y telescopios de 18,7 pulgadas de apertura (47 cm) (en combinación con su instrumento favorito de 6 pulgadas de apertura). Excluyendo las entradas duplicadas y "perdidas", Herschel finalmente descubrió más de 2.400 objetos definidos por él como nebulosas . [13] (En ese momento, nebulosa era el término genérico para cualquier objeto astronómico visualmente difuso, incluidas las galaxias más allá de la Vía Láctea , hasta que Edwin Hubble confirmó que las galaxias eran sistemas extragalácticos en 1924. [47] )

Herschel publicó sus descubrimientos en tres catálogos: Catálogo de mil nuevas nebulosas y cúmulos de estrellas (1786), Catálogo de segundas mil nebulosas nuevas y cúmulos de estrellas (1789) y el catálogo de 500 nuevas nebulosas ... (1802 ) citado anteriormente. ). Organizó sus descubrimientos en ocho "clases": (I) nebulosas brillantes, (II) nebulosas débiles, (III) nebulosas muy débiles, (IV) nebulosas planetarias, (V) nebulosas muy grandes, (VI) cúmulos muy comprimidos y ricos de estrellas, (VII) cúmulos comprimidos de estrellas pequeñas y grandes [débiles y brillantes], y (VIII) cúmulos de estrellas toscamente dispersos. Los descubrimientos de Herschel fueron complementados por los de Caroline Herschel (11 objetos) y su hijo John Herschel (1754 objetos) y publicados por él comoCatálogo general de nebulosas y cúmulos en 1864. Este catálogo fue posteriormente editado por John Dreyer , complementado con descubrimientos de muchos otros astrónomos del siglo XIX y publicado en 1888 como el Nuevo Catálogo General (abreviado NGC) de 7.840 objetos de cielo profundo. La numeración NGC sigue siendo la etiqueta de identificación más utilizada para estos puntos de referencia celestes. [13] : 418

Descubrió NGC 12 , NGC 13 , NGC 14 , NGC 16 , NGC 23 , NGC 24 , NGC 7457 (trabajo en curso).

Trabaja con su hermana Caroline [ editar ]

William y Caroline Herschel puliendo la lente de un telescopio (probablemente un espejo); Litografía de 1896

Tras la muerte de su padre, William sugirió que Caroline se uniera a él en Bath, Inglaterra. En 1772, Caroline fue introducida por primera vez a la astronomía por su hermano. [43] [48] [49]

Caroline pasó muchas horas puliendo los espejos de los telescopios de alto rendimiento para maximizar la cantidad de luz capturada. También copió catálogos astronómicos y otras publicaciones para William. Después de que William aceptó el cargo de astrónomo del rey de Jorge III, Caroline se convirtió en su asistente constante. [50]

En octubre de 1783, un nuevo telescopio de 20 pies entró en servicio para William. Durante este tiempo, William estaba intentando observar y luego registrar todas las observaciones. Tuvo que correr adentro y dejar que sus ojos se reajustaran a la luz artificial antes de poder grabar algo, y luego tendría que esperar hasta que sus ojos se acostumbraran a la oscuridad antes de poder observar de nuevo. Caroline se convirtió en su grabadora al sentarse en un escritorio cerca de una ventana abierta. William gritaba sus observaciones y ella las escribía junto con cualquier información que necesitara de un libro de referencia. [51]

Caroline comenzó a hacer descubrimientos astronómicos por derecho propio, particularmente cometas . En 1783, William le construyó un pequeño telescopio reflector newtoniano, con un mango para hacer un barrido vertical del cielo. Entre 1783 y 1787, hizo un descubrimiento independiente de M110 (NGC 205), que es el segundo compañero de la galaxia de Andrómeda . Durante los años 1786-1797, descubrió u observó ocho cometas. [52] Encontró catorce nuevas nebulosas [53] y, por sugerencia de su hermano, actualizó y corrigió el trabajo de Flamsteed detallando la posición de las estrellas. [54] [55] También redescubrió el cometa Encke en 1795. [52]

Los ocho cometas de Caroline Herschel se publicaron entre el 28 de agosto de 1782 y el 5 de febrero de 1787. Cinco de sus cometas se publicaron en Philosophical Transactions of the Royal Society . William incluso fue convocado al Castillo de Windsor para demostrar el cometa de Caroline a la familia real. William registró este fenómeno él mismo, llamándolo "El cometa de mi hermana". Escribió cartas al Astrónomo Real para anunciar el descubrimiento de su segundo cometa y le escribió a Joseph Banks sobre el descubrimiento de su tercer y cuarto cometas. [49]

El Catálogo de estrellas tomado de las observaciones de Flamsteed contenía un índice de más de 560 estrellas que no se habían incluido previamente. [53] [55] Caroline Herschel fue honrada por la Royal Astronomical Society por este trabajo en 1828. [56]

Caroline también continuó sirviendo como asistente de William Herschel, a menudo tomando notas mientras observaba en el telescopio. [57] Por su trabajo como asistente de William, George III le concedió un salario anual de 50 libras esterlinas. Su nombramiento la convirtió en la primera mujer en Inglaterra en ser honrada con un cargo gubernamental. [58] También la convirtió en la primera mujer en recibir un salario como astrónomo. [59]

En junio de 1785, debido a las condiciones de humedad, William y Caroline se mudaron a Clay Hall en Old Windsor . El 3 de abril de 1786, los Herschels se mudaron a una nueva residencia en Windsor Road en Slough . [45] Herschel vivió el resto de su vida en esta residencia, que llegó a conocerse como Observatory House . [60] Fue demolido en 1963. [61]

El matrimonio de William Herschel en 1788 provocó mucha tensión en la relación hermano-hermana. Se ha referido a Caroline como una mujer amargada y celosa que adoraba a su hermano y estaba resentida con su cuñada por invadir su vida doméstica. Con la llegada de Mary, Caroline perdió sus responsabilidades administrativas y sociales en el hogar y, con ellas, gran parte de su estatus. Caroline destruyó sus diarios entre los años 1788 y 1798, por lo que sus sentimientos durante este período no se conocen del todo. Según sus memorias, Caroline luego se mudó a alojamientos separados, pero continuó trabajando como asistente de su hermano. Cuando su hermano y su familia estaban lejos de su hogar, ella solía regresar para cuidarlo por ellos. Más tarde, Caroline y Lady Herschel intercambiaron cartas afectuosas. [49]

Caroline continuó su trabajo astronómico después de la muerte de William en 1822. Trabajó para verificar y confirmar sus hallazgos, así como para armar catálogos de nebulosas. Hacia el final de su vida, organizó dos mil quinientos nebulosas y cúmulos de estrellas en zonas de distancias polares similares. Hizo esto para que su sobrino, John, pudiera reexaminarlos sistemáticamente. Finalmente, esta lista fue ampliada y renombrada como Nuevo Catálogo General . [62] En 1828, recibió la Medalla de Oro de la Royal Astronomical Society por su trabajo. [63]

Telescopios de Herschel [ editar ]

El tipo de telescopio más común en ese momento era el telescopio refractor , que implicaba la refracción de la luz a través de un tubo utilizando una lente de vidrio convexa . Este diseño estaba sujeto a una aberración cromática , una distorsión de una imagen debido a la falta de convergencia de la luz de diferentes longitudes de onda de los componentes. El óptico John Dollond (1706-1761) intentó corregir esta distorsión combinando dos lentes separados, pero todavía era difícil lograr una buena resolución para fuentes de luz muy distantes. [43]

Los telescopios reflectores , inventados por Isaac Newton en 1668, usaban un solo espejo cóncavo en lugar de una lente convexa. Esto evita la aberración cromática. El espejo cóncavo recogió más luz que una lente, reflejándola en un espejo plano al final del telescopio para su visualización. Un espejo más pequeño podría proporcionar una mayor ampliación y un campo de visión más grande que una lente convexa. El primer espejo de Newton tenía 1,3 pulgadas de diámetro; tales espejos rara vez tenían más de 3 pulgadas de diámetro. [43]

Debido a la pobre reflectividad de los espejos hechos de metal espéculo , Herschel eliminó el pequeño espejo diagonal de un reflector newtoniano estándar de su diseño e inclinó su espejo primario para poder ver la imagen formada directamente. Este diseño de "vista frontal" ha llegado a llamarse telescopio de Herschelian . [64] [65] : 7

La creación de espejos simétricos más grandes fue extremadamente difícil. Cualquier defecto daría como resultado una imagen borrosa. Como nadie más estaba haciendo espejos del tamaño y aumento deseados por Herschel, decidió hacer los suyos propios. [43] No se trataba de una empresa pequeña. Fue asistido por su hermana Caroline y otros miembros de la familia. Caroline Herschel describió el vertido de un espejo de 30 pies de distancia focal:

Se apartó un día para la fundición, y el metal estaba en el horno, pero desafortunadamente comenzó a gotear en el momento en que estaba listo para verter, y tanto mis hermanos como el lanzador con sus hombres se vieron obligados a salir corriendo por las puertas opuestas, porque el suelo de piedra (que debería haberse levantado) volaba en todas direcciones, tan alto como el techo. Mi pobre hermano cayó, exhausto por el calor y el esfuerzo, sobre un montón de ladrillos. Antes de que se intentara la segunda colada, se había atendido todo lo que podía asegurar el éxito, y se encontró un metal muy perfecto en el molde, que se había agrietado en el enfriamiento.

-  Caroline Herschel [49]

Se informa que Herschel ha fundido, rectificado y pulido más de cuatrocientos espejos para telescopios, que varían en tamaño de 6 a 48 pulgadas de diámetro. [64] [66] Herschel y sus ayudantes construyeron y vendieron al menos sesenta telescopios completos de varios tamaños. [64] Las comisiones por la fabricación y venta de espejos y telescopios proporcionaron a Herschel una fuente adicional de ingresos. Según los informes, el rey de España pagó £ 3,150 por un telescopio. [49]

Una parte esencial de la construcción y el mantenimiento de los telescopios fue el pulido y pulido de sus espejos. Esto tenía que hacerse repetidamente, siempre que los espejos se deformaran o empañaran durante el uso. [43] La única forma de probar la precisión de un espejo era usarlo. [64]


Telescopio de 40 pies [ editar ]

Ver también: telescopio de 40 pies
El telescopio de 40 pies (12 m)

El más grande y famoso de los telescopios de Herschel era un telescopio reflector con un espejo primario de 49½ pulgadas de diámetro (1,26 m) y una distancia focal de 40 pies (12 m) . El telescopio de 40 pies era, en ese momento, el instrumento científico más grande que se había construido. Fue aclamado como un triunfo de la "perseverancia humana y el celo por la ciencia más sublime". [43] [12] : 215

En 1785, Herschel se acercó a King George en busca de dinero para cubrir el costo de construcción del telescopio de 40 pies. Recibió 4.000 libras esterlinas. [67] Sin el patrocinio real, el telescopio no podría haberse creado. Tal como estaba, tomó cinco años y superó el presupuesto. [43]

La casa de Herschel en Slough se convirtió en un revoltijo de "obreros y obreros, herreros y carpinteros". [43] Un tubo telescópico de 40 pies tuvo que ser de hierro fundido. El tubo era lo suficientemente grande para atravesarlo. Los espacios en blanco del espejo se vertieron en metal Speculum , una mezcla de cobre y estaño.. Tenían casi cuatro pies (1.2 m) de diámetro y pesaban 1,000 libras (454 kg). Cuando el primer disco se deformó por su peso, se hizo un segundo más grueso con un mayor contenido de cobre. Los espejos tuvieron que pulirse a mano, un proceso minucioso. Se colocó repetidamente un espejo en el telescopio y se volvió a quitar para asegurarse de que se formara correctamente. Cuando un espejo se deformaba o empañaba, tenía que ser removido, pulido y reemplazado en el aparato. Se construyó una enorme plataforma giratoria para soportar el telescopio, lo que permitió que los asistentes lo reposicionaran a medida que avanzaba el barrido. Una plataforma cerca de la parte superior del tubo permitió al espectador mirar hacia abajo en el tubo y ver la imagen resultante. [43] [67]

Un Cassini vista del orbitador de Mimas , una luna de Saturno descubierto por Herschel en 1789.

En 1789, poco después de que este instrumento estuviera operativo, Herschel descubrió una luna nueva de Saturno : Mimas , de solo 250 millas (400 km) de diámetro. [68] Siguió el descubrimiento de una segunda luna ( Encelado ), dentro del primer mes de observación. [43] [69] [70]

El telescopio de 40 pies (12,2 metros) resultó muy engorroso y, a pesar de su tamaño, no fue muy eficaz para mostrar imágenes más claras. [43] Las innovaciones tecnológicas de Herschel lo habían llevado al límite de lo que era posible con la tecnología de su época. El de 40 pies no se mejoraría hasta que los victorianos desarrollaran técnicas para la ingeniería de precisión de espejos grandes y de alta calidad. [71] William Herschel se sintió decepcionado. [43] [64] [72] La mayoría de las observaciones de Herschel se realizaron con un reflector más pequeño de 18,5 pulgadas (47 cm) y 20 pies de distancia focal (6,1 m). No obstante, los 40 pies cautivaron la imaginación del público. Inspiró a científicos y escritores como Erasmus Darwin yWilliam Blake , e impresionó a turistas extranjeros y dignatarios franceses. El rey Jorge estaba complacido. [43]

Herschel descubrió que las aperturas de telescopios sin relleno se pueden usar para obtener una alta resolución angular, algo que se convirtió en la base esencial para la obtención de imágenes interferométricas en astronomía (en particular, la interferometría de enmascaramiento de la apertura y los hipertelescopios ). [73]

Reconstrucción del telescopio de 20 pies [ editar ]

En 2012, el programa de televisión de la BBC Stargazing Live construyó una réplica del telescopio de 20 pies utilizando los planos originales de Herschel pero con materiales modernos. Debe considerarse una aproximación moderna más cercana que una réplica exacta. Se usó un espejo de vidrio moderno, el marco usa andamios de metal y el tubo es una tubería de alcantarillado. El telescopio se mostró en el programa en enero de 2013 y se encuentra en el campus de Arte, Diseño y Tecnología de la Universidad de Derby, donde se utilizará con fines educativos. [74]

Vida en otros cuerpos celestes [ editar ]

Herschel estaba seguro de haber encontrado una amplia evidencia de vida en la Luna y la comparó con la campiña inglesa. [75] No se abstuvo de teorizar que los otros planetas estaban poblados, [43] con un interés especial en Marte, que estaba en línea con la mayoría de sus científicos contemporáneos. [75] Durante la época de Herschel, los científicos tendían a creer en una pluralidad de mundos civilizados; en contraste, la mayoría de los pensadores religiosos se refirieron a propiedades únicas de la tierra. [75] Herschel llegó a especular que el interior del sol estaba poblado. [75]

Manchas solares, clima y rendimiento de trigo [ editar ]

Herschel examinó la correlación de la variación solar y ciclo solar y el clima. [76] Durante un período de 40 años (1779-1818), Herschel observó regularmente las manchas solares y sus variaciones en número, forma y tamaño. La mayoría de sus observaciones tuvieron lugar en un período de baja actividad solar, el Mínimo de Dalton , cuando las manchas solares eran relativamente pocas. Esta fue una de las razones por las que Herschel no pudo identificar el período estándar de 11 años en la actividad solar. [77] [78] Herschel comparó sus observaciones con la serie de precios del trigo publicada por Adam Smith en The Wealth of Nations . [79]

En 1801, Herschel informó sus hallazgos a la Royal Society e indicó cinco períodos prolongados de pocas manchas solares correlacionados con el precio del trigo. [76] El estudio de Herschel fue ridiculizado por algunos de sus contemporáneos, pero inició nuevos intentos de encontrar una correlación. Más tarde, en el siglo XIX, William Stanley Jevons propuso el ciclo de 11 años con la idea básica de Herschel de una correlación entre el bajo número de manchas solares y los rendimientos más bajos, lo que explica los auges y caídas recurrentes de la economía . [78]

Se sigue citando la especulación de Herschel sobre una conexión entre las manchas solares y el clima regional, utilizando el precio de mercado del trigo como aproximación. Según un estudio, la influencia de la actividad solar en realidad se puede ver en el mercado histórico del trigo en Inglaterra durante diez ciclos solares entre 1600 y 1700. [77] [78] La evaluación es controvertida [80] y la importancia de la correlación es dudado por algunos científicos. [81]

Nuevos descubrimientos [ editar ]

Planetas descubiertos: 1
Urano13 de marzo de 1781
Lunas descubiertas: 4
Oberon11 de enero de 1787
Titania11 de enero de 1787
Encelado28 de agosto de 1789
Mimas17 de septiembre de 1789

En su carrera posterior, Herschel descubrió dos lunas de Saturno, Mimas [69] y Encelado ; [70] así como dos lunas de Urano, Titania y Oberon . [82] No dio a estas lunas sus nombres; fueron nombrados por su hijo John en 1847 y 1852, respectivamente, después de su muerte. [69] [70] Herschel midió la inclinación axial de Marte [83] y descubrió que los casquetes polares marcianos , observados por primera vez por Giovanni Domenico Cassini (1666) y Christiaan Huygens(1672), cambió de tamaño con las estaciones de ese planeta. [5] Se ha sugerido que Herschel descubrió anillos alrededor de Urano . [84]

Herschel introdujo, pero no creó, la palabra " asteroide ", [85] que significa similar a una estrella (del griego asteroeides , aster "estrella" + -eidos "forma, forma"), en 1802 (poco después de que Olbers descubriera el segundo planeta menor , 2 Pallas , a finales de marzo), para describir la apariencia de estrella de las pequeñas lunas de los planetas gigantes y de los planetas menores; todos los planetas muestran discos, en comparación. En la década de 1850, "asteroide" se convirtió en un término estándar para describir ciertos planetas menores. [86]

A partir del estudio del movimiento adecuado de las estrellas, Herschel demostró por primera vez la naturaleza y la extensión del movimiento solar en 1783, junto con la determinación de la dirección del vértice solar hacia Lambda Herculis , a solo 10 ° de la posición aceptada en la actualidad. [87] [88] [89]

Modelo de la Vía Láctea de William Herschel, 1785

Herschel también estudió la estructura de la Vía Láctea y fue el primero en proponer un modelo de la galaxia basado en la observación y la medición. [90] Concluyó que tenía la forma de un disco , pero asumió incorrectamente que el sol estaba en el centro del disco. [91] [92] [93] [94] Esta visión heliocéntrica fue finalmente reemplazada por el galactocentrismo debido al trabajo de Harlow Shapley , Heber Doust Curtis y Edwin Hubble en la década de 1900. Los tres hombres utilizaron telescopios significativamente más precisos y de mayor alcance que los de Herschel. [91] [92] [95]

Descubrimiento de radiación infrarroja en la luz solar [ editar ]

A principios de 1800, Herschel estaba probando diferentes filtros para pasar la luz del sol y notó que los filtros de diferentes colores parecían generar diferentes cantidades de calor. Decidió pasar la luz a través de un prisma para medir los diferentes colores de la luz usando un termómetro , [4] y en el proceso, tomó una medida más allá del extremo rojo del espectro visible . Detectó una temperatura un grado más alta que la de la luz roja. [96] La experimentación adicional llevó a Herschel a la conclusión de que debe haber una forma invisible de luz más allá del espectro visible. [97] [98] Publicó estos resultados en abril de 1800. [96]

Biología [ editar ]

Herschel usó un microscopio para establecer que el coral no era una planta, como muchos creían en ese momento, porque carecía de las paredes celulares características de las plantas. De hecho, es un animal, un invertebrado marino . [99]

Familia y muerte [ editar ]

El escudo de armas de William Herschel (con la Mano Roja del cantón de Ulster de un baronet ) se considera un ejemplo notorio de heráldica degradada : [100] Argent, en un monte vert una representación del telescopio reflector de 40 pies con su aparato propio en un azul principal el símbolo astronómico de Urano irradiado o . Cresta: Una esfera demi terrestre propiamente dicha sobre un águila, alas elevadas o

El 8 de mayo de 1788, William Herschel se casó con la viuda Mary Pitt (de soltera Baldwin) en la iglesia de St Laurence , Upton en Slough. [101] Tuvieron un hijo, John , nacido en Observatory House el 7 de marzo de 1792. Los antecedentes personales de William y su ascenso como hombre de ciencia tuvieron un profundo impacto en la educación de su hijo y nietos. Fue elegido Miembro Honorario Extranjero de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1788. [102] En 1816, William fue nombrado Caballero de la Real Orden Guelfica por el Príncipe Regente y se le otorgó el título honorífico de 'Sir', aunque este fue no es el equivalente a un título de caballero británico oficial. [103]Ayudó a fundar la Sociedad Astronómica de Londres en 1820, [104] que en 1831 recibió una carta real y se convirtió en la Real Sociedad Astronómica . [105] En 1813, fue elegido miembro extranjero de la Real Academia Sueca de Ciencias .

El 25 de agosto de 1822, Herschel murió en Observatory House, Windsor Road, Slough, después de una larga enfermedad. Fue enterrado en la cercana iglesia de St Laurence, Upton, Slough . El epitafio de Herschel es

Coelorum perrupit claustra
(Rompió las barreras de los cielos) [106]

Caroline estaba profundamente angustiada por su muerte, y poco después de su entierro regresó a Hannover , una decisión de la que luego lamentó. Había vivido en Inglaterra durante cincuenta años. Sus intereses estaban mucho más en línea con su sobrino John Herschel , también astrónomo, que con su familia sobreviviente en Hannover. Continuó trabajando en la organización y catalogación de nebulosas, creando lo que luego se convertiría en la base del Nuevo Catálogo General . Murió el 9 de enero de 1848. [49] [52] [107]

Memorial [ editar ]

William Herschel vivió la mayor parte de su vida en la ciudad de Slough , luego en Buckinghamshire (ahora en Berkshire). Murió en la ciudad y fue enterrado bajo la torre de la Iglesia de St Laurence, Upton-cum-Chalvey , cerca de Slough. [108]

Herschel es especialmente honrado en Slough y hay varios monumentos a él y sus descubrimientos. En 2011, se construyó una nueva estación de autobuses, cuyo diseño se inspiró en el experimento de infrarrojos de William Herschel, en el centro de Slough. [109]

Su casa en 19 New King Street en Bath, Somerset , donde hizo muchos telescopios y observó por primera vez a Urano, ahora alberga el Museo Herschel de Astronomía . [110]

Hay un monumento cerca de la pantalla del coro en la Abadía de Westminster . [111]

Obras musicales [ editar ]

Las obras musicales completas de Herschel fueron las siguientes: [112]

  • 18 sinfonías para pequeña orquesta (1760-1762)
  • 6 sinfonías para gran orquesta (1762-1764)
  • 12 conciertos para oboe , violín y viola (1759-1764)
  • 2 conciertos para órgano
  • 6 sonatas para violín, violonchelo y clavecín (publicado en 1769)
  • 12 solos para violín y bajo continuo (1763)
  • 24 capriccios y 1 sonata para violín solo
  • 1 andante para dos trompas de afloramiento , dos oboes, dos trompas y dos fagot .

Varias obras vocales que incluyen un " Te Deum ", salmos , motetes y cantos sagrados junto con algunas capturas .

Funciona con teclado para órgano y clavicémbalo:

  • 6 fugas para órgano
  • 24 sonatas para órgano (10 ahora perdidas)
  • 33 voluntarios y piezas para órgano (incompleto)
  • 24 piezas para órgano (incompleto)
  • 12 voluntarios (11 ahora perdidos)
  • 12 sonatas para clavecín (9 existentes)
  • 25 variaciones en una escala ascendente
  • 2 minuetos para clavecín

Nombrado en honor a Herschel [ editar ]

William Herschel, retrato de James Sharples , c. 1805
  • El símbolo astrológico del planeta Urano ( ) presenta la letra inicial mayúscula del apellido de Herschel.
  • Mu Cephei también es conocida como la estrella granate de Herschel.
  • Herschel , un cráter en la Luna
  • Herschel , una gran cuenca de impacto en Marte
  • El enorme cráter Herschel en Saturno luna 's Mimas
  • La brecha de Herschel en los anillos de Saturno.
  • 2000 Herschel , un asteroide
  • El telescopio William Herschel en La Palma
  • El Observatorio Espacial Herschel , lanzado con éxito por la Agencia Espacial Europea el 14 de mayo de 2009. Es el telescopio espacial más grande de su tipo.
  • Escuela secundaria de Herschel , Slough
  • Rue Herschel , una calle del sexto distrito de París .
  • El edificio Herschel en Bath College , Bath
  • El edificio Herschel en la Universidad de Newcastle, Newcastle, Reino Unido
  • Museo de Astronomía de Herschel , en 19 New King Street en Bath.
  • Herschelschule , Hannover, Alemania, una escuela primaria
  • El Observatorio Herschel, en la Escuela Universitas de Santos , Brasil .
  • El cráter lunar C. Herschel , el asteroide 281 Lucretia y el cometa 35P / Herschel-Rigollet llevan el nombre de su hermana Caroline Herschel .
  • La casa pública "Herschel Arms" en 22 Park Street, Slough lleva su nombre y está bastante cerca del sitio de Observatory House.
  • Herschel Astronomical Society , el operador del Observatorio Herschel Memorial con sede en Eton, Berkshire .
  • Parque Herschel, Slough.
  • La forma de la estación de autobuses Slough, construida en 2011, se inspiró en el experimento de infrarrojos de Herschel. [109]
  • Escuela secundaria de Herschel, Slough

Ver también [ editar ]

  • Catálogo de nebulosas y cúmulos de estrellas
  • Inventores y descubridores alemanes
  • Lista de fabricantes de instrumentos astronómicos
  • Lista de los telescopios ópticos más grandes históricamente
  • NGC 4800
  • NGC 4694

Referencias [ editar ]

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Fuentes [ editar ]

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  • Holmes, Richard (2008). La edad de las maravillas . Nueva York: Vintage Books. ISBN 978-1-4000-3187-0.
  • Mullaney, James (2007). Los objetos de Herschel y cómo observarlos . ISBN 978-0-387-68124-5. Consultado el 5 de junio de 2011 .

Lectura adicional [ editar ]

  • "William Herschel" de Michael Hoskin. New Dictionary of Scientific Biography Scribners, 2008. v. 3, págs. 289–291.
  • Biografía: JRASC 74 (1980) 134

Enlaces externos [ editar ]

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  • Obras escritas por o sobre William Herschel en Wikisource
  • Artículos y cartas publicados en Philosophical Transactions y disponibles en línea (70 artículos, junio de 2016)
  • Catálogo de cielo profundo de William Herschel
  • Restaurados los catálogos de doble estrella de William Herschel
  • Texto completo de Herschel por Hector Macpherson.
  • Texto completo de La historia de los Herschels (1886) del Proyecto Gutenberg
  • Retratos de William Herschel en la National Portrait Gallery (Reino Unido)
  • Museo de Astronomía de Herschel ubicado en su casa de Bath
  • Sociedad William Herschel
  • Los conciertos de oboe de Sir William Herschel , Wilbert Davis Jerome ed. ISBN 0-87169-225-2 
  • Obras de o sobre William Herschel en bibliotecas ( catálogo de WorldCat )
  • Un cuaderno de Herschel, fechado en 1759 Archivado el 9 de enero de 2019 en Wayback Machine, está disponible en las colecciones digitales de la Biblioteca Linda Hall.
  • Retratos de William Herschel (y otros miembros de la familia) del Archivo Digital de Registros del Observatorio Lick, Colecciones Digitales de la Biblioteca UC Santa Cruz Archivado el 4 de marzo de 2016 en la Wayback Machine.
  • Michael Lemonick: William Herschel, el primer cosmólogo observacional , 12 de noviembre de 2008, coloquio del Fermilab, texto
  • Partituras gratuitas de William Herschel en el Proyecto Biblioteca Internacional de Partituras Musicales (IMSLP)
  • Piezas musicales de William Herschel @YouTube:
    • Sinfonía de cámara en fa menor No. 4- Allegro moderato (I) en YouTube
    • Imágenes de Hubble a Herschel Music en YouTube (Sinfonía de cámara en fa, segundo movimiento)
    • Richmond Sinfonia para cuerdas, fagot y clavecín n. 2 en re mayor en YouTube
    • Sinfonía para Cuerdas No. 8 en Do menor en YouTube
    • Sinfonia n. 12, primo movimento, Allegro en YouTube
    • Sinfonía No. 8, I: Allegro Assai en YouTube