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BIOGRAFIEN GROSSER WISSENSCHAFTLER
Herschel Friedrich Wilhelm. Biographie des Wissenschaftlers
Verzeichnis / Biografien großer Wissenschaftler
An der Wende vom XNUMX. zum XNUMX. Jahrhundert beschränkte sich die Astronomie auf die Kenntnis des Sonnensystems. Über die Natur der Sterne, über die Entfernungen zwischen ihnen, über ihre Verteilung im Raum war noch nichts bekannt. Die ersten Versuche, durch sorgfältige Beobachtungen mit Hilfe der leistungsstärksten Teleskope tiefer in das Geheimnis des Aufbaus des Sternenuniversums einzudringen, sind mit dem Namen des Astronomen Herschel verbunden. Friedrich Wilhelm Herschel wurde am 15. November 1738 in Hannover als Sohn des Oboisten der hannoverschen Garde Isaac Herschel und Anna Ilse Moritzen geboren. Die Herscheler Protestanten stammten aus Mähren, das sie wahrscheinlich aus religiösen Gründen verließen. Die Atmosphäre des Elternhauses kann als intellektuell bezeichnet werden. „Biografische Notiz“, Wilhelms Tagebuch und Briefe, Erinnerungen seiner jüngeren Schwester Caroline führen uns in das Haus und die Welt von Herschels Interessen ein und zeigen jene wahrhaft titanische Arbeit und Begeisterung, die einen herausragenden Beobachter und Forscher hervorgebracht haben. Er erhielt eine umfangreiche, aber unsystematische Ausbildung. Der Unterricht in Mathematik, Astronomie und Philosophie zeigte seine Fähigkeit zur genauen Wissenschaft. Aber abgesehen davon hatte Wilhelm große musikalische Fähigkeiten und trat im Alter von vierzehn Jahren als Musiker in die Regimentskapelle ein. 1757 ging er nach vierjährigem Militärdienst nach England, wohin etwas früher sein Bruder Yakov, Kapellmeister des hannoverschen Regiments, gezogen war. Da er keinen Cent in der Tasche hatte, begann Wilhelm, der in England in William umbenannt wurde, in London mit dem Abschreiben von Notizen. 1766 zog er nach Bath, wo er als Interpret, Dirigent und Musiklehrer bald großen Ruhm erlangte. Aber ein solches Leben konnte ihn nicht vollkommen befriedigen. Herschels Interesse an Naturwissenschaften und Philosophie, ständige Selbstbildung führten ihn zu einer Leidenschaft für die Astronomie. „Schade, dass Musik nicht hundertmal schwieriger ist als Wissenschaft, ich liebe Aktivität und ich brauche etwas zu tun“, schrieb er an seinen Bruder. 1773 erwarb Herschel eine Reihe von Werken zur Optik und Astronomie. Smiths Complete System of Optics und Fergusons Astronomy wurden zu seinen Nachschlagewerken. Im selben Jahr betrachtete er erstmals mit einem kleinen Teleskop mit einer Brennweite von etwa 75 cm den Himmel, doch Beobachtungen mit einer so geringen Vergrößerung stellten den Forscher nicht zufrieden. Da kein Geld vorhanden war, um ein schnelleres Teleskop zu kaufen, beschloss er, es selbst zu bauen. Nachdem er die notwendigen Werkzeuge und Rohlinge gekauft hatte, goss und polierte er selbstständig einen Spiegel für sein erstes Teleskop. Unter großen Schwierigkeiten fertigte Herschel im selben Jahr 1773 einen Reflektor mit einer Brennweite von mehr als 1,5 m an, da das Abbrechen des Schleifprozesses die Qualität des Spiegels verschlechterte. Die Arbeit erwies sich nicht nur als schwierig, sondern auch als gefährlich, als ein Schmelzofen bei der Herstellung eines Spiegelrohlings explodierte. Schwester Caroline und Bruder Alexander waren Williams treue und geduldige Helfer bei dieser schwierigen Arbeit. Fleiß und Enthusiasmus führten zu hervorragenden Ergebnissen. Die von Herschel aus einer Kupfer-Zinn-Legierung hergestellten Spiegel waren von ausgezeichneter Qualität und gaben perfekt runde Bilder der Sterne ab. Wie der berühmte amerikanische Astronom C. Whitney schreibt, „waren die Herschels von 1773 bis 1782 damit beschäftigt, sich von professionellen Musikern in professionelle Astronomen zu verwandeln“. 1775 begann Herschel mit seiner ersten „Himmelsvermessung“. Seinen Lebensunterhalt verdiente er sich zu dieser Zeit noch als Musiker, doch astronomische Beobachtungen wurden zu seiner wahren Leidenschaft. Zwischen den Musikstunden fertigte er Spiegel für Teleskope, gab abends Konzerte und verbrachte seine Nächte damit, die Sterne zu beobachten. Zu diesem Zweck schlug Herschel eine originelle neue Methode des "Star Scoops" vor, dh das Zählen der Anzahl der Sterne in bestimmten Bereichen des Himmels. Am 13. März 1781 bemerkte Herschel beim Beobachten etwas Ungewöhnliches: „Zwischen zehn und elf Uhr abends, als ich schwache Sterne in der Nähe von η Gemini untersuchte, bemerkte ich einen, der größer aussah als der Rest. Überrascht von seiner Ungewöhnlichkeit Ich verglich sie mit η Zwillinge und einem kleinen Stern im Quadrat zwischen den Sternbildern Auriga und Zwillinge und stellte fest, dass er viel größer war als beide. Ich vermutete, dass es sich um einen Kometen handelte.“ Das Objekt hatte eine ausgeprägte Scheibe und bewegte sich entlang der Ekliptik. Nachdem Herschel andere Astronomen über die Entdeckung des "Kometen" informiert hatte, beobachtete er ihn weiter. Einige Monate später bewiesen zwei bekannte Wissenschaftler - Akademiker der St. Petersburger Akademie der Wissenschaften A. I. Leksel und Akademiker der Pariser Akademie der Wissenschaften P. Laplace -, nachdem sie die Umlaufbahn eines offenen Himmelsobjekts berechnet hatten, dass Herschel entdeckt hatte a Planet, der sich jenseits des Saturn befand. Der Planet, später Uranus genannt, war fast 3 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt und überstieg das Volumen der Erde um mehr als das 60-fache. Zum ersten Mal in der Wissenschaftsgeschichte wurde ein neuer Planet entdeckt, da die bisher bekannten fünf Planeten seit Jahrhunderten am Himmel beobachtet werden. Die Entdeckung von Uranus hat die Grenzen des Sonnensystems mehr als zweimal verschoben und seinem Entdecker Ruhm gebracht. Neun Monate nach der Entdeckung des Uranus, am 7. Dezember 1781, wurde Herschel zum Mitglied der Royal Astronomical Society of London gewählt, er erhielt einen Doktortitel der Universität Oxford und eine Goldmedaille der Royal Society of London (1789 die St. Petersburger Akademie der Wissenschaften wählte ihn zum Ehrenmitglied). Die Entdeckung des Uranus bestimmte Herschels Karriere. König Georg III., selbst Amateurastronom und Gönner der Hannoveraner, ernannte ihn 1782 zum „Royal Astronomer“ mit einem Jahresgehalt von 200 Pfund. Der König versorgte ihn auch mit Geldmitteln für den Bau eines separaten Observatoriums in Slow bei Windsor. Hier machte sich Herschel mit jugendlichem Eifer und ungewöhnlicher Beständigkeit an astronomische Beobachtungen. Laut dem Biografen Arago verließ er das Observatorium nur, um der königlichen Gesellschaft die Ergebnisse seiner wachsamen Arbeit vorzustellen. Herschel konzentrierte sich weiterhin auf die Verbesserung von Teleskopen. Auf den bis dahin verwendeten zweiten kleinen Spiegel verzichtete er komplett und erhöhte dadurch die Helligkeit des Bildes deutlich. Allmählich vergrößerte Herschel die Durchmesser der Spiegel. Höhepunkt war das für die damalige Zeit gebaute Riesenteleskop mit einem 1789 m langen Rohr und einem Spiegel von 12 cm Durchmesser von 122. Dieses Teleskop blieb bis 1845 unübertroffen, als der irische Astronom W. Parsons ein noch größeres Teleskop – fast 18 Meter – baute lang mit einem Spiegeldurchmesser 183 cm. Mit dem neuesten Teleskop entdeckte Herschel zwei Uranusmonde und zwei Saturnmonde. So ist die Entdeckung mehrerer Himmelskörper im Sonnensystem mit dem Namen Herschel verbunden. Aber das ist nicht die Hauptbedeutung seiner bemerkenswerten Tätigkeit. Und vor Herschel waren mehrere Dutzend Doppelsterne bekannt. Aber solche Sternpaare wurden als zufällige Begegnungen ihrer Bestandteile angesehen, und es wurde nicht angenommen, dass Doppelsterne im Universum weit verbreitet sind. Herschel erkundete im Laufe der Jahre sorgfältig verschiedene Teile des Himmels und entdeckte über 400 Doppelsterne. Er untersuchte die Abstände zwischen den Komponenten (in Winkelmaßen), ihre Farbe und scheinbare Brillanz. In einigen Fällen stellten sich Sterne, die zuvor als binär betrachtet wurden, als dreifach und vierfach (Mehrfachsterne) heraus. Herschel kam zu dem Schluss, dass Doppel- und Mehrfachsterne Systeme von Sternen sind, die physikalisch miteinander verbunden sind und nach seiner Überzeugung nach dem Gesetz der universellen Gravitation um einen gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. Herschel war der erste Astronom in der Wissenschaftsgeschichte, der Doppelsterne systematisch untersuchte. Seit der Antike sind der helle Nebel im Sternbild Orion sowie der mit bloßem Auge sichtbare Nebel im Sternbild Andromeda bekannt. Aber erst im XNUMX. Jahrhundert, als sich die Teleskope verbesserten, wurden viele Nebel entdeckt. Kant und Lambert glaubten, dass Nebel ganze Sternensysteme sind, andere Milchstraßen, aber in kolossalen Entfernungen entfernt, in denen einzelne Sterne nicht unterschieden werden können. Herschel hat bei der Entdeckung und Untersuchung neuer Nebel großartige Arbeit geleistet. Dazu nutzte er die immer stärker werdende Leistung seiner Teleskope. Es genügt zu sagen, dass die von ihm auf der Grundlage seiner Beobachtungen zusammengestellten Kataloge, von denen der erste 1786 erschien, etwa 2500 Nebel enthalten. Herschels Aufgabe war es jedoch nicht einfach, Nebel zu finden, sondern ihre Natur aufzudecken. In seinen leistungsstarken Teleskopen wurden viele Nebel klar in einzelne Sterne zerlegt und entpuppten sich so als Sternhaufen weit entfernt vom Sonnensystem. In einigen Fällen stellte sich heraus, dass der Nebel ein Stern war, der von einem Nebelring umgeben war. Aber andere Nebel wurden auch mit Hilfe des stärksten 122-cm-Teleskops nicht in Sterne getrennt. Herschel kam zunächst zu dem Schluss, dass fast alle Nebel eigentlich Ansammlungen von Sternen sind und auch die entferntesten von ihnen in Zukunft zu Sternen zerfallen werden – wenn sie mit noch leistungsstärkeren Teleskopen beobachtet werden. Gleichzeitig räumte er ein, dass einige dieser Nebel keine Sternhaufen innerhalb der Milchstraße seien, sondern eigenständige Sternensysteme. Weitere Forschungen zwangen Herschel, seine Ansichten zu vertiefen und zu vervollständigen. Die Welt der Nebel erwies sich als komplexer und vielfältiger als bisher zu erwarten war. Herschel setzte seine unermüdliche Beobachtung und Reflexion fort und erkannte, dass viele der beobachteten Nebel überhaupt nicht in Sterne zerlegt werden können, da sie aus viel dünnerer Materie („leuchtende Flüssigkeit“, wie Herschel dachte) bestehen als Sterne. So kam Herschel zu dem Schluss, dass Nebelmaterie wie Sterne im Universum weit verbreitet ist. Natürlich stellte sich die Frage nach der Rolle dieser Substanz im Universum, ob es das Material ist, aus dem Sterne entstanden sind. Bereits 1755 stellte I. Kant eine Hypothese über die Entstehung ganzer Sternsysteme aus der ursprünglich vorhandenen verstreuten Materie auf. Herschel schlug mutig vor, dass verschiedene Arten von unzersetzbaren Nebeln unterschiedliche Stadien der Sternentstehung darstellen. Durch die Verdichtung des Nebels wird daraus nach und nach entweder ein ganzer Sternhaufen oder ein einzelner Stern, der zu Beginn seiner Existenz noch von einer Nebelhülle umgeben ist. Wenn Kant glaubte, dass alle Sterne der Milchstraße einst gleichzeitig entstanden sind, dann war Herschel der erste, der darauf hinwies, dass die Sterne unterschiedlich alt sind und die Entstehung von Sternen kontinuierlich fortschreitet; es geschieht in unserer Zeit. Diese Idee von Herschel geriet später in Vergessenheit, und die irrige Meinung über die gleichzeitige Entstehung aller Sterne in ferner Vergangenheit beherrschte lange Zeit die Wissenschaft. Erst in der zweiten Hälfte des XNUMX. Jahrhunderts wurde auf der Grundlage der enormen Erfolge der Astronomie und insbesondere der Arbeit sowjetischer Wissenschaftler ein Unterschied im Alter der Sterne festgestellt. Ganze Klassen von Sternen wurden untersucht, die unbestreitbar seit einigen Millionen Jahren existieren, im Gegensatz zu anderen Sternen, deren Alter durch Milliarden von Jahren bestimmt wird. Herschels Ansichten über die Natur von Nebeln wurden allgemein durch die moderne Wissenschaft bestätigt, die festgestellt hat, dass Gas- und Staubnebel in unserer und anderen Galaxien weit verbreitet sind. Die Natur dieser Nebel erwies sich als noch komplexer, als Herschel sich hätte vorstellen können. Gleichzeitig war Herschel selbst am Ende seines Lebens davon überzeugt, dass einige Nebel ferne Sternensysteme seien, die schließlich in einzelne Sterne zerfallen würden. Und damit hat er, wie Kant und Lambert, Recht behalten. Wie bereits erwähnt, wurde im 1783. Jahrhundert die Eigenbewegung vieler Sterne entdeckt. XNUMX konnte Herschel durch Berechnungen überzeugend nachweisen, dass sich auch unser Sonnensystem auf das Sternbild Herkules zubewegt. Aber Herschel sah seine Hauptaufgabe darin, die Struktur des Sternensystems der Milchstraße oder unserer Galaxie, seine Form und Größe aufzuklären. Das tat er mehrere Jahrzehnte lang. Er verfügte damals weder über die Entfernungen zwischen den Sternen, noch über ihre Platzierung im Raum, noch über ihre Größe und Leuchtkraft. Ohne diese Daten nahm Herschel an, dass alle Sterne die gleiche Leuchtkraft haben und gleichmäßig im Raum verteilt sind, sodass die Abstände zwischen ihnen mehr oder weniger gleich sind und sich die Sonne in der Nähe des Zentrums des Systems befindet. Gleichzeitig kannte Herschel das Phänomen der Lichtabsorption im Weltall nicht und glaubte zudem, dass selbst die entferntesten Sterne der Milchstraße für sein Riesenteleskop zugänglich seien. Mit diesem Teleskop zählte er die Sterne an verschiedenen Stellen des Himmels und versuchte festzustellen, wie weit sich unser Sternensystem in die eine oder andere Richtung erstreckte. Aber Herschels ursprüngliche Annahmen waren falsch. Inzwischen ist bekannt, dass sich Sterne in ihrer Leuchtkraft unterscheiden und dass sie in der Galaxie ungleichmäßig verteilt sind. Die Galaxie ist so groß, dass selbst Herschels Riesenteleskop ihre Grenzen nicht erreichen konnte. Daher konnte er nicht zu den richtigen Schlussfolgerungen über die Form der Galaxie und die Position der Sonne darin kommen, und er unterschätzte ihre Größe stark. Herschel befasste sich auch mit anderen Fragen der Astronomie. Nebenbei entschlüsselte er die komplexe Natur der Sonnenstrahlung und kam zu dem Schluss, dass sie aus Licht, Wärme und chemischen Strahlen (Strahlung, die vom Auge nicht wahrgenommen wird) besteht. Mit anderen Worten, Herschel nahm die Entdeckung von Strahlen vorweg, die über das normale Sonnenspektrum hinausgehen - Infrarot und Ultraviolett. Herschel begann seine wissenschaftliche Karriere als bescheidener Amateur, der die Möglichkeit hatte, nur seine Freizeit der Astronomie zu widmen. Das Unterrichten von Musik ist für ihn seit langem eine Quelle des Lebensunterhalts. Erst im Alter erwarb er materielle Möglichkeiten, Wissenschaft zu betreiben. Er vereinte die Eigenschaften eines echten Wissenschaftlers und einer wunderbaren Person. Herschel war ein geschickter Beobachter, ein energischer Forscher, ein tiefer und zielstrebiger Denker. Auf dem Höhepunkt seines Ruhms blieb er ein charmanter, freundlicher und einfacher Mensch, der für tiefe und edle Naturen charakteristisch ist. Herschel gelang es, seine Leidenschaft für die Astronomie an seine Familie und Freunde weiterzugeben. Seine Schwester Carolina half ihm, wie bereits erwähnt, sehr bei der wissenschaftlichen Arbeit. Nachdem Carolina unter der Anleitung ihres Bruders Mathematik und Astronomie studiert hatte, verarbeitete sie unabhängig seine Beobachtungen und bereitete Herschels Kataloge von Nebeln und Sternhaufen für die Veröffentlichung vor. Carolina widmete viel Zeit den Beobachtungen und entdeckte 8 neue Kometen und 14 Nebel. Sie war die erste Forscherin, die gleichermaßen in die Kohorte englischer und europäischer Astronomen aufgenommen wurde, die sie zum Ehrenmitglied der Royal Astronomical Society of London und der Royal Irish Academy wählten. 1788 heiratete Herschel eine Engländerin, Mary Pitt. Ihr Sohn John, der 1792 in Slough geboren wurde, zeigte bereits in der Kindheit bemerkenswerte Fähigkeiten. Er wurde einer der berühmtesten englischen Astronomen und Physiker des XNUMX. Jahrhunderts. Sein beliebtes Buch „Essays on Astronomy“ wurde ins Russische übersetzt und spielte eine große Rolle bei der Verbreitung astronomischen Wissens in Russland. William Herschel starb am 25. August 1822 und ist in einer kleinen Kirche in der Nähe von Windsor begraben. Autor: Samin D. K.
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