Frederick William Herschel [2] [3] KH , FRS ( / ˈ h ɜːr ʃ əl / ; [4] alemán : Friedrich Wilhelm Herschel ; 15 de noviembre de 1738 – 25 de agosto de 1822) fue un astrónomo y compositor germano-británico [5] . Colaboró frecuentemente con su hermana menor y colega astrónoma Caroline Herschel . Nacido en el electorado de Hannover , William Herschel siguió a su padre en el grupo militar de Hannover, antes de emigrar a Gran 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 (2.500 objetos) y en 1820 (5.000 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 realizaba observaciones, notó un nuevo objeto en la constelación de Géminis. Después de varias semanas de verificación y consulta con otros astrónomos, se confirmaría que se trata de un nuevo planeta, al que finalmente se le daría el nombre de Urano . Este fue el primer planeta descubierto desde la antigüedad y Herschel se hizo famoso de la noche a la mañana. A raíz de este descubrimiento, Jorge III lo nombró astrónomo de la corte. Fue elegido miembro de la Royal Society y se otorgaron subvenciones para la construcción de nuevos telescopios.
Herschel fue pionero 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. Durante estas investigaciones, Herschel descubrió la radiación infrarroja . [6] Otros trabajos incluyeron una determinación mejorada del período de rotación de Marte , [7] 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 Güelfica en 1816. Fue el primer presidente de la Real Sociedad Astronómica cuando se fundó en 1820. Murió en agosto de 1822 y su trabajo fue continuado por su único hijo, John Herschel .
Herschel nació en el electorado de Hannover en Alemania, entonces parte del Sacro Imperio Romano Germánico, uno de los diez hijos de Isaak 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, ya que el apellido Herschel ya existía un siglo antes en la misma zona donde vivía la familia.
El padre de Herschel era oboísta en la Banda Militar de Hannover. En 1755, el regimiento de la Guardia Hannoveriana, en cuya banda trabajaban como oboístas Wilhelm y su hermano Jakob, recibió la orden de viajar a Inglaterra. En aquel momento las coronas de Gran Bretaña y Hannover estaban unidas bajo el rey Jorge II . Cuando se avecinaba la amenaza de guerra con Francia, la Guardia Hannoveriana fue retirada de Inglaterra para defender Hannover.
Después de ser 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 despido de la Guardia Hannoveriana, Wilhelm fue acusado de deserción [8] (por que fue indultado por Jorge III en 1782). [9]
Wilhelm, que en ese momento tenía diecinueve años, estudiaba rápidamente el idioma inglés. En Inglaterra, utilizó la interpretación inglesa de su nombre, Frederick William Herschel.
Además del oboe, tocó el violín y el clavecín y más tarde el órgano . [10] Compuso numerosas obras musicales, incluidas 24 sinfonías y muchos conciertos, así como algo de música religiosa. [11]
Seis de sus sinfonías fueron grabadas en abril de 2002 por los London Mozart Players , dirigidos por Matthias Bamert (Chandos 10048). [12]
Fue jefe de la milicia de Durham de 1760 a 1761. [13] Herschel se mudó a Sunderland en 1761; Charles Avison lo contrató como primer violín y solista de su orquesta de Newcastle, donde tocó durante una temporada. En "Sunderland en el condado de Durh: apprill [ sic ] 20 de 1761", escribió su Sinfonía n.º 8 en do menor. Visitó la casa de Sir Ralph Milbanke en Halnaby Hall, cerca de Darlington , en 1760, [14] : 14, donde escribió dos sinfonías y también interpretó él mismo. Después de Newcastle, se mudó a Leeds y Halifax , donde fue el primer organista de la iglesia de San Juan Bautista (ahora Halifax Minster ). [15] : 411
En 1766, Herschel se convirtió en organista de la Octagon Chapel de Bath , una capilla de moda en un conocido balneario, en cuya ciudad también fue director de conciertos públicos. [16] 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, incluido un concierto para violín , un concierto para oboe y un clavecín. sonata . [17]
El 4 de octubre de 1767 actuó en el órgano para la inauguración oficial de la Capilla Octágono. [18]
Su hermana Caroline llegó a Inglaterra el 24 de agosto de 1772 para vivir con William en New King Street, Bath. [2] : 1–25 La casa que compartían es ahora la ubicación del Museo Herschel de Astronomía . [19] Los hermanos de Herschel, Dietrich, Alexander y Jakob (1734-1792) también aparecieron como músicos de Bath. [20] En 1780, Herschel fue nombrado director de la orquesta de Bath, y su hermana aparecía a menudo como soprano solista. [21] [22]
Las lecturas de Herschel sobre filosofía natural durante la década de 1770 no sólo indican sus intereses personales, sino que también sugieren una intención de ascender, tanto social como profesionalmente. Estaba bien posicionado para dialogar con los "caballeros filosóficos" o filómates del siglo XVIII , de gustos lógicos y prácticos muy diversos. [22] La curiosidad intelectual de Herschel y su interés por la música finalmente lo llevaron a la astronomía. Después de leer Harmonics, or the Philosophy of Musical Sounds (1749) de Robert Smith , retomó A Compleat System of Opticks (1738) de Smith, que describía técnicas de construcción de telescopios. [23] También leyó Astronomía de James Ferguson explicada sobre los principios de Sir Isaac Newton y facilitada a quienes no han estudiado matemáticas (1756) y Los elementos de trigonometría (1749), Los elementos de la óptica (1768) de William Emerson . y Los principios de la mecánica (1754). [22]
Herschel tomó lecciones de un constructor de espejos local y, habiendo obtenido herramientas y 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 de su hermana Caroline y de su hermano Alexander, un hábil artesano mecánico. [22]
"Comenzó a observar los planetas y las estrellas" [24] 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). [22] El astrónomo inglés Royal Nevil Maskelyne visitó a los Herschel mientras estaban en Walcot (de donde partieron el 29 de septiembre de 1777). [25] En 1779, Herschel también había conocido a Sir William Watson , quien lo invitó a unirse a la Sociedad Filosófica de Bath. [22] Herschel se convirtió en un miembro activo y, a través de Watson, ampliaría enormemente su círculo de contactos. [23] [26] Unos años más tarde, en 1785, Herschel fue elegido miembro internacional de la Sociedad Filosófica Estadounidense en Filadelfia. [27]
Los primeros trabajos de observación de Herschel pronto se centraron en la búsqueda de pares de estrellas que visualmente estaban muy juntas. Los astrónomos de la época esperaban que los cambios en el tiempo en la separación aparente y la ubicación relativa de estas estrellas proporcionarían evidencia tanto del movimiento propio de las estrellas como, mediante 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 . [28] Desde el jardín trasero de su casa en New King Street, Bath, y utilizando un telescopio newtoniano de apertura de 6,2 pulgadas (160 mm) y 7 pies de distancia focal (2,1 m) (f/13) "con un " Espéculo más capital " de su propia fabricación, [29] en octubre de 1779, Herschel comenzó una búsqueda sistemática de este tipo de estrellas entre "todas las estrellas de los cielos", [28] : 5 con nuevos descubrimientos enumerados hasta 1792. Pronto descubrió muchos más. estrellas binarias y múltiples de lo esperado, y las compiló con cuidadosas mediciones de sus posiciones relativas en dos catálogos presentados a la Royal Society de Londres en 1782 (269 sistemas dobles o múltiples) [30] y 1784 (434 sistemas). [31] En 1821 se publicó un tercer catálogo de descubrimientos realizados después de 1783 (145 sistemas). [32] [33]
El reverendo John Michell de Thornhill publicó un trabajo en 1767 sobre la distribución de estrellas dobles, [34] y en 1783 sobre "estrellas oscuras", que pueden haber influido en Herschel. [35] 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 . [36]
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 eran "sistemas siderales binarios" que orbitaban bajo gravedad mutua. atracción , 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 que se deben . [28] : 8–9 En total, Herschel descubrió más de 800 sistemas estelares dobles o múltiples confirmados [37] , casi todos ellos de pares físicos en lugar de ópticos. Su trabajo teórico y de observación sentó las bases de la astronomía moderna de estrellas binarias; [18] : 74 nuevos catálogos añadidos a su obra no fueron publicados hasta después de 1820 por Friedrich Wilhelm Struve , James South y John Herschel . [38] [39]
En marzo de 1781, durante su búsqueda de estrellas dobles, Herschel notó un objeto que parecía un disco. Herschel originalmente pensó que se trataba de un cometa o un disco estelar, y creía que realmente podría resolverlo. [40] Informó del avistamiento a Nevil Maskelyne, el Astrónomo Real . [41] Hizo muchas más observaciones al respecto, y luego el académico ruso Anders Lexell calculó la órbita y descubrió que probablemente era planetaria. [42] [43]
Herschel estuvo de acuerdo y determinó que debía ser un planeta más allá de la órbita de Saturno. [44] Llamó al nuevo planeta la "estrella georgiana" (Georgium sidus) en honor al rey Jorge III , lo que también le trajo favor; el nombre no quedó. [45] En Francia, donde se debía evitar en la medida de lo posible la referencia al rey británico, el planeta se conocía como "Herschel" hasta que el nombre "Urano" fue adoptado universalmente [ cita necesaria ] . El mismo año, Herschel recibió la Medalla Copley y fue elegido miembro de la Royal Society . [43] En 1782, fue nombrado "El Astrónomo del Rey" (que no debe confundirse con el Astrónomo Real ). [46]
El 1 de agosto de 1782, Herschel y su hermana Caroline se mudaron a Datchet (entonces en Buckinghamshire pero ahora en Berkshire ). Allí continuó su trabajo como astrónomo y fabricante de telescopios. [47] Logró una reputación internacional por su fabricación, vendiendo rentablemente más de 60 reflectores completos a astrónomos británicos y continentales. [48]
De 1782 a 1802, y más intensamente de 1783 a 1790, Herschel llevó a cabo estudios sistemáticos en busca de objetos del "cielo profundo" o no estelares con dos distancias focales de 20 pies (610 cm), 12 y 18,7 telescopios de apertura de pulgadas (30 y 47 cm) (en combinación con su instrumento favorito de apertura de 6 pulgadas). Excluyendo las entradas duplicadas y "perdidas", Herschel finalmente descubrió más de 2.400 objetos definidos por él como nebulosas . [15] (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. [49] )
Herschel publicó sus descubrimientos en tres catálogos: Catálogo de mil nuevas nebulosas y cúmulos de estrellas (1786), Catálogo de las segundas mil nuevas nebulosas y cúmulos de estrellas (1789) y el ya citado Catálogo de 500 nuevas nebulosas... (1802). ). 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 ricos y muy comprimidos. de estrellas, (VII) cúmulos comprimidos de estrellas pequeñas y grandes [débiles y brillantes], y (VIII) cúmulos de estrellas toscamente dispersos. Los descubrimientos de Herschel se complementaron con los de Caroline Herschel (11 objetos) y su hijo John Herschel (1754 objetos) y los publicó como Catálogo general de nebulosas y cúmulos en 1864. Este catálogo fue posteriormente editado por John Dreyer y complementado con descubrimientos de muchos otros astrónomos del siglo XIX, y publicado en 1888 como Nuevo Catálogo General (abreviado NGC) de 7.840 objetos del cielo profundo. La numeración NGC sigue siendo la etiqueta de identificación más utilizada para estos puntos de referencia celestes. [15] : 418
Los descubrimientos de Herschel compilados posteriormente en el Nuevo Catálogo General incluyen NGC 12 , NGC 13 , NGC 14 , NGC 16 , NGC 23 , NGC 24 , NGC 1357 y NGC 7457 .
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Tras la muerte de su padre, William sugirió que Caroline se reuniera con él en Bath, Inglaterra. En 1772, Caroline conoció la astronomía por primera vez gracias a su hermano. [45] [50] [51]
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. [52]
En octubre de 1783, William entró en servicio con un nuevo telescopio de 20 pies. Durante este tiempo, William intentaba observar y luego registrar todas las observaciones. Tenía que correr adentro y dejar que sus ojos se reajustaran a la luz artificial antes de poder registrar algo, y luego tendría que esperar hasta que sus ojos se acostumbraran a la oscuridad antes de poder observar nuevamente. Caroline se convirtió en su grabadora sentándose en un escritorio cerca de una ventana abierta. William gritaba sus observaciones y ella las anotaba junto con cualquier información que necesitara de un libro de referencia. [53]
Caroline comenzó a hacer descubrimientos astronómicos por cuenta propia, en particular cometas . En 1783, William le construyó un pequeño telescopio reflector newtoniano, con un mango para realizar un barrido vertical del cielo. Entre 1783 y 1787, hizo un descubrimiento independiente de M110 (NGC 205), que es la segunda compañera de la galaxia de Andrómeda . Durante los años 1786-1797, descubrió u observó ocho cometas. [54] Encontró catorce nuevas nebulosas [55] y, por sugerencia de su hermano, actualizó y corrigió el trabajo de Flamsteed que detalla la posición de las estrellas. [56] [57] También redescubrió el cometa Encke en 1795. [54]
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 Carolina a la familia real. William registró este fenómeno él mismo y lo llamó "El cometa de mi hermana". Escribió cartas al Astrónomo Real para anunciar el descubrimiento de su segundo cometa y escribió a Joseph Banks tras el descubrimiento de su tercer y cuarto cometa. [51]
El catálogo de estrellas extraído de las observaciones del Sr. Flamsteed contenía un índice de más de 560 estrellas que no habían sido incluidas previamente. [55] [57] Caroline Herschel fue honrada por la Royal Astronomical Society por este trabajo en 1828. [58]
Caroline también continuó sirviendo como asistente de William Herschel, y a menudo tomaba notas mientras él observaba con el telescopio. [59] Por su trabajo como asistente de William, Jorge 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 puesto gubernamental. [60] También la convirtió en la primera mujer en recibir un salario como astrónoma. [61]
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 Herschel se mudaron a una nueva residencia en Windsor Road en Slough . [47] Herschel vivió el resto de su vida en esta residencia, que llegó a ser conocida como Casa del Observatorio . [62] Fue demolido en 1963. [63]
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 sociales y de gestión 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 se mudó a una vivienda separada, pero continuó trabajando como asistente de su hermano. Cuando su hermano y su familia estaban lejos de su casa, ella solía regresar para cuidarla por ellos. Más tarde, Caroline y Lady Herschel intercambiaron cartas afectuosas. [51]
Caroline continuó su trabajo astronómico después de la muerte de William en 1822. Trabajó para verificar y confirmar sus hallazgos, así como para elaborar catálogos de nebulosas. Hacia el final de su vida, dispuso dos mil quinientos nebulosas y cúmulos de estrellas en zonas de distancias polares similares. Lo hizo para que su sobrino John pudiera volver a examinarlos sistemáticamente. Con el tiempo, esta lista se amplió y pasó a denominarse Nuevo Catálogo General . [64] En 1828, recibió la Medalla de Oro de la Real Sociedad Astronómica por su trabajo. [sesenta y cinco]
El tipo de telescopio más común en aquella época 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 aberración cromática , una distorsión de una imagen debido a la falta de convergencia de la luz de diferentes longitudes de onda componentes. El óptico John Dollond (1706-1761) intentó corregir esta distorsión combinando dos lentes separadas, pero aún era difícil lograr una buena resolución para fuentes de luz muy distantes. [45]
Los telescopios reflectores , inventados por Isaac Newton en 1668, utilizaban un único espejo cóncavo en lugar de una lente convexa. Esto evita la aberración cromática. El espejo cóncavo recogió más luz que una lente y la reflejó sobre un espejo plano al final del telescopio para poder observarla. Un espejo más pequeño podría proporcionar un mayor aumento y un campo de visión mayor que una lente convexa. El primer espejo de Newton tenía 1,3 pulgadas de diámetro; Estos espejos rara vez tenían más de 3 pulgadas de diámetro. [45]
Debido a la pobre reflectividad de los espejos hechos de metal de espéculo , Herschel eliminó de su diseño el pequeño espejo diagonal de un reflector newtoniano estándar e inclinó su espejo primario para poder ver la imagen formada directamente. Este diseño de "vista frontal" ha llegado a denominarse telescopio Herscheliano . [66] [67] : 7
La creación de espejos simétricos más grandes fue extremadamente difícil. Cualquier defecto daría como resultado una imagen borrosa. Como nadie más fabricaba espejos del tamaño y aumento deseado por Herschel, decidió hacer el suyo propio. [45] Esta no fue una tarea pequeña. Lo ayudaron 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 desgraciadamente empezó a gotear en el momento en que estaba listo para el vertido, y tanto mis hermanos como el fundidor con sus hombres se vieron obligados a salir corriendo por puertas opuestas, porque el suelo de piedra (que debería haber sido levantado) voló en todas direcciones, hasta llegar al techo. Mi pobre hermano cayó, exhausto por el calor y el esfuerzo, sobre un montón de ladrillos. Antes de intentar la segunda fundición, se hizo todo lo posible para garantizar el éxito y se encontró en el molde un metal muy perfecto que se había agrietado durante el enfriamiento.
—Caroline Herschel [51]
Se dice que Herschel fundió, pulió y pulió más de cuatrocientos espejos para telescopios, con tamaños que variaban entre 6 y 48 pulgadas de diámetro. [66] [68] Herschel y sus asistentes construyeron y vendieron al menos sesenta telescopios completos de varios tamaños. [66] Los encargos por la fabricación y venta de espejos y telescopios proporcionaron a Herschel una fuente adicional de ingresos. Según se informa, el rey de España pagó 3.150 libras esterlinas por un telescopio. [51]
Una parte esencial de la construcción y mantenimiento de los telescopios era el pulido y pulido de sus espejos. Esto tenía que hacerse repetidamente, cada vez que los espejos se deformaban o empañaban durante el uso. [45] La única forma de probar la precisión de un espejo era usarlo. [66]
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El más grande y famoso de los telescopios de Herschel era un telescopio reflector con un espejo primario de 49 1 ⁄ 2 pulgadas (1,26 m) de diámetro 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". [45] [14] : 215
En 1785, Herschel se acercó al rey Jorge en busca de dinero para cubrir el costo de construcción del telescopio de 40 pies. Recibió 4.000 libras esterlinas. [69] Sin el patrocinio real, el telescopio no podría haberse creado. Tal como estaban las cosas, tomó cinco años y excedió el presupuesto. [45]
La casa de Herschel en Slough se convirtió en una revuelta de "obreros y obreros, herreros y carpinteros". [45] Un tubo telescópico de 40 pies tuvo que ser fundido en hierro. El tubo era lo suficientemente grande como para atravesarlo. Los espacios en blanco de los espejos se fabricaron con metal Speculum , una mezcla de cobre y estaño . Tenían casi cuatro pies (1,2 m) de diámetro y pesaban 1000 libras (450 kg). Cuando el primer disco se deformó debido a su peso, se fabricó un segundo más grueso y con mayor contenido de cobre. Los espejos tuvieron que ser pulidos a mano, un proceso minucioso. Se colocó repetidamente un espejo en el telescopio y se lo quitó nuevamente para garantizar que estuviera formado correctamente. Cuando un espejo se deformaba o empañaba, había que quitarlo, volverlo a pulir y volver a colocarlo en el aparato. Se construyó una enorme plataforma giratoria para sostener el telescopio, lo que permitió a los asistentes reposicionarlo a medida que avanzaba el barrido. Una plataforma cerca de la parte superior del tubo permitía al espectador mirar hacia abajo dentro del tubo y ver la imagen resultante. [45] [69]
En 1789, poco después de que este instrumento estuviera operativo, Herschel descubrió una nueva luna de Saturno : Mimas , de sólo 250 millas (400 km) de diámetro. [70] Siguió el descubrimiento de una segunda luna ( Encelado ), dentro del primer mes de observación. [45] [71] [72]
El telescopio de 12 metros (40 pies) resultó muy voluminoso y, a pesar de su tamaño, no muy eficaz para mostrar imágenes más claras. [45] Las innovaciones tecnológicas de Herschel lo habían llevado a los límites de lo que era posible con la tecnología de su época. El de 40 pies no mejoraría hasta que los victorianos desarrollaron técnicas para la ingeniería de precisión de espejos grandes y de alta calidad. [73] William Herschel estaba decepcionado con esto. [45] [66] [74] 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 captaron la imaginación del público. Inspiró a científicos y escritores, entre ellos Erasmus Darwin y William Blake , e impresionó a turistas extranjeros y dignatarios franceses. El rey Jorge estaba contento. [45]
Herschel descubrió que las aperturas vacías de los telescopios se pueden utilizar para obtener una alta resolución angular, algo que se convirtió en la base esencial para las imágenes interferométricas en astronomía (en particular, la apertura que enmascara la interferometría y los hipertelescopios ). [75]
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 que una réplica exacta. Se utilizó un espejo de cristal moderno, el marco utiliza andamios metálicos 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. [76]
Herschel estaba seguro de haber encontrado abundante evidencia de vida en la Luna y la comparó con la campiña inglesa. [77] No se abstuvo de teorizar que los otros planetas estaban poblados, [45] con un especial interés en Marte, lo que estaba en la línea de la mayoría de sus científicos contemporáneos. [77] Durante la época de Herschel, los científicos tendían a creer en una pluralidad de mundos civilizados; por el contrario, la mayoría de los pensadores religiosos se refirieron a propiedades únicas de la Tierra. [77] Herschel llegó incluso a especular que el interior del Sol estaba poblado. [77]
Herschel examinó la correlación entre la variación solar , el ciclo solar y el clima. [78] 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. Ésta fue una de las razones por las que Herschel no pudo identificar el período estándar de 11 años en la actividad solar. [79] [80] Herschel comparó sus observaciones con la serie de precios del trigo publicada por Adam Smith en La riqueza de las naciones . [81]
En 1801, Herschel informó de sus hallazgos a la Royal Society e indicó cinco períodos prolongados de pocas manchas solares correlacionados con el precio del trigo. [78] El estudio de Herschel fue ridiculizado por algunos de sus contemporáneos, pero inició nuevos intentos de encontrar una correlación. Más adelante, 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 menores rendimientos, lo que explica los auges y caídas recurrentes de la economía . [80]
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 indicador. Según un estudio, la influencia de la actividad solar puede verse en realidad en el mercado histórico del trigo en Inglaterra durante diez ciclos solares entre 1600 y 1700. [79] [80] La evaluación es controvertida [82] y la importancia de la correlación es dudado por algunos científicos. [83]
En su carrera posterior, Herschel descubrió dos lunas de Saturno, Mimas [71] y Encelado ; [72] así como dos lunas de Urano, Titania y Oberón . [84] No dio a estas lunas sus nombres; fueron nombrados por su hijo John en 1847 y 1852, respectivamente, después de su muerte. [71] [72] Herschel midió la inclinación axial de Marte [85] y descubrió que los casquetes polares marcianos , observados por primera vez por Giovanni Domenico Cassini (1666) y Christiaan Huygens (1672), cambiaban de tamaño con las estaciones de ese planeta. [7] Se ha sugerido que Herschel descubrió anillos alrededor de Urano . [86]
Herschel introdujo, pero no creó, la palabra " asteroide ", [87] que significa parecido a una estrella (del griego asteroeides , aster "estrella" + -eidos "forma, figura"), en 1802 (poco después de que Olbers descubriera el segundo planeta menor). , 2 Pallas , a finales de marzo), para describir la apariencia estelar de las pequeñas lunas de los planetas gigantes y de los planetas menores; En comparación, todos los planetas muestran discos. En la década de 1850, el término "asteroide" se convirtió en un término estándar para describir ciertos planetas menores. [88]
A partir del estudio del movimiento propio de las estrellas, Herschel demostró por primera vez la naturaleza y el alcance del movimiento solar en 1783, además de determinar por primera vez la dirección del ápice solar hasta Lambda Herculis , a sólo 10° de la posición aceptada hoy. [89] [90] [91]
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. [92] Concluyó que tenía la forma de un disco , pero asumió incorrectamente que el Sol estaba en el centro del disco. [93] [94] [95] [96] Esta visión heliocéntrica finalmente fue reemplazada por el galactocentrismo debido al trabajo de Harlow Shapley , Heber Doust Curtis y Edwin Hubble en el siglo XX. Los tres hombres utilizaron telescopios mucho más precisos y de mayor alcance que los de Herschel. [93] [94] [97]
A principios de 1800, Herschel estaba probando diferentes filtros para dejar pasar la luz solar y notó que los filtros de diferentes colores parecían generar cantidades variables de calor. Decidió hacer pasar la luz a través de un prisma para medir los diferentes colores de la luz usando un termómetro , [6] y en el proceso, tomó una medida justo más allá del extremo rojo del espectro visible . Detectó una temperatura un grado superior a la de la luz roja. [98] Experimentos adicionales llevaron a Herschel a la conclusión de que debe haber una forma invisible de luz más allá del espectro visible. [99] [100] Publicó estos resultados en abril de 1800. [98]
Herschel utilizó 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. En realidad se trata de un animal, un invertebrado marino . [101]
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. [103] 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 sus nietos. Fue elegido miembro honorario extranjero de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1788. [104] En 1816, el Príncipe Regente nombró a William Caballero de la Real Orden Güelfica y se le concedió el título honorífico de "Sir", aunque este era no es el equivalente a un título de caballero británico oficial. [105] Ayudó a fundar la Sociedad Astronómica de Londres en 1820, [106] que en 1831 recibió una carta real y se convirtió en la Real Sociedad Astronómica . [107] 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) [108]
Caroline estaba profundamente afligida por su muerte y poco después de su entierro regresó a Hannover , decisión de la que luego se arrepintió. 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. [51] [54] [109]
William Herschel vivió la mayor parte de su vida en la ciudad de Slough , luego en Buckinghamshire (actualmente en Berkshire). Murió en la ciudad y fue enterrado bajo la torre de la iglesia de St Laurence, Upton-cum-Chalvey , cerca de Slough. [110]
Herschel es especialmente honrado en Slough y hay varios monumentos en su honor y sus descubrimientos. En 2011 se construyó en el centro de Slough una nueva estación de autobuses, cuyo diseño se inspiró en el experimento de infrarrojos de William Herschel. [111]
John Keats alude al descubrimiento de Urano por parte de Herschel en su soneto " Sobre la primera mirada al Homero de Chapman ": "Entonces sentí que era como un observador de los cielos/ Cuando un nuevo planeta nada hacia su alcance". Según Richard Holmes , Keats "señala el hallazgo de Urano, treinta y cinco años antes, como uno de los momentos decisivos de la época". [112]
Su casa en el número 19 de New King Street en Bath, Somerset , donde construyó muchos telescopios y observó por primera vez a Urano, alberga ahora el Museo Herschel de Astronomía . [113]
Hay un monumento conmemorativo cerca de la pantalla del coro en la Abadía de Westminster . [114]
Las obras musicales completas de Herschel fueron las siguientes: [115]
Diversas obras vocales que incluyen un " Te Deum ", salmos , motetes y cantos sagrados junto con algunas capturas .
Obras de teclado para órgano y clavecín:
) presenta la letra inicial mayúscula del apellido de Herschel.Leer 10 de enero de 1782
Leer el 8 de diciembre de 1784
Leer 8 de junio de 1821
Medios relacionados con Wilhelm Herschel en Wikimedia Commons
Obras de o sobre William Herschel en Wikisource Herschel de Héctor Macpherson.
