1738–1822
«Чем более раздвигается область науки, тем более является доказательств существования Вечного Творческого и Всемогущего Разума». Автор этого исповедания веры известен как музыкант (автор 24 симфоний!), педагог и астроном. Ему принадлежит слава первооткрывателя планеты Уран и двух её спутников – Титании и Оберона, он же создавал (собственноручно!) самые большие по тем временам телескопы и благодаря ему в современной научной лексике прочно закрепилось слово «астероид», он первым обнаружил невидимое глазу инфракрасное излучение. Имя ему – Уильям Гершель.
Фридрих Уильям (немецкий вариант – Вильгельм) Гершель родился 15 ноября 1738 года в немецком Ганновере в семье Исаака Гершеля и Анны Ильзы Морицен. Семья была многодетной: кроме Уильяма, у родителей было ещё 9 детей. Отец, бедный музыкант-гобоист, смог привить сыну любовь к музыке и познаниям. Благодаря его влиянию, Уильям, получив начальные знания по математике, астрономии и философии, избирает для себя карьеру музыканта. В 14 лет он уже служит музыкантом (гобоистом, конечно же) в военном оркестре. А три года спустя его в составе полка командируют в Англию (с которой Германия была связана дружественным союзом). В 19 лет Уильям оставляет военную службу и работает органистом и учителем музыки, а также занимается организацией концертов. Стараясь добраться во всём до сути, он серьёзно интересуется музыкальной теорией, которая обращает его интерес к математике. Математика увлекает его в область оптики, а оптика, в итоге, определяет его окончательную и бесповоротную страсть – увлечение астрономией.
Таким образом, к тридцатипятилетнему возрасту Гершель становится астрономом-любителем. Приобретя несколько книг по астрономии и оптике, он занялся самообразованием, научился шлифовать зеркала, изготавливать различные оптические приборы. Покупка готового телескопа была недешёвым удовольствием и поэтому новоиспечённый астроном собственноручно изготовляет свой первый телескоп (небольшой, с фокусным расстоянием около 75 см) и направляет его в небо. Затем, движимый азартом увидеть больше и лучше, с помощью своих ассистентов – сестры Каролины и брата Александра – он в том же году конструирует рефлектор с фокусным расстоянием более 1,5 метра. Изготовление зеркал для телескопа, к слову, было делом не из лёгких: сначала в плавильной печи готовился сплав меди с оловом, затем отливалось будущее зеркало, а после этого в течение 10–16 часов происходила (вручную!) его шлифовка. Трудолюбие и работоспособность Гершеля были исключительными: днём он давал уроки музыки, по вечерам организовывал концерты, а в ночное время занимался изучением звёздного неба.
Спустя семь лет после наблюдений, начатых в саду своего дома № 19 на Нью Кинг стрит в городе Бат графства Сомерсет (в течение этого времени Гершель старался решить грандиозную задачу – нанести на карту все звезды северного полушария), 13 марта 1781 г. он заметил в созвездии Тельца необычную звезду. Через полтора месяца он напишет: «Между десятью и одиннадцатью вечера, когда я изучал слабые звезды, … я заметил одну, которая выглядела большей, чем остальные. Удивлённый её необычным размером, я … заподозрил, что это – комета».
Однако спустя два месяца после открытия Гершеля российский астроном Андрей Иванович Лексель вычислил орбиту этого небесного тела и обнаружил, что она имеет форму круга, а не параболы, как бывает у комет. Оказалось, что Гершель обнаружил ещё одну, седьмую планету Солнечной системы, граница которой прежде определялась орбитой Сатурна, а теперь расширилась вдвое! Свою находку сам Гершель решил назвать планетой Георга («Georgium Sidus») в честь правившего в то время в Англии короля Георга III. Но это имя не прижилось, а вместо него закрепилось название «Уран», предложенное в год открытия планеты немецким астрономом Иоганном Боде (по традиции называть планеты именами римских богов). Как бы там ни было, за открытие Урана Гершель был избран членом Лондонского Королевского общества и получил степень доктора Оксфордского университета.
С этого времени он попадает в центр внимания и почёта: король Георг III (также любитель астрономии) жалует учёному рыцарство и назначает Королевским астрономом, а его сестру Каролину назначает на должность ассистента Королевского астронома. К слову, Каролина была ценнейшим помощником, благодаря своим знаниям по математике и астрономии, приобретённым под руководством Уильяма. Лично ей принадлежит честь открытия 8 новых комет и 14 звёздных туманностей. Вдобавок к королевским почестям Уильям и Каролина получают пожизненное жалованье и финансы для постройки обсерватории неподалёку от Виндзорского замка.
Таким образом, в последующие 40 лет Гершель активно продолжает свои научные изыскания, как и прежде, изготавливая все инструменты для наблюдений самостоятельно. К числу его научных заслуг относится открытие спутников Сатурна (Мимас и Энцелад), обнаружение спутников Урана (Титания и Оберон). Занимаясь увеличением размеров зеркал, он изготовил в 1789 г. самый большой телескоп своего времени (фокусное расстояние 12 метров, диаметр зеркала – 126 см). Лишь спустя полвека появится следующий, превосходящий его размерами, телескоп-гигант. Его наблюдения за двойными звёздами привели к составлению каталога, состоящего из более, чем 400 таких звёзд. Гершель доказал, что двойные звезды физически связаны между собой и вращаются вокруг общего центра тяжести согласно закону всемирного тяготения. Он же ввёл в астрономию термин «астероид» (в переводе с греческого «подобный звезде»). Астероидами стали называть небольшие (по сравнению с планетами) тела, движущиеся по орбитам вокруг Солнца. Само слово «астероид» было придумано композитором Чарльзом Бёрни, а Гершель ввёл его потому, что такие небесные тела при наблюдении в телескоп напоминали точечные звёзды, в то время как планеты выглядели дискообразными. Он также изучал структуру Млечного Пути и пришёл к выводу, что он имеет форму диска, а Солнечная система находится в составе Млечного Пути. Наконец, учёный посвятил много времени и сил изучению звёздных туманностей. К уже известным в его время он добавил целый ряд открытых им лично, благодаря чему в астрономическом каталоге, составленном по его наблюдениям и опубликованном в 1786 г., насчитывалось 2500 туманностей.
В 1788 г. Гершель женится. И хотя он был не молод (ему уже 50!), их семейный союз с англичанкой Мэри Питт оказался дружным и крепким. Несмотря на многочисленные научные достижения, учёный отличался мягким, добрым и обаятельным характером. Четыре года спустя в семье Гершелей родится сын, Джон, которому суждено стать знаменитым астрономом, чья книга «Очерки астрономии» повлияет на распространение астрономических знаний в Российской империи. А внук Уильяма Гершеля и сын Джона Гершеля – Уильям Джеймс Гершель – станет одним из основоположников дактилоскопии, метода идентификации человека по отпечаткам пальцев, широко распространённого в современной криминалистике.
В 1800 г. Гершель ставит ещё один необычный эксперимент. Занимаясь изучением Солнца, он искал способ ослабить нагрев инструмента для наблюдений. Для этого с помощью термометра учёный изучал действия разных участков видимого спектра. Результаты оказались необычными: «Расщепив» солнечный свет с помощью стеклянной призмы, Гершель поместил термометр за красной полосой видимого спектра и обнаружил повышение температуры, что доказывало наличие невидимого глазу излучения, позже названного инфракрасным.
Подводя итог своим научным изысканиям, учёный говорил: «Все человеческие открытия служат для более сильного доказательства истин, находящихся в Священных Писаниях». Как исследователь Вселенной, он считал что «всякий неверующий астроном является сумасшедшим». Христианская убеждённость Гершеля проявилась как в науке, так и в личной жизни. Всякий раз, видя нужду своих родных и близких, он стремился им помочь. Много раз оказывал денежную помощь своим братьям и отцу. На протяжении всей жизни учёный старался находить время на переписку с теми, кого знал и любил. К слову, большую часть его писем, помимо личных переживаний и музыкальных интересов, занимают богословские размышления.
Уильям Гершель завершил свой земной путь 25 августа 1822 г. и был похоронен неподалёку от Виндзорской обсерватории. В его честь были названы кратеры на Луне, Марсе и Мимасе, а также первая космическая обсерватория «Гершель» для широкого изучения инфракрасного излучения в космосе, запущенная 14 мая 2009 г.