윌리엄 허셜. 과학자의 전기

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허셜 프리드리히 빌헬름. 과학자의 전기

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윌리엄 허셜 (1738-1822).

XNUMX세기와 XNUMX세기의 전환기에 천문학은 태양계에 대한 지식으로 제한되었습니다. 별의 성질, 별 사이의 거리, 공간에서의 분포에 대해서는 아직 알려진 바가 없습니다. 가장 강력한 망원경의 도움으로 신중한 관찰을 통해 항성 우주 구조의 비밀을 더 깊이 꿰뚫어보려는 첫 번째 시도는 천문학자 Herschel의 이름과 관련이 있습니다.

프리드리히 빌헬름 허셜은 15년 1738월 1757일 하노버에서 하노버 경비병 아이작 허셜과 안나 일제 모리첸의 오보이스트 사이에서 태어났습니다. Herschel 개신교도들은 모라비아 출신이었는데, 아마도 종교적인 이유로 그곳을 떠났을 것입니다. 부모 가정의 분위기는 지적이라고 할 수 있습니다. "Biographical Note", 빌헬름의 일기와 편지, 그의 여동생 캐롤라인의 회고록은 우리에게 Herschel의 집과 관심사의 세계를 소개하고 뛰어난 관찰자와 연구원을 만들어낸 진정으로 거대한 작업과 헌신을 보여줍니다. 그는 광범위하지만 비체계적인 교육을 받았습니다. 수학, 천문학, 철학 수업은 정확한 과학에 대한 그의 능력을 보여주었습니다. 그러나 이것 외에도 빌헬름은 훌륭한 음악적 능력을 가지고 있었고 XNUMX세에 그는 음악가로서 연대 밴드에 합류했습니다. XNUMX년 XNUMX년간의 군 복무를 마치고 그는 하노버 연대의 악장인 그의 형제 야코프가 조금 더 일찍 이사했던 영국으로 떠났다.

주머니에 한 푼도 없는 Wilhelm은 영국에서 William으로 이름이 바뀌었고 런던에서 메모 복사를 시작했습니다. 1766년 그는 배스로 이사하여 곧 연주자, 지휘자 및 음악 교사로서 큰 명성을 얻었습니다. 그러나 그러한 삶은 그를 완전히 만족시킬 수 없었습니다. 자연 과학과 철학에 대한 Herschel의 관심, 끊임없는 독학으로 인해 그는 천문학에 대한 열정을 갖게 되었습니다. "음악이 과학보다 XNUMX배 더 어렵지 않다는 것이 얼마나 안타까운 일입니까, 저는 활동을 사랑하고 할 일이 필요합니다."라고 그는 형제에게 썼습니다.

1773년에 Herschel은 광학 및 천문학에 관한 많은 저서를 입수했습니다. Smith의 완전한 광학계와 퍼거슨의 천문학은 그의 참고서가 되었습니다. 같은 해에 초점거리가 약 75cm인 작은 망원경으로 하늘을 처음 보았지만 이렇게 낮은 배율로 관찰한 것은 연구원을 만족시키지 못했다. 더 빠른 망원경을 살 자금이 없었기 때문에 그는 직접 만들기로 결정했습니다. 필요한 도구와 블랭크를 구입한 그는 첫 번째 망원경을 위해 거울을 독립적으로 주조하고 광택을 냈습니다. 큰 어려움을 극복 한 Herschel은 같은 1773에서 초점 거리가 1,5m 이상인 반사경을 만들었습니다. 연삭 과정을 중단하면 거울의 품질이 악화되기 때문입니다. 거울용 여백을 만들다가 용광로가 폭발하면 작업은 어려울 뿐만 아니라 위험하기도 합니다.

캐롤라인 자매와 알렉산더 형제는 이 어려운 일에서 윌리엄의 충실하고 참을성 있는 조력자였습니다. 근면과 열정이 훌륭한 결과를 가져왔습니다. Herschel이 구리와 주석 합금으로 만든 거울은 우수한 품질로 별의 완벽한 둥근 이미지를 제공했습니다.

유명한 미국 천문학자 C. Whitney가 썼듯이 "1773년부터 1782년까지 Herschels는 전문 음악가에서 전문 천문학자로 전환하느라 바빴습니다."

1775년 Herschel은 그의 첫 번째 "하늘에 대한 측량"을 시작했습니다. 이때 그는 여전히 음악가로 생계를 이어갔지만 천문관측이 그의 진정한 열정이 되었다. 음악 수업 사이에는 망원경 거울을 만들고 저녁에는 콘서트를 하고 밤에는 별을 관찰하며 보냈다. 이를 위해 Herschel은 "별 특종"의 독창적인 새로운 방법, 즉 하늘의 특정 영역에 있는 별의 수를 세는 방법을 제안했습니다.

13년 1781월 3일 Herschel은 관찰하는 동안 이상한 점을 발견했습니다. 크기로 나는 그녀를 η 쌍둥이자리와 비교했고 별자리 Auriga와 쌍둥이자리 사이의 사각형에 있는 작은 별이 둘 중 하나보다 훨씬 더 큰 것을 발견했습니다. 나는 그것이 혜성일 것이라고 의심했습니다." 그 물체는 뚜렷한 원반을 가지고 있었고 황도를 따라 움직였습니다. 다른 천문학자들에게 "혜성"의 발견에 대해 알린 후 Herschel은 계속해서 그것을 관찰했습니다. 몇 달 후, 상트페테르부르크 과학 아카데미 A.I. Leksel의 아카데미 학자와 파리 과학 아카데미 P. 라플라스의 아카데미 학자인 두 명의 저명한 과학자가 열린 천체의 궤도를 계산하여 Herschel이 발견한 것을 증명했습니다. 토성 너머에 있는 행성. 나중에 천왕성으로 명명된 이 행성은 태양으로부터 거의 60억 킬로미터 떨어져 있으며 지구의 부피를 XNUMX배 이상 초과했습니다. 과학 역사상 처음으로 새로운 행성이 발견되었습니다. 이전에 알려진 다섯 개의 행성이 수세기 동안 하늘에서 관찰되었기 때문입니다. 천왕성의 발견은 태양계의 경계를 두 배 이상 넓히고 발견자에게 영광을 안겨주었습니다.

천왕성을 발견한 지 7개월 후인 1781년 1789월 XNUMX일 Herschel은 런던 왕립 천문 학회의 회원으로 선출되었으며 옥스포드 대학에서 박사 학위를, 런던 왕립 학회에서 금메달을 수상했습니다(XNUMX년, 상트페테르부르크 과학 아카데미는 그를 명예 회원으로 선출했습니다.)

천왕성의 발견은 Herschel의 경력을 결정했습니다. 아마추어 천문학자이자 하노버인의 후원자인 조지 1782세는 그를 200년 연봉 XNUMX파운드로 "왕실 천문학자"로 임명했습니다. 왕은 또한 그에게 윈저 근처의 슬로우에 별도의 천문대를 건설할 자금을 제공했습니다. 여기서 Herschel은 젊음의 열정과 비범한 불변성을 가지고 천문학적 관찰을 시작했습니다. 전기 작가 Arago에 따르면, 그는 왕실 사회에 그의 방심한 노력의 결과를 발표하기 위해서만 천문대를 떠났습니다.

Herschel은 계속해서 망원경 개선에 집중했습니다. 그는 그때까지 사용했던 두 번째 작은 거울을 완전히 버리고 이미지의 밝기를 크게 높였습니다. 점차적으로 Herschel은 거울의 직경을 늘렸습니다. 그 절정은 1789년에 제작된 거대한 망원경으로 길이 12m의 파이프와 직경 122cm의 거울이었으며 이 망원경은 아일랜드의 천문학자 W. Parsons가 거의 1845m에 달하는 더 큰 망원경을 제작한 18년까지 타의 추종을 불허했습니다. 거울 지름 183cm의 긴 길이.

최신 망원경을 사용하여 Herschel은 천왕성의 위성 XNUMX개와 토성의 위성 XNUMX개를 발견했습니다. 따라서 태양계에서 여러 천체의 발견은 Herschel의 이름과 관련이 있습니다. 그러나 이것이 그의 놀라운 활동의 주요 의미는 아닙니다.

그리고 Herschel 이전에는 수십 개의 이중 별이 알려졌습니다. 그러나 이러한 항성 쌍은 구성 별의 무작위 만남으로 간주되었으며 쌍성 별이 우주에 널리 퍼져 있다고 가정하지 않았습니다. Herschel은 수년에 걸쳐 하늘의 여러 부분을 주의 깊게 탐험하여 400개가 넘는 이중성을 발견했습니다. 그는 구성 요소 사이의 거리(각도 측정), 색상 및 겉보기 광택을 조사했습니다. 어떤 경우에는 이전에 쌍성으로 간주되었던 별이 삼중 및 사중(다중 별)으로 밝혀졌습니다. Herschel은 이중 별과 다중 별이 물리적으로 서로 연결된 별의 시스템이며 그가 확신했듯이 만유인력의 법칙에 따라 공통 무게 중심을 중심으로 회전한다는 결론에 도달했습니다. Herschel은 과학 역사상 최초로 쌍성(binary stars)을 체계적으로 연구한 천문학자입니다. 고대부터 육안으로 볼 수 있는 안드로메다 성운뿐만 아니라 오리온자리의 밝은 성운도 알려져 왔다. 그러나 망원경이 발전하면서 XNUMX세기에 들어서야 많은 성운이 발견되었습니다. 칸트와 램버트는 성운이 전체 항성계, 다른 은하계이지만 개별 별을 구별할 수 없는 엄청난 거리에 있다고 믿었다.

Herschel은 새로운 성운을 발견하고 연구하는 일을 훌륭하게 수행했습니다. 그는 이를 위해 점점 더 강력해지는 망원경을 사용했습니다. 1786년에 처음 등장한 그의 관찰을 바탕으로 그가 편집한 목록에는 약 2500개의 성운이 포함되어 있다고 말하는 것으로 충분합니다. 그러나 Herschel의 임무는 단순히 성운을 찾는 것이 아니라 성운의 본질을 밝히는 것이었습니다. 그의 강력한 망원경에서는 많은 성운이 개별 별들로 명확하게 분할되어 태양계에서 멀리 떨어진 성단으로 밝혀졌습니다. 어떤 경우에는 성운이 성운 고리로 둘러싸인 별임이 밝혀졌습니다. 그러나 다른 성운은 가장 강력한 122cm 망원경의 도움으로도 별들로 분리되지 않았습니다.

처음에 Herschel은 거의 모든 성운이 실제로 별들의 집합체이며 가장 멀리 떨어져 있는 성운도 더 강력한 망원경으로 관찰할 때 미래에 별들로 분해될 것이라고 결론지었습니다. 동시에 그는 이 성운들 중 일부가 우리은하 내의 성단이 아니라 독립적인 항성계임을 인정했습니다. 추가 연구를 통해 Herschel은 자신의 견해를 심화하고 완성했습니다. 성운의 세계는 이전에 예상할 수 있었던 것보다 더 복잡하고 다양하다는 것이 밝혀졌습니다.

계속해서 끊임없이 관찰하고 반성하면서 Herschel은 관찰된 성운의 대부분이 별보다 훨씬 더 희소한 물질(Herschel이 생각한 것처럼 "빛나는 액체")로 구성되어 있기 때문에 별으로 분해될 수 없다는 것을 인식했습니다.

따라서 Herschel은 별과 같은 성운 물질이 우주에 널리 퍼져 있다는 결론에 도달했습니다. 당연히 우주에서이 물질의 역할, 별이 생겨난 물질인지에 대한 질문이 생겼습니다. 1755년에 I. 칸트는 처음에 존재했던 흩어진 물질로부터 전체 항성계가 형성되었다는 가설을 제시했습니다. Herschel은 다양한 유형의 분해 불가능한 성운이 별 형성의 여러 단계를 나타낸다고 대담하게 제안했습니다. 성운을 압축하면 전체 별 무리 또는 단일 별이 점차 형성되며, 성운은 존재 초기에는 여전히 성운 껍질로 둘러싸여 있습니다. 칸트가 우리은하의 모든 별이 한때 동시에 형성되었다고 믿었다면, 허셜은 별의 나이가 다르고 별의 형성이 계속해서 계속된다고 제안한 최초의 사람입니다. 그것은 우리 시대에 일어나고 있습니다.

Herschel의이 아이디어는 나중에 잊혀졌고 먼 과거에 모든 별의 동시 기원에 대한 잘못된 견해가 오랫동안 과학을 지배했습니다. XNUMX세기 후반에 와서야 천문학의 엄청난 성공, 특히 소비에트 과학자들의 연구를 바탕으로 별의 나이 차이가 생겼습니다. 수십억 년 동안 나이가 결정되는 다른 별들과 대조적으로, 의심할 여지 없이 수백만 년 동안 존재했던 모든 종류의 별들이 연구되었습니다. 성운의 본질에 대한 Herschel의 견해는 가스와 먼지 성운이 우리 은하와 다른 은하에 널리 퍼져 있음을 입증한 현대 과학에 의해 일반적으로 확인되었습니다. 이 성운의 성질은 Herschel이 상상할 수 있었던 것보다 훨씬 더 복잡한 것으로 밝혀졌습니다.

동시에 Herschel은 생이 끝날 때조차도 일부 성운이 먼 별계이며 결국에는 별도의 별들로 분해될 것이라고 확신했습니다. 그리고 이것에서 그는 Kant와 Lambert처럼 옳았습니다.

이미 언급했듯이 1783세기에 많은 별의 고유 운동이 발견되었습니다. XNUMX년에 Herschel은 계산을 통해 우리 태양계도 Hercules 별자리를 향해 움직이고 있음을 설득력 있게 증명했습니다.

그러나 Herschel은 우리 은하 또는 우리 은하의 항성계 구조, 그 모양과 크기를 밝히는 것이 그의 주요 임무라고 생각했습니다. 그는 수십 년 동안 이 일을 했습니다. 그 당시 그는 별들 사이의 거리, 우주에서의 위치, 크기와 광도에 대한 데이터가 없었습니다. 이러한 데이터가 없기 때문에 Herschel은 모든 별이 동일한 광도를 가지며 공간에 고르게 분포되어 있어 별 사이의 거리가 거의 동일하고 태양이 시스템의 중심 근처에 있다고 가정했습니다. 동시에 Herschel은 세계 공간에서 빛의 흡수 현상을 알지 못했고 또한 은하수의 가장 먼 별조차도 그의 거대한 망원경에 접근 할 수 있다고 믿었습니다. 그는 이 망원경으로 하늘의 다른 부분에 있는 별을 세고 우리의 항성계가 한 방향 또는 다른 방향으로 얼마나 멀리 확장되었는지 확인하려고 했습니다.

그러나 Herschel의 원래 가정은 틀렸습니다. 이제 별들은 광도가 서로 다르며 은하계에서 불균등하게 분포되어 있음이 알려져 있습니다. 은하는 너무 커서 Herschel의 거대한 망원경도 그 경계에 도달할 수 없습니다. 따라서 그는 은하의 모양과 그 안의 태양의 위치에 대해 정확한 결론에 도달하지 못했고 그 크기를 크게 과소평가했습니다.

Herschel은 또한 천문학의 다른 문제도 다루었습니다. 그건 그렇고, 그는 태양 복사의 복잡한 특성을 풀고 그것이 빛, 열 및 화학 광선(눈에 감지되지 않는 복사)으로 구성되어 있다는 결론을 내렸습니다. 다시 말해, Herschel은 정상적인 태양 스펙트럼(적외선과 자외선)을 넘어서는 광선의 발견을 예상했습니다.

Herschel은 자신의 자유 시간을 천문학에 할애할 기회가 있었던 겸손한 아마추어로 과학 경력을 시작했습니다. 음악을 가르치는 것은 오랫동안 그에게 생계의 원천이었습니다. 그는 노년에야 과학을 할 수 있는 물질적 기회를 얻었습니다.

그는 실제 과학자와 훌륭한 사람의 특징을 결합했습니다. Herschel은 숙련된 관찰자, 정력적인 연구원, 깊이 있고 목적이 있는 사상가였습니다. 그의 명성이 절정에 달했을 때 그는 깊고 고귀한 본성의 특징인 매력적이고 친절하며 단순한 사람으로 남아 있었습니다.

Herschel은 그의 가족과 친구들에게 천문학에 대한 그의 열정을 전달할 수 있었습니다. 이미 언급했듯이 그의 여동생 캐롤리나는 과학 연구에서 그를 많이 도왔습니다. 카롤리나는 동생의 지도 아래 수학과 천문학을 공부한 후 자신의 관찰을 독립적으로 처리하고 허셜의 성운과 성단 목록을 출판할 준비를 했습니다. 캐롤리나는 관찰에 많은 시간을 할애하여 8개의 새로운 혜성과 14개의 성운을 발견했습니다. 그녀는 런던 왕립 천문학 학회와 왕립 아일랜드 아카데미의 명예 회원으로 선출된 영국과 유럽의 천문학자 집단에 동등한 입장으로 받아들여진 최초의 여성 연구원이었습니다.

1788년 Herschel은 영국인 Mary Pitt와 결혼했습니다. 1792년 Slough에서 태어난 그들의 아들 John은 이미 어린 시절에 놀라운 능력을 보여주었습니다. 그는 XNUMX세기 영국에서 가장 유명한 천문학자이자 물리학자가 되었습니다. 그의 인기 저서 "천문학에 관한 에세이"는 러시아어로 번역되어 러시아에 천문학 지식을 전파하는 데 큰 역할을 했습니다.

William Herschel은 25년 1822월 XNUMX일에 사망했으며 Windsor 근처의 작은 교회에 묻혔습니다.

저자: Samin D.K.

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그러나 최근 벨기에 의사 그룹은 너무 큰 음악으로 인해 자발적으로 발생한 기흉 XNUMX건을 설명했습니다. 세 명의 청년은 록 콘서트에서 부상을 입었고 네 번째는 밀폐된 차 안에서 너무 큰 스테레오 음악을 듣고 있었습니다.

의사에 따르면 저주파 소리는 특히 위험합니다. 그들은 내부 장기에서 공명을 일으 킵니다. 폐가 진동하기 시작하여 결과적으로 주변 조직에 균열이 형성되고 공기가 이를 통해 흉강으로 들어갑니다.

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