Комментарии читателей дают богатую пищу для размышлений. Иногда размышления приводят к появлению новых статей. Вот недавно мы обсуждали возможность потерять и найти древнюю цивилизацию. Сейчас вспомнился ещё один разговор.
Я уже слегка касалась этой темы в биографической очерке о Константине Ацеулове. Теперь остановлюсь на другой биографии.
Уильям Гершель (1738-1822) — великий астроном, раздвинувший для нас границы Солнечной системы за пределы орбиты Сатурна и, по сути, открывший нашу Галактику. То есть, он первый объяснил, что именно мы видим, когда любуемся на Млечный Путь, за счёт чего получается такая картинка. Наверное, можно даже сказать, что он открыл для нас Вселенную, в том виде, как мы её сейчас воспринимаем. Родился в Гановере, при рождении получил имя Фридрих Вильгельм. После его переселения в Англию это имя стали произносить на английский манер — Фредерик Уильям.
Отец нашего героя был профессиональный музыкант, служивший в оркестре местной гвардии и тем добывавший себе пропитание. Семья была многодетная, все дети были музыкально одарены, и отец очень серьёзно занимался их обучением. Он надеялся, что отпрыски сделают музыкальную карьеру, более успешную, чем это удалось ему самому.
Успешная музыкальная карьера в Германии того времени — это занять заметное место в придворном оркестре. Благо, имелось великое множество монархов, герцогов и курфюрстов, у них имелись дворы, а следовательно они нуждались в придворных музыкантах. Причём это была не просто функция, обеспечивающая танцы, а предмет престижа. Музыка стала одной из самых модных увлечений, а немцы неожиданно оказались в этом вопросе впереди планеты всей.
Но, чтоб занять соответствующее место, нужно было не только музыкальное мастерство, но и внешний лоск. Юных Гершелей кроме музыки обучали и французскому языку и латыни, поощряли интеллектуальное чтение. Также много внимания уделялось музыкальной теории, и в этой связи большое место в семейной образовательной программе занимала математика. В их доме были хорошо известны имена Лейбница, Ньютона и Эйлера.
Однако же честолюбивые мечты отца сбылись не сразу. Семья была стеснена в средствах и в четырнадцать лет Вильгельму пришлось поступить в военный оркестр. Четыре года спустя началась Семилетняя война (1756 — 1763), эта генеральная репетиция мировых войн XX века. В ту пору английский король Георг II был по совместительству курфюрстом Ганновера, и полк, где служил Вильгельм Гершель, дислоцировался в Англии. В это время молодой человек принялся за усиленное изучение английского языка, но вскоре его военную часть вернули на континент.
На самом деле Гершели не питали большой склонности к военной службе. Старшему брату Вильгельма Якобу удалось, не смотря на начавшуюся войну, официально уйти в отставку и получить место в придворном оркестре. Вильгельм же вскоре воспользовался возникшей после сражения при Хастенбеке (июль 1757 г. ) неразберихой, оставил службу самовольно и вернулся в Англию. Поначалу там он тоже устраивается в гарнизонном оркестре в Йоркшире, зарабатывает переписыванием нот, даёт уроки музыки, постепенно получает известность как виртуозный исполнитель. Его основными инструментами были гобой и скрипка. Также он играл на альте и на органе.
В Англии не было столько придворных должностей, сколько в Германии, зато там была больше развита концертная деятельность для простых смертных. В 1762 году двадцатичетырёхлетней Уильям Гершель вышел победителем из музыкальной дуэли скрипачей-виртуозов в Лидсе и получил должность концертного директора в этом городе. А в 1766 году его пригласили в качестве органиста в город Бат - модный курорт, куда съезжались сливки английского общества.
Это было признание, которое пришло постепенно, и не только в качестве исполнителя, но и в качестве композитора. Гершель давно писал собственную музыку. Самые старые произведения датируются 1759 годом. Его музыкальное наследие обширно и разнообразно по жанрам: симфонии, концерты, сонаты, каприччо для скрипки. Кстати, в этом последнем жанре он работал одним из первых. Также он проявил себя в таком специфически британском музыкальном жанре как кэтч, вокальное произведение для многоголосого исполнения мужским ансамблем, как правило, юмористическое. Известнейшую Восьмую симфонию Гершеля можно послушать здесь.
Гершель явно был из тех, кто предпочитает упорный систематический труд неверным порывам вдохновения. Например, несколько лет подряд, он писал ровно по шесть симфоний в год. Поверять гармонию алгеброй было для него чем-то совершенно естественным. В пору расцвета своей музыкальной славы он продолжает живо интересоваться теорией музыки, даже пробует писать собственный музыкально-математический трактат, читает всё, что может достать на эту тему. Однажды ему попадается книга Роберта Смита, профессора математики из Кембриджа, озаглавленная «Гармоники, или Философия музыкальных звуков». Книга нравится, и Гершель при первой же возможности знакомится с другим трактатом того же автора, на этот раз посвящённого оптике. Это чтение определяет дальнейшую судьбу. Нет, он не бросает музыку, но у него появляется новое страстное увлечение — конструирование телескопов и наблюдение за звёздным небо.
Профессия музыканта стала приносить Гершелю стабильный и солидный доход. В 1770 году он пригласил в Бат своего младшего брата Александра, который был профессиональным виолончелистом, но с детства увлекался механикой, достиг в этом деле больших успехов и нередко радовал близких какими-нибудь замечательными часами с кукушкой. В 1772 году к ним присоединилась сестра Каролина - талантливая певица, живо интересовавшаяся астрономией.
Эта троица, сама того не подозревая, принялась готовить переворот в науке. Они любовно собирали библиотеку, приобретали, а иногда и сами мастерили навигационные приборы. Александр собрал для брата удивительно точный хронометр, а вот квадрант пришлось покупать. Со временем семейство приходит к выводу, что имеющиеся в их распоряжении линзы недостаточно хороши. Их размер и качество не позволяют как следует рассмотреть небесные объекты. Линзы надо делать самим. И лучше перейти с телескопов-рефракторов, на телескопы-рефлекторы.
Кстати, очень любопытная ситуация, вывернутый наизнанку стереотип. Всем нам знакома такая фабула: молодой человек жаждет заниматься искусством, а все вокруг твердят, что искусство — это, конечно, хорошо, но надо всё-таки получить «настоящую» профессию, скажем, инженера. Здесь же всё ровно наоборот. Гершель зарабатывает на жизнь профессией музыканта, и зарабатывает очень неплохо. А изрядную часть своих доходов тратит на конструирование телескопов.
В сентябре 1773 года Гершель выкупил у местного мастера по изготовлению зеркал его рабочие инструменты и заплатил ему за то, чтобы обучиться основам его ремесла. Процесс же изготовления больших линз был подробно описан в «Полной системе оптики» Роберта Смита.
Полировка линз и зеркал стала любимейшим занятием Уильяма Гершеля, он проводил за ним уйму времени. Для хорошего результата была важна непрерывность процесса. Рассказывают, что однажды он провёл за полировкой 16 часов подряд, и Каролина кормила его с ложечки. Они много экспериментировали с устройством телескопа, добиваясь всё лучшего качества изображения, искали оптимальный состав сплава для рефлекторов. Подвал дома превратился в литейную мастерскую. В 1776 году Гершелями был создан телескоп с фокусным расстоянием 20 футов и диаметром главного зеркала 12 дюймов. Эта здоровенная труба просто подвешивалась на верёвочках. В более поздних изделиях тщательно продумывалась не только оптическая система, но и сложная система креплений, позволяющая поймать в объектив нужный объект, не тратя слишком много усилий.
Надо сказать, что окружение, в котором жили Гершели было самым благоприятным. Первое английское нестоличное научное общество было создано именно в Бате и носило название «Философское общество Бата». С 1779 года Уильям принимал участие в его заседаниях в качестве уважаемого математика и оптика. В мае 1780 года один из его докладов, посвящённых измерению высоты гор на Луне, был зачитан в Королевском обществе в Лондоне и рекомендован к печати. Затем Гершель представил свой каталог двойных звёзд. Он включал 269 наименований, и о 227 из них не было ранее известно, что эти звёзды двойные. Даже телескоп в Гринвиче не позволял их наблюдать, а семейство Гершелей сумело добиться нужного качества изображения. Всего за свою астрономическую карьеру Гершель зафиксировал 848 оптических двойных звёзд. При повторном наблюдении некоторых из них он отметил движение одной звезды вокруг другой, что свидетельствовало о наличие сил тяготения вне Солнечной системы.
13 марта 1781 года Гершель совершил самое знаменитое, хотя может быть и не самое значительное своё открытие. В районе ζ Тельца он заметил «туманную звезду, или, возможно, комету». 17 марта не оставалось сомнений, что таинственный объект довольно быстро меняет своё положение относительно других звёзд, а следовательно, сам звездой не является. Продолжая наблюдения, Гершель не заметил у предполагаемой кометы хвоста. Спустя несколько месяцев стало ясно, что он имеет дело с новой никому ранее неизвестной планетой. Сейчас мы знаем её под именем Уран.
Открытие подтвердили в Гринвичской обсерватории и удостоили его автора престижной награды Королевского общества. Автор же с большим трудом втиснулся между двумя концертами, чтобы успеть на ночном дилижансе в Лондон на её вручение и вовремя вернуться в Бат. После этого он был избран действительным членом Королевского общества и при этом единогласно избавлен от членских взносов в 30 гиней, «чтобы эти деньги он потратил на приобретение нового знания».
Оптика и астрономия всё больше увлекали Гершелей, а для профессиональных занятий музыкой оставалось всё меньше сил и времени. К тому же, с некоторых пор отпала необходимость таким образом зарабатывать себе на жизнь. 19 мая 1782 года состоялось последнее выступление Каролины и Уильяма Гершелей на публике. Сестра солировала, брат аккомпанировал ей на органе. Но это не значит, что музыка ушла из их жизни навсегда. И много лет спустя прославленный астроном не утратил мастерства и играл великолепно.
После открытия новой планеты Гершель дал несколько приватных скрипичных концертов на аудиенции у короля, затем они вместе с Его Величеством наблюдали небо в Виндзорском замке через гершелевский телескоп. Последовавшее вскоре назначение личным астрономом короля предполагало некоторое денежное содержание, и Гершель покинув Бат, обосновался в деревушке Датчет неподалёку от Виндзора. Кстати, только после этого был окончательно закрыт вопрос о его самовольном оставлении военной службы 1757 году.
В Датчете новоиспечённый королевский астроном арендовал просторный дом, при котором имелся каретный сарай, который можно было приспособить под телескопную мастерскую, и большой сад, где можно было установить гигантский по тем временам телескоп. От концертной деятельности и уроков музыки было решено отказаться, королевское жалование было не слишком щедрым, но материальное положение можно было поправить, делая телескопы на заказ. В ряде случаев заказчиком выступал сам король Георг III, а порой и иноземные монархи. В частности, один телескоп заказала Екатерина Великая, хотя на тот момент в Петербурге работала очень неплохая собственная телескопная мастерская.
В этот период учёного больше всего интересуют туманности. Они с сестрой буквально прочёсывали небо в их поисках. Уильям сидел в саду за окуляром, Каролина в доме с часами перед глазами и с пером и бумагой наготове, чтобы по первому сигналу брата зафиксировать результаты наблюдений. Вдвоём они узнали, что бывают настоящие «туманные» туманности, а бывают такие, что на самом деле являются скоплением очень далёких звёзд.
В 1785 году вышла статья, в которой Уильям Гершель утверждал, что Млечный путь — это ни что иное, как скопление миллионов звёзд, и Земля находится внутри этого скопления. Так же он сделал предположения, что небольшие туманные пятнышки, которые они с сестрой фиксируют, являются такими же звёздными скоплениями, расположенными далеко за пределами нашего. Отныне космос навсегда перестал быть поверхностью Небесной Сферы, обрёл объём и структуру. "Познание строения неба всегда было конечной целью моих наблюдений", - писал Гершель. Одно время он полагал, что туманности, не распадающиеся на отдельные звёзды в объективе его телескопа, тоже все являются звёздными скоплениями, но более отдалёнными, требующими большего увеличения. Но со временем он отказался от этой точки зрения и пришёл к выводы, что не все туманности имеют одинаковую природу. Благодаря Гершелю в научный обиход вошло понятие «планетарная туманность». Как сейчас известно, она представляет собой оболочку из ионизированного газа вокруг центральной звезды.
В том же 1785 году король выдаёт своему астроному субсидию на строительство Великого 40-футового телескопа-рефлектора. Сорока футам равнялось фокусное расстояние прибора, зависящее от длины трубы, его же главное зеркало имело диаметр 48 дюймов (120 см). Он должен был стать самым большим телескопом своего времени. В связи с этим событием учёное семейство вновь меняет место жительства и перебирается в городок Слау, где и был установлен телескоп.
В 1788 году происходит важное события в жизни Уильяма Гершеля. Он женится на дочери своих арендодателей, 38-летней вдове. Это поздний брак оказался довольно благополучным. Рождённый в 1791 году сын Джон продолжил дело отца и тоже стал выдающимся астрономом.
С помощью построенного в Слау 40-футового телескопа Гершель продолжил наблюдение за объектами Солнечной системы. В1789 году им были открыты спутники Сатурна Энцелад и Мимас (тот самый, что похож на Звезду Смерти).
Гершель очень увлекался идеями об обитаемости других планет, Луны и даже Солнца. Полагал, что яркое свечение — свойство лишь верхнего слоя солнечной атмосферы, а где то в глубине скрывается твёрдая и холодная поверхность, на которой можно жить и которую иногда можно разглядеть сквозь дыры в атмосферы (солнечные пятна). Лунные же «моря» Гершель считал лесными чащами. В прочем, уже тогда эти его идеи воспринимались довольно скептические, не смотря на глубокое уважение к его научному авторитету. Однако наблюдения Гершеля за Солнцем привели к очень важному результату — открытию инфракрасного излучения. Надо сказать, что ещё раньше, когда Гершель составлял каталог звёзд по величине светимости, он также заинтересовался их различием звезд ещё и по спектральным характеристикам, которую наблюдал с помощью призмы. То же он проделывал и с солнечным светом. В процессе выяснил, что существует полоса спектра, невидимая глазу, но излучающая тепло. О том, какую роль в современной астрономии играет наблюдение в невидимом глазу диапазоне, некоторое представление можно получить здесь. И начало всему этому положил Уильям Гершель.
В 1802 году Гершель с помощью своего огромного телескопа подтвердил существование открытой Джузеппе Пьяцци годом ранее Цереры. С его лёгкой руки для обозначения таких маленьких планеток был введён специальный термин — астероид.
Последние годы жизни здоровье уже не позволяло Гершелю вести ночные наблюдения. В этот период он увлёкся окаменелостями, но каких-то серьёзных исследований провести не успел, колоссальный прорыв в этой области примерно в это же время готовил его тёзка Уильям Смит.
Джон Гершель продолжил дело отца и тоже вошёл в историю науки. В сферу его интересов кроме астрономии и оптики входила ещё и химия. В частности, он внёс большой вклад в появление фотографии. А ещё бытует легенда, что Гайдн написал свою ораторию «Сотворение мира» после того, как понаблюдал звёздное небо в обществе Гершеля.
Автор: Наталья Беспалова
Ещё одну интересную статью и кнопку, с помощью которой удобно сделать пожертвование на развитие канала, можно найти тут.
Читателям, интересующимся историей техники, Кот рекомендует канал Сергея Мороза.