Спомняйки си сър Джон Ф. У. Хершел (1792–1871)

Научете за живота на пионерския математик, астроном и полимат – и връзките му с Кралската обсерватория

12 май 2021 г

adsens-1

Научете за живота на пионерския математик, астроном и полимат – и връзките му с Кралската обсерватория

от Луиз Девой, старши куратор на Кралската обсерватория

adsens-1

Този месец се навършват 150 години от смъртта на сър Джон Фредерик Уилям Хершел, който не само продължи астрономическата работа на баща си, но и направи име в математиката, химията, фотографията, геологията и метеорологията. Той беше близък познат на седмия кралски астроном, Джордж Бидел Ейри (1801–1892) и участва в много общи проекти, които оформят работата на Кралската обсерватория през първата половина на 19 век.

Имаме фантастична колекция от предмети, свързани със семейство Хершел, нека разгледаме по-отблизо, за да проучим историята на Джон Хершел.

adsens-1

имена на викингски кораби

„[Звездите са] едни и същи завинаги и на всички места, с толкова изключителен деликатес, че да бъде изпитание за всеки инструмент, който все още е изобретен от човека…“

Джон Хершел, „Доставен адрес...“, Философско списание, том 2, стр. 456–7 (1827)

Гравиране на фотографски портрет на Джон Ф. У. Хершел, около 1860 г. ( PAD3683 )

Кеймбридж математика

Роден на 7 март 1792 г. в Observatory House, Слау, Джон Хершел е единственото дете на Уилям и Мери Хершел. Детството му беше еклектична смесица от местно училище и частно обучение, особено по математика, в която той превъзхожда. Неговата известна леля, ловуваща комети, Каролайн Хершел (1750–1848), живеели наблизо и двойката останала близки през целия си живот. Младият учен впоследствие се записва в колежа Сейнт Джон, Кеймбридж, и завършва като Senior Wrangler (най-добър студент по математика) през 1813 г.

adsens-1

Това беше вълнуващо, но противоречиво време за изучаване на математика в Кеймбридж. Заедно със състудентите си Чарлз Бабидж и Джордж Пийкок , той става член-основател на Аналитично общество чиято цел е да убеди учените от Кеймбридж да приемат иновативни математически техники, които се появяват в Европа. През следващите няколко години Хершел и неговите връстници превеждат съответните текстове от френски на английски и успяват да добавят новото съдържание към изпитните работи. Peacock е особено влиятелен при убеждаването на университета да създаде нова обсерватория, която да служи като тренировъчна площадка за приятеля на Хершел, Джордж Бидел Ейри, който ще стане следващият кралски астроном през 1835 г.

Научете повече за позицията на кралския астроном

„Обсерваторията, Кеймбридж“, нарисувана от R. B. Harranden, гравирана от E. F. McCabe, 1825 г. ( PAH6090 )

adsens-1

Астрономическа технология и наблюдения

След дипломирането си Хершел прекарва няколко години в проучване на идеи в областта на химията и математиката, преди да реши да продължи с програмата на баща си за астрономически наблюдения. През 1820 г. екипът на дуото баща-син реконструира любимия телескоп на Уилям, 20-футовия ( фокусно разстояние ) рефлектор, с по-здрава носеща рамка и по-добра оптика, която разчиташе на полирано метално огледало. С този подобрен дизайн Уилям и Джон щателно сканираха небето, за да създадат своя каталог на размити петна, известни като „мъглявини“, които по-късно революционизираха разбирането ни за нашата галактика, Млечния път и структурата на Вселената. След смъртта на баща си през 1822 г., Джон продължава да използва телескопа за каталогизиране на мъглявини, звездни купове и двойни звезди, за което получава златната награда на Кралското астрономическо дружество през 1826 г.

20-футовият рефлекторен телескоп е оцелял в колекцията на Кралските музеи в Гринуич ( AST0950 ) и в момента се показва в „ Изследвайте Вселената ’ галерия в Националния музей на въздуха и космоса на Smithsonian Institution, Вашингтон, САЩ. За да поддържат наблюденията си систематични, Уилям и Джон също използваха машина със звънец („зонов часовник“), който звънеше всеки път, когато преместват телескопа далеч от необходимата област на небето.

Bell машина или „зонов часовник“, използван от Джон Хершел с 20-футовия телескоп, направен от чичо му Йохан Александър Хершел, около 1785 г. ZAA0888 )

adsens-1

Проучване на южното небе от Африка

На 13 ноември 1833 г. Хершел и съпругата му Маргарет (по рождение Броуди Стюарт (1810–1884)) пътуват на Планината Стюарт Елфинстоун до Кейптаун, за да започне нова програма за наблюдение на южното небе. След двумесечно пътуване в морето, Хершел инсталира 20-футовия рефлектор във Фелдхаузен, на около пет мили от Кралска обсерватория на Кейп . През следващите четири години той наблюдава и каталогизира над 1700 мъглявини, 2000 двойни звездни системи и няколко комети. Това беше невероятно продуктивен период, който го направи най-опитният астроном, изследвал небето, видимо както от северното, така и от южното полукълбо.

„Мястото на двадесет футовия рефлектор във Фелдхаузен. Нос на добрата надежда, септември 1834 г.“ от Джон Хершел ( PAD1906 )

Когато не е наблюдавал, Хершел проявява жив интерес към геологията, флората и фауната на околността, като прави измервания и участва в местни научни дружества. Хершел и съпругата му Маргарет също създават над 100 скици на местната флора, заедно с живописни сцени като PAH6036 , показано тук.

Изглед на дърво близо до река с пиене на добитък и лилав хълм отвъд“, Джон или Маргарет Хершел, 1830-те ( PAH6036 )

Химически процеси и фотография

Хершел е запомнен и с приноса си към химията, оптиката и фотографията. Той беше запален защитник на новоизмислената камера lucida, патентована от Уилям Хайд Уоластън през 1806 г. Хершел използва това преносимо прожекционно устройство, за да разглежда и скицира сцени на катедрали, градски пейзажи и римски руини по време на пътуванията си из Европа през 1820-те години.

Camera lucida, собственост на семейство Хершел, 19 век ( AST0794 )

Близо две десетилетия по-късно Хершел е увлечен от вълнението около новите фотографски процеси, създадени от Луи Жак Манде Дагер (1787–1851) и Хенри Фокс Талбот (1800–1877). Той предприема различни експерименти върху светлочувствителността на различни материали, за да създаде най-добрите химични съединения за „фиксиране“ на изображения върху стъклени фотографски плочи. Той също така създаде ' цианотипове “ или „чертежи“ за възпроизвеждане на технически чертежи; имаме примери за такива печатни рамки в нашата колекция ( AST1166 ). Той беше награден с медал от Кралското общество за приноса му към фотохимията и неговото наследство продължава, докато продължаваме да използваме техническите му термини като „положителен“, „отрицателен“ и „моментална снимка“.

Вижте нашия конкурс „Астрономически фотограф на годината“ за вдъхновяващи изображения

Асоциация с Гринуич

Като виден човек на науката, Хершел е официално свързан с Кралската обсерватория като член на Табло за географска дължина и като член на „Посетителите“, от които се изискваше да наблюдават дейността на Обсерваторията на годишна база. Той беше активен привърженик на новосъздадения „Магнитно-метеорологичен отдел“, който беше създаден в края на 1830-те като принос на Гринуич към глобалното изследване на магнитното поле на Земята.

На по-малко формална основа, Хершел и Ейри бяха добре запознати от дните си в Кеймбридж, като Хершел използва своите езикови умения и международни контакти, за да предостави писма за представяне на младия Ейри при неговите посещения в чужбина. Ейри също се възхищава на техническия опит на Хершел, записвайки в дневника си: „На 4 април [1828 г.] посетих г-н Хершел в Слау, където една вечер видях Сатурн с неговия 20-футов телескоп, най-добрият изглед, който някога съм имал .' [ „Автобиография“ на Ейри, стр.82 ]

Това приятелство продължило през целия им живот и се разпростряло и в семействата им, със съвместни коледни тържества в Гринуич и дома на семейство Хершел в Кент и много години приятелска и нежна кореспонденция между техните съпруги, Ричарда и Маргарет .

Скица на ваканционната вила Airy в Плейфорд, Съфолк, от Ричарда Ейри, след 1845 г. ( PAH6035 )

Научете за историята на астрономията в Кралската обсерватория – домът на средното време по Гринуич (GMT) и главния меридиан на света Посетете Кралската обсерватория Открийте историята