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BIOGRAFIE DI GRANDI SCIENZIATI
Herschel Friedrich Wilhelm. Biografia di uno scienziato
Elenco / Biografie di grandi scienziati
A cavallo tra il XVII e il XVIII secolo, l'astronomia si limitava alla conoscenza del sistema solare. Non si sapeva ancora nulla della natura delle stelle, delle distanze tra loro, della loro distribuzione nello spazio. I primi tentativi di penetrare più a fondo nel segreto della struttura dell'Universo stellare attraverso attente osservazioni con l'ausilio dei più potenti telescopi sono associati al nome dell'astronomo Herschel. Friedrich Wilhelm Herschel nacque il 15 novembre 1738 ad Hannover dall'oboista della guardia di Hannover Isaac Herschel e Anna Ilse Moritzen. I protestanti Herschel provenivano dalla Moravia, che lasciarono, probabilmente per motivi religiosi. L'atmosfera della casa dei genitori può essere definita intellettuale. "Nota biografica", il diario e le lettere di Wilhelm, memorie di sua sorella minore Caroline, ci introducono alla casa e al mondo degli interessi di Herschel e mostrano il lavoro e la dedizione davvero titanici che hanno creato un osservatore e ricercatore eccezionale. Ha ricevuto un'istruzione ampia ma non sistematica. Le lezioni di matematica, astronomia, filosofia hanno rivelato la sua capacità di scienze esatte. Ma, oltre a questo, Wilhelm aveva grandi capacità musicali e all'età di quattordici anni si unì alla banda del reggimento come musicista. Nel 1757, dopo quattro anni di servizio militare, partì per l'Inghilterra, dove un po' prima si era trasferito suo fratello Yakov, capobanda del reggimento di Hannover. Non avendo un centesimo in tasca, William, ribattezzato William in Inghilterra, iniziò a copiare appunti a Londra. Nel 1766 si trasferì a Bath, dove ottenne presto una grande fama come interprete, direttore d'orchestra e insegnante di musica. Ma una vita del genere non poteva soddisfarlo pienamente. L'interesse di Herschel per le scienze naturali e la filosofia, la costante autoeducazione lo hanno portato alla passione per l'astronomia. "Che peccato che la musica non sia cento volte più difficile della scienza, amo l'attività e ho bisogno di qualcosa da fare", scrisse a suo fratello. Nel 1773 Herschel acquisì una serie di opere di ottica e astronomia. Il sistema completo di ottica di Smith e l'astronomia di Ferguson divennero i suoi libri di riferimento. Nello stesso anno osservò per la prima volta il cielo con un piccolo telescopio con una focale di circa 75 cm, ma le osservazioni con un ingrandimento così basso non soddisfacevano il ricercatore. Poiché non c'erano fondi per acquistare un telescopio più veloce, decise di costruirlo da solo. Dopo aver acquistato gli strumenti e i pezzi grezzi necessari, ha lanciato e lucidato in modo indipendente uno specchio per il suo primo telescopio. Superate grandi difficoltà, Herschel nello stesso 1773 realizzò un riflettore con una focale superiore a 1,5 m., poiché l'interruzione del processo di molatura peggiorava la qualità dello specchio. Il lavoro si è rivelato non solo difficile, ma anche pericoloso, una volta che un forno fusorio è esploso mentre creava uno spazio vuoto per uno specchio. La sorella Caroline e il fratello Alexander furono i fedeli e pazienti aiutanti di William in questo difficile lavoro. Diligenza ed entusiasmo hanno dato ottimi risultati. Gli specchi realizzati da Herschel con una lega di rame e stagno erano di ottima qualità e davano immagini delle stelle perfettamente rotonde. Come scrive il famoso astronomo americano C. Whitney, "dal 1773 al 1782, gli Herschel furono impegnati a trasformarsi da musicisti professionisti in astronomi professionisti". Nel 1775 Herschel iniziò la sua prima "rilievo del cielo". A quel tempo, continuava ancora a guadagnarsi da vivere come musicista, ma le osservazioni astronomiche divennero la sua vera passione. Tra le lezioni di musica, costruiva specchi per telescopi, teneva concerti la sera e passava le notti osservando le stelle. A questo scopo Herschel ha proposto un nuovo metodo originale di "star scoops", ovvero il conteggio del numero di stelle in determinate aree del cielo. Il 13 marzo 1781, osservando, Herschel notò qualcosa di insolito: "Tra le dieci e le undici di sera, mentre studiavo deboli stelle nelle vicinanze di η Gemini, ne notai una che sembrava più grande delle altre. Sorpreso dalla sua insolita dimensioni, l'ho confrontata con η Gemini e una piccola stella nel quadrato tra le costellazioni Auriga e Gemini e ho scoperto che era molto più grande di entrambe. Sospettavo che fosse una cometa". L'oggetto aveva un disco pronunciato e si muoveva lungo l'eclittica. Dopo aver informato altri astronomi della scoperta della "cometa", Herschel continuò ad osservarla. Pochi mesi dopo, due noti scienziati - Accademico dell'Accademia delle scienze di San Pietroburgo A.I. Leksel e Accademico dell'Accademia delle scienze di Parigi P. Laplace - dopo aver calcolato l'orbita di un oggetto celeste aperto, dimostrarono che Herschel aveva scoperto un pianeta che si trovava oltre Saturno. Il pianeta, in seguito chiamato Urano, si trovava a quasi 3 miliardi di chilometri dal Sole e superava il volume della Terra di oltre 60 volte. Per la prima volta nella storia della scienza è stato scoperto un nuovo pianeta, poiché i cinque pianeti precedentemente conosciuti sono stati osservati nel cielo per secoli. La scoperta di Urano ha spinto i confini del sistema solare più di due volte e ha portato fama al suo scopritore. Nove mesi dopo la scoperta di Urano, il 7 dicembre 1781, Herschel fu eletto membro della Royal Astronomical Society of London, ricevette un dottorato dall'Università di Oxford e una medaglia d'oro dalla Royal Society of London (nel 1789, il L'Accademia delle Scienze di San Pietroburgo lo ha eletto membro onorario). La scoperta di Urano ha definito la carriera di Herschel. Re Giorgio III, egli stesso astronomo dilettante e mecenate degli Hannover, lo nominò nel 1782 "Astronomo Reale" con uno stipendio annuo di 200 sterline. Il re gli fornì anche i fondi per costruire un osservatorio separato a Slough, vicino a Windsor. Qui Herschel si dedicò alle osservazioni astronomiche con fervore giovanile e insolita costanza. Secondo il biografo Arago, lasciò l'Osservatorio solo per presentare i risultati delle sue vigile fatiche alla società reale. Herschel ha continuato a concentrarsi sul miglioramento dei telescopi. Ha completamente scartato il secondo specchietto, che era stato utilizzato fino ad allora, e quindi ha aumentato notevolmente la luminosità dell'immagine. A poco a poco Herschel aumentò i diametri degli specchi. Il suo picco era il gigantesco telescopio costruito per l'epoca nel 1789, con un tubo lungo 12 m e uno specchio di 122 cm di diametro.Questo telescopio rimase insuperabile fino al 1845, quando l'astronomo irlandese W. Parsons costruì un telescopio ancora più grande - quasi 18 metri lungo con specchio diametro 183 cm. Utilizzando l'ultimo telescopio, Herschel scoprì due lune di Urano e due lune di Saturno. Pertanto, la scoperta di diversi corpi celesti nel sistema solare è associata al nome di Herschel. Ma questo non è il significato principale della sua straordinaria attività. E prima di Herschel si conoscevano diverse dozzine di stelle doppie. Ma tali coppie stellari erano considerate come incontri casuali delle loro stelle costituenti e non si presumeva che le stelle binarie fossero diffuse nell'Universo. Herschel ha esplorato attentamente diverse parti del cielo nel corso degli anni e ha scoperto oltre 400 stelle doppie. Ha studiato le distanze tra i componenti (in misure angolari), il loro colore e l'apparente brillantezza. In alcuni casi, le stelle che in precedenza erano considerate binarie si sono rivelate triple e quadruple (stelle multiple). Herschel giunse alla conclusione che le stelle doppie e multiple sono sistemi di stelle fisicamente connesse tra loro e, come era convinto, ruotanti attorno a un baricentro comune, secondo la legge di gravitazione universale. Herschel è stato il primo astronomo nella storia della scienza a studiare sistematicamente le stelle binarie. Sin dai tempi antichi sono note la nebulosa luminosa nella costellazione di Orione, così come la nebulosa nella costellazione di Andromeda, visibile ad occhio nudo. Ma solo nel XNUMX° secolo, con il miglioramento dei telescopi, furono scoperte molte nebulose. Kant e Lambert credevano che le nebulose fossero interi sistemi stellari, altre Vie Lattee, ma remote a distanze colossali alle quali non è possibile distinguere le singole stelle. Herschel ha fatto un ottimo lavoro scoprendo e studiando nuove nebulose. Ha usato la potenza sempre crescente dei suoi telescopi per questo. Basti pensare che i cataloghi da lui compilati sulla base delle sue osservazioni, la prima delle quali apparve nel 1786, comprendono circa 2500 nebulose. Il compito di Herschel, tuttavia, non era solo quello di trovare le nebulose, ma di rivelarne la natura. Nei suoi potenti telescopi, molte nebulose erano chiaramente divise in singole stelle e si rivelarono quindi ammassi stellari lontani dal sistema solare. In alcuni casi, la nebulosa si è rivelata una stella circondata da un anello nebuloso. Ma altre nebulose non sono state separate in stelle, nemmeno con l'aiuto del più potente telescopio da 122 cm. In un primo momento, Herschel concluse che quasi tutte le nebulose sono in realtà raccolte di stelle, e anche le più lontane si decomporranno in stelle in futuro, se osservate con telescopi ancora più potenti. Allo stesso tempo, ha ammesso che alcune di queste nebulose non sono ammassi stellari all'interno della Via Lattea, ma sistemi stellari indipendenti. Ulteriori ricerche hanno costretto Herschel ad approfondire e completare le sue opinioni. Il mondo delle nebulose si è rivelato più complesso e diversificato di quanto ci si potesse aspettare in precedenza. Continuando a osservare e riflettere instancabilmente, Herschel riconobbe che molte delle nebulose osservate non possono essere affatto decomposte in stelle, poiché sono costituite da materia molto più rarefatta ("liquido luminoso", come pensava Herschel) rispetto alle stelle. Così, Herschel è giunto alla conclusione che la materia nebulosa, come le stelle, è diffusa nell'universo. Naturalmente, è sorta la domanda sul ruolo di questa sostanza nell'Universo, sul fatto che sia il materiale da cui sono nate le stelle. Già nel 1755, I. Kant avanzò un'ipotesi sulla formazione di interi sistemi stellari dalla materia dispersa inizialmente esistente. Herschel ha suggerito audacemente che diversi tipi di nebulose indecomponibili rappresentano diversi stadi di formazione stellare. Compattando la nebulosa, da essa si forma gradualmente o un intero ammasso di stelle o una singola stella, che all'inizio della sua esistenza è ancora circondata da un guscio nebuloso. Se Kant credeva che tutte le stelle della Via Lattea si fossero formate una volta contemporaneamente, allora Herschel fu il primo a suggerire che le stelle hanno età diverse e che la formazione delle stelle continua continuamente; sta accadendo nel nostro tempo. Questa idea di Herschel fu successivamente dimenticata e l'opinione errata sull'origine simultanea di tutte le stelle nel lontano passato dominò la scienza per molto tempo. Solo nella seconda metà del XX secolo, sulla base degli enormi successi dell'astronomia e, in particolare, del lavoro degli scienziati sovietici, è stata stabilita una differenza nell'età delle stelle. Sono state studiate intere classi di stelle, esistenti indiscutibilmente da pochi milioni di anni, a differenza di altre stelle, la cui età è determinata da miliardi di anni. Le opinioni di Herschel sulla natura delle nebulose sono state confermate in termini generali dalla scienza moderna, che ha stabilito che le nebulose di gas e polvere sono diffuse nella nostra e in altre galassie. La natura di queste nebulose si è rivelata ancora più complessa di quanto Herschel avrebbe potuto immaginare. Allo stesso tempo, anche alla fine della sua vita, Herschel era convinto che alcune nebulose fossero sistemi stellari lontani, che alla fine si sarebbero scomposti in stelle separate. E in questo lui, come Kant e Lambert, si rivelò avere ragione. Come già accennato, nel 1783° secolo fu scoperto il moto proprio di molte stelle. Nel XNUMX Herschel riuscì a dimostrare in modo convincente con calcoli che anche il nostro sistema solare si sta muovendo verso la costellazione di Ercole. Ma Herschel considerava il suo compito principale quello di chiarire la struttura del sistema stellare della Via Lattea, o la nostra Galassia, la sua forma e dimensione. Lo ha fatto per diversi decenni. A quel tempo non aveva dati a sua disposizione né sulle distanze tra le stelle, né sulla loro collocazione nello spazio, né sulla loro dimensione e luminosità. Senza questi dati, Herschel ha ipotizzato che tutte le stelle abbiano la stessa luminosità e siano distribuite uniformemente nello spazio, in modo che le distanze tra loro siano più o meno le stesse e che il Sole si trovi vicino al centro del sistema. Allo stesso tempo, Herschel non conosceva il fenomeno dell'assorbimento della luce nello spazio mondiale e credeva, inoltre, che anche le stelle più lontane della Via Lattea fossero accessibili al suo gigantesco telescopio. Con questo telescopio, ha contato le stelle in diverse parti del cielo e ha cercato di determinare fino a che punto il nostro sistema stellare si estendesse in una direzione o nell'altra. Ma le ipotesi originali di Herschel erano sbagliate. Ora è noto che le stelle differiscono l'una dall'altra per luminosità e che sono distribuite in modo non uniforme nella Galassia. La galassia è così grande che nemmeno il gigantesco telescopio di Herschel è riuscito a raggiungere i suoi confini. Pertanto, non riuscì a trarre conclusioni corrette sulla forma della Galassia e sulla posizione del Sole in essa, e ne sottovalutò notevolmente le dimensioni. Herschel si occupò anche di altre questioni di astronomia. A proposito, ha svelato la natura complessa della radiazione solare e ha concluso che include luce, calore e raggi chimici (radiazioni che non vengono percepite dall'occhio). In altre parole, Herschel ha anticipato la scoperta di raggi che vanno oltre il normale spettro solare: infrarosso e ultravioletto. Herschel iniziò la sua carriera scientifica come un modesto dilettante che ebbe l'opportunità di dedicare solo il suo tempo libero all'astronomia. L'insegnamento della musica è stato a lungo una fonte di sostentamento per lui. Solo in età avanzata acquisì opportunità materiali per fare scienza. Ha combinato le caratteristiche di un vero scienziato e una persona meravigliosa. Herschel era un abile osservatore, un ricercatore energico, un pensatore profondo e determinato. All'apice della sua fama, rimase un uomo affascinante, gentile e semplice, caratteristico delle nature profonde e nobili. Herschel è riuscito a trasmettere la sua passione per l'astronomia alla sua famiglia e ai suoi amici. Sua sorella Carolina, come già accennato, lo ha aiutato molto nel lavoro scientifico. Avendo studiato matematica e astronomia sotto la guida di suo fratello, Carolina elaborò indipendentemente le sue osservazioni, preparò i cataloghi di nebulose e ammassi stellari di Herschel per la pubblicazione. Dedicando molto tempo alle osservazioni, Carolina scoprì 8 nuove comete e 14 nebulose. È stata la prima ricercatrice donna ad essere accettata su un piano di parità nella coorte di astronomi inglesi ed europei che l'hanno eletta membro onorario della Royal Astronomical Society di Londra e della Royal Irish Academy. Nel 1788, Herschel sposò una donna inglese, Mary Pitt. Il loro figlio John, nato a Slough nel 1792, già durante l'infanzia mostrò notevoli capacità. Divenne uno dei più famosi astronomi e fisici inglesi del XIX secolo. Il suo libro popolare "Saggi sull'astronomia" è stato tradotto in russo e ha svolto un ruolo importante nella diffusione della conoscenza astronomica in Russia. William Herschel morì il 25 agosto 1822 ed è sepolto in una piccola chiesa vicino a Windsor. Autore: Samin D.K.
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