Bernhard Woldemar Schmidt (11 de abril [ OS 30 de marzo] 1879, Nargen, Estonia - 1 de diciembre de 1935, Hamburgo ) fue un óptico estonio [1] . En 1930 inventó el telescopio Schmidt , que corrigió los errores ópticos de aberración esférica , coma y astigmatismo, haciendo posible por primera vez la construcción de cámaras reflectoras de gran tamaño, gran angular y corto tiempo de exposición para la investigación astronómica.
Schmidt era hijo de Carl Constantin y Marie Helene Christine ( de soltera Rosen) Schmidt. Nació y creció en la isla de Nargen (Naissaar), frente a la costa de Reval (Tallin), Estonia , entonces parte del Imperio ruso . Los habitantes de esta isla, principalmente suecos estonios , hablaban generalmente sueco o estonio , pero la familia Schmidt también hablaba alemán . Bernhard era el mayor de seis hermanos, tres varones (uno de los cuales murió en la infancia) y tres niñas.
Naissaar era una pequeña isla rural cuya población se ganaba la vida principalmente pescando y pilotando barcos que llegaban al puerto de Reval. Junto con su hermano menor August Fredrik, Bernhard Schmidt vivió muchas aventuras en la isla durante su infancia. De joven y de adulto era un hombre muy curioso, inventivo e imaginativo. Por ejemplo, de joven construyó su propia cámara con un objetivo comprado y un fuelle de concertina antiguo y consiguió fotografiar su entorno local y a varios miembros de su familia, e incluso vendió algunas de sus fotos. También quedó fascinado por el cielo nocturno y las constelaciones.
Una desventura resultó trágica y marcó a Schmidt para el resto de su vida. Cuando tenía 15 años, experimentó con pólvora . Cargó una tubería de hierro con una carga, pero debido a un error con la mecha, la tubería explotó y perdió el pulgar y el índice de su mano derecha. A pesar de los intentos de su madre por limpiar y vendar las heridas, los cirujanos de Tallin le amputaron más tarde toda la mano. Este suceso parece haber profundizado su reserva e introspección, cualidades bien señaladas por sus contemporáneos en su vida posterior.
A pesar de su pérdida, Schmidt pronto volvió a experimentar e inventar. También tomó más fotografías y se volvió experto en revelarlas e imprimirlas. En 1895 se mudó a Tallin y durante un tiempo trabajó retocando fotografías. Más tarde trabajó para Volta Electrical Motor Works y se volvió experto en dibujo técnico. En 1901 fue a Gotemburgo , Suecia , para estudiar en la Universidad Tecnológica de Chalmers , pero poco después se trasladó a la Universidad de Mittweida en el Reino de Sajonia para continuar su educación.
Durante este período, su interés por la astronomía y la óptica aumentó. En Mittweida esperaba estudiar con el Dr. Karl Strehl, un destacado teórico óptico. Sin embargo, Strehl se había ido recientemente. Poco a poco, Schmidt encontró su verdadera vocación, es decir, el pulido y esmerilado de ópticas de alta precisión para aplicaciones astronómicas. Parece que comenzó a pulir espejos en algún momento alrededor de 1901 y, a partir de entonces, comenzó a vender algunos de sus productos a astrónomos aficionados. En marzo de 1904, había avanzado tanto en su nuevo esfuerzo que, después de terminar sus estudios, pronto estuvo en contacto con profesionales de los principales observatorios de Alemania. Su negocio despegó rápidamente cuando astrónomos destacados como Hermann Carl Vogel y Karl Schwarzschild se dieron cuenta de la excelencia de los espejos de Schmidt para sus investigaciones.
Entre 1904 y 1914, el negocio de Schmidt prosperó y adquirió una inmensa reputación en Alemania. No sólo produjo algunos de los espejos más difíciles y precisos que se habían intentado hasta entonces, sino que también se le encomendó la tarea de corregir y mejorar lentes suministradas originalmente por famosas casas ópticas, por ejemplo, el refractor visual Steinheil de 50 cm del Observatorio Astrofísico de Potsdam . A medida que su negocio crecía, contrató a varios ayudantes, dos de los cuales han dejado valiosos testimonios sobre los métodos de trabajo de Schmidt. Schmidt también compró un automóvil, un lujo poco común en aquella época, y contrató a un amigo como chófer. Utilizando un espejo horizontal de foco largo y un celóstato plano, ambos de su propia fabricación, tomó impresionantes fotografías del sol, la luna y los principales planetas.
La Primera Guerra Mundial puso fin al boom. Schmidt fue arrestado por ser un enemigo extranjero, ya que Estonia pertenecía al Imperio ruso , y fue enviado a un campo de internamiento durante unos seis meses. Después de su liberación, permaneció bajo control policial y parte de su equipo astronómico de aspecto sospechoso fue confiscado. Intentó continuar con su negocio, pero a medida que la guerra se prolongaba y se convertía en una derrota para Alemania, la economía se volvió sombría y los científicos no tenían dinero para la astronomía. La situación no mejoró después de la guerra debido a la agitación política en Alemania y la necesidad de pagar reparaciones de guerra. La inflación se descontroló en 1923 y muchas personas perdieron todos sus ahorros. A mediados de la década de 1920, el negocio de Schmidt estaba arruinado y tuvo que liquidar el equipo que le quedaba como chatarra.
A partir de 1916, Schmidt había estado en contacto con el profesor Richard Schorr , director del Observatorio de Hamburgo , una instalación situada en las afueras de Hamburgo , en el campo, cerca del pueblo de Bergedorf . Schorr se había interesado por el telescopio de espejo horizontal y coelostato de Schmidt y ordenó que se construyera uno para su observatorio. Después de la guerra, cuando la situación económica de Schmidt se volvió cada vez más difícil, Schmidt comenzó a hacer propuestas a Schorr para algún tipo de trabajo en el observatorio. Schorr tenía poco que ofrecer: Schmidt podría ir a Bergedorf y alojarse gratis; había trabajos de reparación que hacer en el telescopio horizontal, por los que se le pagaría una pequeña tarifa. Esto fue en 1926. Durante un tiempo, Schmidt no aceptó. Tenía varias patentes en su haber, una de las cuales involucraba el uso de una hélice impulsada por el viento para impulsar barcos hacia adelante. Schmidt esperaba convertir esta invención en algo rentable. También regresó a Estonia para visitar a su familia y buscar oportunidades en el sector óptico, ya que Estonia se había convertido en una república independiente después de la Primera Guerra Mundial.
Estos esfuerzos no dieron resultado y, en 1927, las perspectivas de Schmidt eran tan malas que aceptó la oferta de Schorr. Comenzó a establecer un taller en el sótano del edificio principal de servicios del observatorio y a reparar el telescopio horizontal. Durante 1927 y 1929, Schmidt participó en dos expediciones de eclipse solar organizadas por el Observatorio de Hamburgo, la primera al norte de Suecia y la segunda a Filipinas . Fue durante este segundo viaje que Schmidt anunció a su compañero, el astrónomo Walter Baade , el invento más importante de su vida, de hecho un invento que revolucionó la astronomía y el diseño óptico en la segunda mitad del siglo XX, a saber, su cámara reflectora de gran angular.
Los astrónomos llevaban mucho tiempo deseando encontrar una forma de fotografiar rápidamente grandes franjas del cielo con el fin de estudiar el contenido visible del universo y ver estructuras a gran escala. Hasta la época de Schmidt, los telescopios ordinarios tenían campos de visión estrechos, que normalmente medían entre 1 y 2 grados de diámetro. Estudiar todo el cielo con esos telescopios exigía una enorme inversión de tiempo y recursos a lo largo de años y (debido a la estrechez de mira) tendía a pasar por alto grandes estructuras. Era posible ver grandes franjas con lentes de cámara pequeñas, pero los objetos débiles (y, por lo tanto, lejanos) seguían siendo invisibles. Lo que se necesitaba eran cámaras de gran apertura que tuvieran campos amplios de buenas propiedades de imagen ("definición") y relaciones focales rápidas para reducir los tiempos de exposición.
Desafortunadamente, los únicos telescopios de gran apertura y campo amplio que se habían fabricado antes de Schmidt eran telescopios reflectores comunes de relación focal corta (aproximadamente f/3), que presentaban imágenes que, si bien eran nítidas en el centro de sus campos de visión, perdían rápidamente su definición cuando se alejaban del centro del campo. Las imágenes de las estrellas se volvían abultadas y con forma de cometa, con la cabeza del "cometa" apuntando hacia el centro del campo fotográfico. Esta abultación es el resultado principalmente de las aberraciones ópticas (es decir, errores) llamadas "coma" y "astigmatismo". Antes de Schmidt era imposible construir un telescopio reflector grande y rápido que no estuviera plagado de estos errores.
Schmidt era muy consciente de ello y había estado considerando posibles soluciones a finales de la década de 1920. Según Baade, ya había abandonado al menos una solución, cuando finalmente dio con su diseño definitivo, que suponía una nueva y audaz desviación de los diseños ópticos tradicionales. Schmidt se dio cuenta de que empleando un gran espejo de forma esférica (en lugar del espejo paraboloide normal de un telescopio reflector) y un diafragma de menor apertura colocado en el centro de la curvatura del espejo, podría eliminar de un plumazo el coma y el astigmatismo. Sin embargo, se quedaría con la aberración esférica, que es igualmente perjudicial para la nitidez de la imagen.
Schmidt se dio cuenta de que podía eliminar la aberración esférica colocando una lente asférica delgada y muy débilmente curvada (ahora llamada " placa correctora Schmidt ") en el mismo centro de curvatura que el diafragma con apertura. Esta lente asférica tiene una curva compleja que es convexa cerca de su centro y cóncava cerca de su periferia que crea la aberración esférica opuesta a la del espejo esférico con el que está emparejada, cancelando la aberración esférica del espejo. De esta manera, de manera muy prolija y sencilla, pudo construir una cámara grande de f/1,75 o incluso más rápida, que proporcionaría imágenes nítidas en un campo de más de 15 grados de diámetro, lo que haría posible obtener imágenes de grandes franjas del cielo con exposiciones cortas (del orden de unos pocos minutos frente a una hora o más con un reflector convencional). Su primera cámara tenía una apertura de unos 360 mm o 14,5" de diámetro y una relación focal de f/1,75. Actualmente se encuentra en un museo en el Observatorio de Hamburgo . La combinación de diversos elementos ópticos (un espejo especial, un diafragma en una ubicación particular y una "placa de corrección") en un sistema catadióptrico simple , basado en el razonamiento a partir de los primeros principios, marcó una época. En particular, la "placa de corrección" no se parecía a nada visto antes en el diseño de telescopios. Después de Schmidt, apareció una avalancha de nuevos diseños catadióptricos en las décadas posteriores.
En 1930, Schmidt construyó su primer "Schmidtspiegel" (que luego se conocería como la cámara Schmidt), un avance que causó sensación en todo el mundo. [2] Empleó un método muy inteligente (el llamado método de la "bandeja de vacío") para fabricar la difícil "placa correctora", de modo que el sistema ofreciera imágenes magníficas. La bandeja de vacío implicaba deformar cuidadosamente una placa de vidrio paralela bajo vacío parcial hasta formar una ligera curva y luego pulir la curva superior hasta dejarla plana. Después de liberar el vacío, la lente volvía a adoptar la "forma Schmidt" necesaria para la cámara. Nadie había fabricado una lente de esta manera antes.
Schmidt publicó una breve descripción (en alemán ) de su invento en publicaciones profesionales y se ofreció a construir sus cámaras para observatorios profesionales. Desafortunadamente, su publicidad fue demasiado escasa y su diseño demasiado novedoso. Además, el invento coincidió con el comienzo de la Gran Depresión . No recibió pedidos y siguió dependiendo de Schorr y Bergedorf para obtener unos ingresos modestos de trabajos ocasionales hasta el final de su vida. Produjo una cámara más grande en 1934 y también reafiló el refractor fotográfico Bergedorf-Steinheil de 60 cm.
Schmidt enfermó a finales de noviembre de 1935, tras un viaje de negocios a Leiden (Países Bajos) . A pesar de los intentos de tratamiento, murió el 1 de diciembre de 1935 en Hamburgo a la edad de 56 años. Una autopsia reveló que sufría una infección pulmonar.
En el libro 2 de "I Wish I'd Been There, European History c.2008" de American Historical Publications, Freeman Dyson escribió: "Él (Schmidt) compró un suministro suficiente de coñac y bebió tranquilamente hasta morir".
Schmidt no se casó ni tuvo hijos. Poco después de su muerte, gracias a la ayuda de Walter Baade cuando llegó al Observatorio del Monte Wilson en los Estados Unidos, la idea del telescopio Schmidt despegó. En 1936 se fabricó un Schmidt de 18" y, doce años más tarde, se construyó el famoso telescopio Samuel Oschin de 48" (122 cm) en el Observatorio del Monte Palomar . Este último telescopio produjo una avalancha de nuevas observaciones e información.
En 1955, en Bergedorf, se inauguró un telescopio Schmidt de gran tamaño y bien construido. Más tarde se construyó el telescopio Schmidt de 2 metros del Observatorio Karl Schwarzschild, que sigue siendo la cámara Schmidt más grande del mundo, aunque desde entonces se han fabricado versiones tecnológicamente más avanzadas. El telescopio Schmidt de Bergedorf se trasladó al Observatorio de Calar Alto en 1976.
Schmidt es también el protagonista de la novela biográfica Vastutuulelaev: Bernhard Schmidti romaan ( Navegando contra el viento : una novela de Bernhard Schmidt ) del autor estonio Jaan Kross .
Schmidt es el protagonista de la ópera de Dominy Clements Un discípulo iluminado de la oscuridad que sigue su educación, su historia de vida y su legado. [3]