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BIOGRAFÍAS DE GRANDES CIENTÍFICOS
Herschel Federico Guillermo. Biografía del científico.
Directorio / Biografías de grandes científicos.
A finales de los siglos XVII y XVIII, la astronomía se limitaba al conocimiento del sistema solar. Aún no se sabía nada sobre la naturaleza de las estrellas, sobre las distancias entre ellas, sobre su distribución en el espacio. Los primeros intentos de profundizar en el misterio de la estructura del Universo estelar a través de cuidadosas observaciones con la ayuda de los telescopios más potentes están asociados con el nombre del astrónomo Herschel. Friedrich Wilhelm Herschel nació el 15 de noviembre de 1738 en Hannover, hijo del oboísta de la guardia hannoveriana Isaac Herschel y Anna Ilse Moritzen. Los protestantes de Herschel eran de Moravia, que abandonaron, probablemente por motivos religiosos. La atmósfera del hogar de los padres puede llamarse intelectual. "Nota biográfica", el diario y las cartas de Wilhelm, las memorias de su hermana menor Caroline nos presentan la casa y el mundo de intereses de Herschel y muestran el trabajo y la dedicación verdaderamente titánicos que crearon a un observador e investigador excepcional. Recibió una educación extensa pero asistemática. Las clases de matemáticas, astronomía, filosofía revelaron su habilidad para las ciencias exactas. Pero, además de esto, Wilhelm tenía grandes habilidades musicales ya la edad de catorce años se unió a la banda del regimiento como músico. En 1757, después de cuatro años de servicio militar, se fue a Inglaterra, donde su hermano Yakov, director de orquesta del regimiento de Hannover, se había mudado un poco antes. Sin tener un centavo en el bolsillo, Wilhelm, rebautizado como William en Inglaterra, comenzó a copiar notas en Londres. En 1766 se trasladó a Bath, donde pronto alcanzó gran fama como intérprete, director de orquesta y profesor de música. Pero tal vida no podía satisfacerlo completamente. El interés de Herschel por las ciencias naturales y la filosofía, la constante autoeducación lo llevaron a apasionarse por la astronomía. “Qué pena que la música no sea cien veces más difícil que la ciencia, me encanta la actividad y necesito algo que hacer”, le escribió a su hermano. En 1773 Herschel adquirió una serie de obras sobre óptica y astronomía. El Sistema completo de óptica de Smith y la Astronomía de Ferguson se convirtieron en sus libros de referencia. En el mismo año, miró por primera vez el cielo en un pequeño telescopio con una distancia focal de unos 75 cm, pero las observaciones con un aumento tan bajo no satisficieron al investigador. Como no había fondos para comprar un telescopio más rápido, decidió hacerlo él mismo. Habiendo comprado las herramientas y los espacios en blanco necesarios, fundió y pulió de forma independiente un espejo para su primer telescopio. Habiendo superado grandes dificultades, Herschel en el mismo 1773 fabricó un reflector con una distancia focal de más de 1,5 m., ya que detener el proceso de pulido empeoraba la calidad del espejo. El trabajo resultó no solo difícil, sino también peligroso, una vez que explotó un horno de fusión mientras se fabricaba un espejo. La hermana Caroline y el hermano Alexander fueron los fieles y pacientes ayudantes de William en este difícil trabajo. La diligencia y el entusiasmo dieron excelentes resultados. Los espejos fabricados por Herschel con una aleación de cobre y estaño eran de excelente calidad y daban imágenes perfectamente redondas de las estrellas. Como escribe el famoso astrónomo estadounidense C. Whitney, "desde 1773 hasta 1782, los Herschel estuvieron ocupados pasando de ser músicos profesionales a astrónomos profesionales". En 1775, Herschel comenzó su primer "estudio del cielo". En ese momento, todavía continuaba ganándose la vida como músico, pero las observaciones astronómicas se convirtieron en su verdadera pasión. Entre lecciones de música, hizo espejos para telescopios, dio conciertos por las tardes y pasó las noches observando las estrellas. Para ello, Herschel propuso un método nuevo y original de "scoops de estrellas", es decir, contar el número de estrellas en ciertas áreas del cielo. El 13 de marzo de 1781, mientras observaba, Herschel notó algo inusual: "Entre las diez y las once de la noche, cuando estaba estudiando estrellas débiles en el vecindario de η Géminis, noté una que parecía más grande que el resto. Sorprendido por su inusual tamaño, la comparé con η Gemini y una pequeña estrella en el cuadrado entre las constelaciones Auriga y Gemini y descubrí que era mucho más grande que cualquiera de ellos. Sospeché que era un cometa". El objeto tenía un disco pronunciado y se movía a lo largo de la eclíptica. Habiendo informado a otros astrónomos sobre el descubrimiento del "cometa", Herschel continuó observándolo. Unos meses más tarde, dos científicos conocidos, el académico de la Academia de Ciencias de San Petersburgo A. I. Leksel y el académico de la Academia de Ciencias de París P. Laplace, calcularon la órbita de un objeto celeste abierto y demostraron que Herschel había descubierto un planeta que estaba ubicado más allá de Saturno. El planeta, más tarde llamado Urano, estaba a casi 3 mil millones de kilómetros del Sol y excedía el volumen de la Tierra en más de 60 veces. Por primera vez en la historia de la ciencia se descubrió un nuevo planeta, ya que los cinco planetas previamente conocidos se han observado en el cielo durante siglos. El descubrimiento de Urano empujó los límites del sistema solar más de dos veces y trajo gloria a su descubridor. Nueve meses después del descubrimiento de Urano, el 7 de diciembre de 1781, Herschel fue elegido miembro de la Royal Astronomical Society of London, recibió un doctorado de la Universidad de Oxford y una medalla de oro de la Royal Society of London (en 1789, la La Academia de Ciencias de San Petersburgo lo eligió miembro honorario). El descubrimiento de Urano determinó la carrera de Herschel. El rey Jorge III, él mismo un astrónomo aficionado y mecenas de los hannoverianos, lo nombró en 1782 "Astrónomo Real" con un salario anual de 200 libras. El Rey también le proporcionó fondos para construir un observatorio separado en Slow, cerca de Windsor. Aquí Herschel se dedicó a las observaciones astronómicas con un fervor juvenil y una constancia inusual. Según el biógrafo Arago, abandonó el observatorio solo para presentar los resultados de su labor vigilante a la sociedad real. Herschel siguió centrándose en mejorar los telescopios. Descartó por completo el segundo espejo pequeño, que se había utilizado hasta entonces, y por lo tanto aumentó significativamente el brillo de la imagen. Poco a poco, Herschel aumentó los diámetros de los espejos. Su cúspide fue el telescopio gigante construido en 1789 para esa época, con un tubo de 12 m de largo y un espejo de 122 cm de diámetro.Este telescopio permaneció insuperable hasta 1845, cuando el astrónomo irlandés W. Parsons construyó un telescopio aún mayor - casi 18 metros de largo con un diámetro de espejo de 183 cm. Usando el último telescopio, Herschel descubrió dos lunas de Urano y dos lunas de Saturno. Así, el descubrimiento de varios cuerpos celestes en el sistema solar está asociado al nombre de Herschel. Pero este no es el significado principal de su notable actividad. Y antes de Herschel, se conocían varias docenas de estrellas dobles. Pero tales pares estelares se consideraron encuentros aleatorios de sus estrellas constituyentes, y no se asumió que las estrellas binarias están muy extendidas en el Universo. Herschel exploró cuidadosamente diferentes partes del cielo a lo largo de los años y descubrió más de 400 estrellas dobles. Investigó las distancias entre los componentes (en medidas angulares), su color y brillo aparente. En algunos casos, las estrellas que antes se consideraban binarias resultaron ser triples y cuádruples (estrellas múltiples). Herschel llegó a la conclusión de que las estrellas dobles y múltiples son sistemas de estrellas conectadas físicamente entre sí y, como estaba convencido, girando alrededor de un centro de gravedad común, según la ley de la gravitación universal. Herschel fue el primer astrónomo en la historia de la ciencia en estudiar sistemáticamente las estrellas binarias. Desde la antigüedad, se conocen la nebulosa brillante en la constelación de Orión, así como la nebulosa en la constelación de Andrómeda, visible a simple vista. Pero solo en el siglo XVIII, cuando se mejoraron los telescopios, se descubrieron muchas nebulosas. Kant y Lambert creían que las nebulosas son sistemas estelares completos, otras Vías Lácteas, pero remotas a distancias colosales en las que no se pueden distinguir estrellas individuales. Herschel hizo un gran trabajo al descubrir y estudiar nuevas nebulosas. Usó el poder cada vez mayor de sus telescopios para esto. Baste decir que los catálogos compilados por él sobre la base de sus observaciones, el primero de los cuales apareció en 1786, incluyen alrededor de 2500 nebulosas. La tarea de Herschel, sin embargo, no era simplemente encontrar nebulosas, sino revelar su naturaleza. En sus poderosos telescopios, muchas nebulosas estaban claramente divididas en estrellas individuales y, por lo tanto, resultaron ser cúmulos de estrellas lejos del sistema solar. En algunos casos, la nebulosa resultó ser una estrella rodeada por un anillo nebuloso. Pero otras nebulosas no se separaron en estrellas, ni siquiera con la ayuda del telescopio más potente, de 122 cm. Al principio, Herschel concluyó que casi todas las nebulosas son en realidad colecciones de estrellas, y que las más distantes también se descompondrán en estrellas en el futuro, cuando se observen con telescopios aún más potentes. Al mismo tiempo, admitió que algunas de estas nebulosas no son cúmulos estelares dentro de la Vía Láctea, sino sistemas estelares independientes. La investigación adicional obligó a Herschel a profundizar y completar sus puntos de vista. El mundo de las nebulosas resultó ser más complejo y diverso de lo que cabía esperar. Continuando observando y reflexionando incansablemente, Herschel reconoció que muchas de las nebulosas observadas no se pueden descomponer en estrellas, ya que consisten en una materia mucho más enrarecida ("líquido luminoso", como pensó Herschel) que las estrellas. Por lo tanto, Herschel llegó a la conclusión de que la materia nebulosa, como las estrellas, está muy extendida en el universo. Naturalmente, surgió la pregunta sobre el papel de esta sustancia en el Universo, sobre si es el material del que surgieron las estrellas. Ya en 1755, I. Kant presentó una hipótesis sobre la formación de sistemas estelares completos a partir de la materia dispersa inicialmente existente. Herschel sugirió audazmente que diferentes tipos de nebulosas indescomponibles representan diferentes etapas de formación estelar. Al compactar la nebulosa, se forma gradualmente un grupo completo de estrellas o una sola estrella, que al comienzo de su existencia todavía está rodeada por una capa nebulosa. Si Kant creía que todas las estrellas de la Vía Láctea alguna vez se formaron al mismo tiempo, entonces Herschel fue el primero en sugerir que las estrellas tienen diferentes edades y que la formación de estrellas continúa continuamente; está sucediendo en nuestro tiempo. Esta idea de Herschel se olvidó más tarde, y la opinión errónea sobre el origen simultáneo de todas las estrellas en el pasado distante dominó la ciencia durante mucho tiempo. Solo en la segunda mitad del siglo XX, sobre la base de los enormes éxitos de la astronomía y, en particular, del trabajo de los científicos soviéticos, se estableció una diferencia en la edad de las estrellas. Se han estudiado clases enteras de estrellas, indiscutiblemente existentes desde hace unos pocos millones de años, en contraste con otras estrellas, cuya edad está determinada por miles de millones de años. Las opiniones de Herschel sobre la naturaleza de las nebulosas han sido confirmadas en términos generales por la ciencia moderna, que ha establecido que las nebulosas de gas y polvo están muy extendidas en nuestra galaxia y en otras. La naturaleza de estas nebulosas resultó ser aún más compleja de lo que Herschel podría haber imaginado. Al mismo tiempo, incluso al final de su vida, Herschel estaba convencido de que algunas nebulosas eran sistemas estelares distantes, que eventualmente se descompondrían en estrellas separadas. Y en esto él, como Kant y Lambert, resultó tener razón. Como ya se mencionó, en el siglo XVIII se descubrió el movimiento propio de muchas estrellas. En 1783, Herschel pudo demostrar de manera convincente mediante cálculos que nuestro sistema solar también se estaba moviendo hacia la constelación de Hércules. Pero Herschel consideró que su tarea principal era la elucidación de la estructura del sistema estelar de la Vía Láctea, o nuestra Galaxia, su forma y tamaño. Lo hizo durante varias décadas. En ese momento, no tenía datos a su disposición ni sobre las distancias entre las estrellas, ni sobre su ubicación en el espacio, ni sobre su tamaño y luminosidad. Sin estos datos, Herschel asumió que todas las estrellas tienen la misma luminosidad y están distribuidas uniformemente en el espacio, por lo que las distancias entre ellas son más o menos las mismas, y el Sol se ubica cerca del centro del sistema. Al mismo tiempo, Herschel desconocía el fenómeno de la absorción de la luz en el espacio mundial y creía, además, que incluso las estrellas más lejanas de la Vía Láctea eran accesibles a su telescopio gigante. Con este telescopio, contó las estrellas en diferentes partes del cielo y trató de determinar hasta dónde se extendía nuestro sistema estelar en una dirección u otra. Pero las suposiciones originales de Herschel estaban equivocadas. Ahora se sabe que las estrellas difieren entre sí en luminosidad y que están distribuidas de manera desigual en la Galaxia. La galaxia es tan grande que ni siquiera el telescopio gigante de Herschel podría alcanzar sus límites. Por lo tanto, no pudo llegar a las conclusiones correctas sobre la forma de la Galaxia y la posición del Sol en ella, y subestimó mucho su tamaño. Herschel también se ocupó de otros temas de astronomía. Por cierto, desentrañó la naturaleza compleja de la radiación solar y concluyó que se compone de luz, calor y rayos químicos (radiación que no es percibida por el ojo). En otras palabras, Herschel anticipó el descubrimiento de rayos que van más allá del espectro solar normal: infrarrojo y ultravioleta. Herschel comenzó su carrera científica como un modesto aficionado que tuvo la oportunidad de dedicar únicamente su tiempo libre a la astronomía. Enseñar música ha sido durante mucho tiempo una fuente de sustento para él. Sólo en la vejez adquirió oportunidades materiales para hacer ciencia. Combinó las características de un verdadero científico y una persona maravillosa. Herschel fue un observador hábil, un investigador enérgico, un pensador profundo y decidido. En el cénit de su fama, seguía siendo una persona encantadora, amable y sencilla, característica de las naturalezas profundas y nobles. Herschel logró transmitir su pasión por la astronomía a su familia y amigos. Su hermana Carolina, como ya se mencionó, lo ayudó mucho en el trabajo científico. Habiendo estudiado matemáticas y astronomía bajo la guía de su hermano, Karolina procesó de forma independiente sus observaciones, preparó los catálogos de nebulosas y cúmulos estelares de Herschel para su publicación. Dedicando mucho tiempo a las observaciones, Carolina descubrió 8 nuevos cometas y 14 nebulosas. Fue la primera mujer investigadora en ser aceptada en pie de igualdad en la cohorte de astrónomos ingleses y europeos que la eligieron miembro honorario de la Royal Astronomical Society of London y la Royal Irish Academy. En 1788, Herschel se casó con una inglesa, Mary Pitt. Su hijo John, que nació en Slough en 1792, ya en la infancia mostró habilidades notables. Se convirtió en uno de los astrónomos y físicos ingleses más famosos del siglo XIX. Su popular libro "Ensayos sobre astronomía" fue traducido al ruso y desempeñó un papel importante en la difusión del conocimiento astronómico en Rusia. William Herschel murió el 25 de agosto de 1822 y está enterrado en una pequeña iglesia cerca de Windsor. Autor: Samin D.K.
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