Сэр Джон Фредерик Уильям Гершель, 1-й баронет KH FRS ( / ˈ h ɜːr ʃ əl , ˈ h ɛər - / ; [2] 7 марта 1792 - 11 мая 1871) [1] был английским эрудитом , работавшим как математик , астроном , химик . , изобретатель и фотограф-экспериментатор, который изобрел схему [3] [4] [5] и занимался ботанической работой. [6]
Гершель положил начало использованию юлианской системы дней в астрономии . Он назвал семь спутников Сатурна и четыре спутника Урана — седьмой планеты, открытой его отцом сэром Уильямом Гершелем . Он внес большой вклад в науку о фотографии, исследовал дальтонизм и химическую силу ультрафиолетовых лучей. Его «Предварительная беседа» (1831 г.), в которой отстаивался индуктивный подход к научному эксперименту и построению теорий, стала важным вкладом в философию науки . [7]
Гершель родился в Слау , Бакингемшир, в семье Мэри Болдуин и астронома сэра Уильяма Гершеля . Он был племянником астронома Каролины Гершель . Вскоре он учился в Итонском колледже и колледже Св. Иоанна в Кембридже , получив диплом старшего Рэнглера в 1813 году . [8] Во время учебы он подружился с математиками Чарльзом Бэббиджем и Джорджем Пикоком . [6] Он покинул Кембридж в 1816 году и начал работать со своим отцом. Он занялся астрономией в 1816 году, построив телескоп-рефлектор с зеркалом диаметром 18 дюймов (460 мм) и фокусным расстоянием 20 футов (6,1 м) . Между 1821 и 1823 годами он вместе с Джеймсом Саутом повторно исследовал двойные звезды, каталогизированные его отцом. [9] Он был одним из основателей Королевского астрономического общества в 1820 году. За работу со своим отцом он был награжден Золотой медалью Королевского астрономического общества в 1826 году (которую он снова выиграл в 1836 году), а также Лаланда Французской академии наук в 1825 году, а в 1821 году Королевское общество наградило его медалью Копли за математический вклад в их труды. Гершель был удостоен звания рыцаря Королевского гвельфийского ордена в 1831 году. [6] Он также, похоже, был осведомлен об индийской мысли и математике, представленных ему Джорджем Эверестом , как утверждает Мэри Буль: [10]
Где-то около 1825 года он приехал в Англию на два или три года и подружился на всю жизнь с Гершелем и Бэббиджем, который был тогда совсем молод. (.) Мой дядя вернулся из Индии. Он никогда не вмешивался в чьи-либо религиозные убеждения или обычаи. Но никто под его влиянием не мог продолжать верить в то, что Библия является особенно священной, за исключением двух элементов, общих для нее с другими священными книгами: знание наших отношений с другими и способность человека вести прямой разговор с другими священными книгами. невидимая истина.
В своей исторической статье «Математика в Циклопедии Брюстера » он заявил :
«Брахма-сиддханта», труд Брахмагупты, индийского астронома начала седьмого века, содержит общий метод решения неопределенных задач второй степени; исследование, которое фактически ставило в тупик искусство каждого современного аналитика до времени решения Лагранжа, не исключая самого изобретательного Эйлера. [10] [11]
Гершель трижды занимал пост президента Королевского астрономического общества : 1827–1829, 1839–1841 и 1847–1849 гг. [12] [13]
В «Предварительном рассуждении Гершеля об изучении естественной философии» , опубликованном в начале 1831 года как часть « Кабинетной циклопедии» Дионисия Ларднера , изложены методы научного исследования с упорядоченной связью между наблюдением и теоретизированием. Он описал природу как управляемую законами, которые трудно различить или выразить математически, и высшей целью натуральной философии было понимание этих законов посредством индуктивного рассуждения и нахождение единого объединяющего объяснения явления. Это стало авторитетным заявлением, оказавшим большое влияние на науку, особенно в Кембриджском университете , где оно вдохновило студента Чарльза Дарвина с «горячим рвением» внести свой вклад в эту работу. [14] [15] [16]
Он был избран членом Американского философского общества в 1854 году .
Гершель опубликовал каталог своих астрономических наблюдений в 1864 году под названием « Общий каталог туманностей и скоплений» , компиляцию его собственных работ и работ своего отца, расширяющую каталог туманностей старшего Гершеля . Еще один дополнительный том был опубликован посмертно под названием « Общий каталог 10 300 кратных и двойных звезд» .
Гершель правильно полагал, что астигматизм возникает из-за неправильной формы роговицы, и предположил, что зрение можно улучшить, нанеся на роговицу какое-то животное желе, содержащееся в стеклянной капсуле. Его взгляды были опубликованы в статье под названием «Свет» в 1828 году и в « Метрополитанской энциклопедии» в 1845 году .
Открытия Гершеля включают галактики NGC 7 , NGC 10 , NGC 25 и NGC 28 .
Он отклонил предложение герцога Сассекского отправиться в Южную Африку на корабле ВМФ . [ нужна цитата ] Гершель имел свои собственные унаследованные деньги, и он заплатил 500 фунтов стерлингов за проезд на пароходе SS Mountstuart Elphinstone . Он, его жена, трое детей и его 20-дюймовый телескоп вылетели из Портсмута 13 ноября 1833 года .
Путешествие в Южную Африку было совершено для каталогизации звезд, туманностей и других объектов южного неба. [6] Это должно было стать завершением, а также расширением исследования северного неба, первоначально предпринятого его отцом Уильямом Гершелем . Он прибыл в Кейптаун 15 января 1834 года и установил частный телескоп диаметром 21 фут (6,4 м) в Фельдхаузене в Клермонте , пригороде Кейптауна . Среди других его наблюдений за это время было возвращение кометы Галлея . Гершель сотрудничал с Томасом Маклиром , королевским астрономом мыса Доброй Надежды, и члены двух семей стали близкими друзьями. В это время он также стал свидетелем Великого извержения Эта Киля (декабрь 1837 г.).
Однако в дополнение к его астрономическим работам это путешествие в дальний угол Британской империи также дало Гершелю возможность избежать давления, под которым он оказался в Лондоне, где он был одним из самых востребованных британских людей. наука. Находясь на юге Африки , он занимался разнообразной научной деятельностью, не испытывая чувства серьезных обязательств перед более широким научным сообществом. Позже он вспоминал, что это было, наверное, самое счастливое время в его жизни. [ нужна цитата ]
Гершель объединил свой талант с талантом своей жены Маргарет, и между 1834 и 1838 годами они создали 131 ботаническую иллюстрацию прекрасного качества, показывающую флору мыса. Гершель использовал камеру-люциду , чтобы получить точные очертания образцов, а детали оставил своей жене. Несмотря на то, что их портфолио задумывалось как личный рекорд, и несмотря на отсутствие в картинах цветочных разрезов, их точное исполнение делает их более ценными, чем многие современные коллекции. Около 112 из 132 известных исследований цветов были собраны и опубликованы под названием «Флора Гершелиана» в 1996 году. В книгу также вошли работы Чарльза Дэвидсона Белла и Томаса Боулера. [19]
В качестве своего дома во время своего пребывания на мысе Гершели выбрали «Фельдхаузен» («Полевые дома»), [19] старое поместье на юго-восточной стороне Столовой горы . Здесь Джон установил свой рефлектор, чтобы начать исследование южного неба.
В то же время Гершель много читал. Заинтригованный идеями постепенного формирования ландшафтов, изложенными в « Принципах геологии» Чарльза Лайеля , он написал Лайелю 20 февраля 1836 года, восхваляя книгу как работу, которая принесет «полную революцию в [ее] предмете, полностью изменив точку зрения, с которой его следует впредь рассматривать», и открывая путь для смелых рассуждений об «этой тайне из тайн — замене вымерших видов другими». Сам Гершель считал катастрофическое вымирание и возобновление «неадекватным представлением о Творце» и, по аналогии с другими промежуточными причинами , «возникновение новых видов, если бы оно когда-либо попадало в поле нашего зрения, было бы признано естественным в отличие от чудесного». процесс". [20] [21] Он предварил свои слова куплетом:
Тот, кто пойдет на такой поиск, не должен знать страха или неудачи.
Трусливая душа или неверное сердце поиски были безрезультатны.
Принимая постепенный взгляд на развитие и ссылаясь на эволюционное происхождение от протоязыка , Гершель прокомментировал:
Слова для антрополога значат то же, что для геолога раскатанная галька – потрепанные реликвии прошлых эпох, часто содержащие внутри себя неизгладимые записи, поддающиеся разумной интерпретации – и когда мы увидим, какие изменения смогли произвести 2000 лет в языках Греции и Италии или 1000 в Германии, Франции и Испании, мы, естественно, начинаем задаваться вопросом, сколько времени должно было пройти с тех пор, как китайцы, евреи, делавары и малагасийцы [малагасы] имели что-то общее с немцами, итальянцами и друг с другом. - Время! Время! Время! – мы не должны подвергать сомнению хронологию Священного Писания, но мы должны интерпретировать ее в соответствии с тем, что при честном исследовании может показаться истиной, поскольку не может быть двух истин. И действительно, возможностей достаточно: жизнь Патриархов может быть продлена до 5000 или 50000 лет каждый, как дни Творения до стольких миллиардов лет. [22] [23]
Документ был распространен, и Чарльз Бэббидж включил его отрывки в свой девятый неофициальный Бриджуотерский трактат , в котором постулировались законы, установленные божественным программистом. [20] Когда HMS Beagle зашел в Кейптаун , капитан Роберт Фицрой и молодой натуралист Чарльз Дарвин посетили Гершеля 3 июня 1836 года. Позже Дарвин находился под влиянием работ Гершеля при разработке своей теории, выдвинутой в « Происхождении видов» . В первых строках этой работы Дарвин пишет, что его намерение состоит в том, чтобы «пролить некоторый свет на происхождение видов – эту тайну из тайн, как ее назвал один из наших величайших философов», имея в виду Гершеля. Однако Гершель в конечном итоге отверг теорию естественного отбора. [24]
Гершель вернулся в Англию в 1838 году, получил титул баронета в Слау в графстве Букингем [6] и опубликовал «Результаты астрономических наблюдений, сделанных на мысе Доброй Надежды» в 1847 году. В этой публикации он предложил названия, которые до сих пор используются для семь тогда известных спутников Сатурна : Мимас , Энцелад , Тефия , Диона , Рея , Титан и Япет . [25] В том же году Гершель получил свою вторую медаль Копли от Королевского общества за эту работу. Несколько лет спустя, в 1852 году, он предложил названия, используемые и сегодня для четырех известных тогда спутников Урана : Ариэль , Умбриэль , Титания и Оберон . Каменный обелиск, возведенный в 1842 году и ныне находящийся на территории начальной школы Гроув , отмечает место, где когда-то стоял его 20-футовый отражатель. [26]
Гершель внес множество важных вкладов в фотографию. Он усовершенствовал фотографические процессы , в частности, изобрёл процесс цианотипии [28] , который стал известен как чертежи , [3] [4] [5] и его вариации, такие как хризотипия . В 1839 году он сделал фотографию на стекле, которая существует до сих пор, и экспериментировал с некоторой цветопередачей, отметив, что лучи разных частей спектра имеют тенденцию придавать фотобумаге собственный цвет . Гершель проводил эксперименты с использованием светочувствительных эмульсий овощных соков, называемых фитотипами, также известными как антотипы , и опубликовал свои открытия в «Философских трудах Лондонского королевского общества» в 1842 году . [29] В начале 1840-х годов он сотрудничал с Генри Колленом , художником-портретистом. королеве Виктории . Гершель первоначально открыл платиновый процесс на основе светочувствительности солей платины, позже развитой Уильямом Уиллисом . [30]
Гершель ввел термин « фотография» в 1839 году. [31] [32] Гершель также был первым, кто применил термины «негативный » и «позитивный» к фотографии. [6]
Гершель обнаружил, что тиосульфат натрия является растворителем галогенидов серебра в 1819 году [33] и сообщил Тальботу и Дагеру о своем открытии, что этот «гипосульфит соды» («гипо») можно использовать в качестве фотографического фиксатора для «фиксации» изображений. и сделать их постоянными после экспериментального применения этого метода в начале 1839 года.
Новаторское исследование Гершеля по этому вопросу было прочитано в Королевском обществе в Лондоне в марте 1839 года и январе 1840 года.
Гершель написал множество статей и статей, в том числе статьи по метеорологии, физической географии и телескопу для восьмого издания Британской энциклопедии . [6] Он также перевел «Илиаду » Гомера.
В 1823 году Гершель опубликовал свои открытия по оптическим спектрам солей металлов. [34]
Гершель изобрел актинометр в 1825 году для измерения мощности прямого нагрева солнечных лучей [35] , и его работа с этим прибором имела большое значение в ранней истории фотохимии .
Гершель предложил внести поправку в григорианский календарь, сделав годы кратными 4000 обычных лет , а не високосными , тем самым уменьшив среднюю продолжительность календарного года с 365,2425 дней до 365,24225. [36] Хотя это ближе к среднему тропическому году , составляющему 365,24219 дней, его предложение так и не было принято, поскольку григорианский календарь основан на среднем времени между весенними равноденствиями (в настоящее время 365,242374 дня). [37]
Гершель был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1832 году [38] , а в 1836 году — иностранным членом Шведской королевской академии наук .
В 1835 году газета New York Sun написала серию сатирических статей, которые стали известны как Великая лунная мистификация , с утверждениями, ложно приписываемыми Гершелю, о его предполагаемых открытиях животных, живущих на Луне, в том числе крылатых гуманоидов, похожих на летучих мышей.
В его честь названо несколько мест: деревня Гершель в западном Саскачеване , Канада , место открытия Dolichorhynchops herschelensis , типа плезиозавра ; Гора Гершель в Антарктиде ; кратер Дж. Гершеля на Луне ; и поселение Гершель, Восточный Кейп , и школа для девочек Гершель в Кейптауне , Южная Африка.
Хотя общепринято считать, что остров Гершель в Северном Ледовитом океане, являющийся частью территории Юкон , был назван в его честь, в записях экспедиционного журнала сэра Джона Франклина говорится, что последний хотел почтить память семьи Гершелей, из которой Джон Гершель отец, сэр Уильям Гершель , и его тетя Кэролайн Гершель так же известны, как Джон. [39]
Гершель женился на своей кузине Маргарет Броди Стюарт (1810–1884) 3 марта 1829 года [1] в Эдинбурге и был отцом следующих детей: [40]
Гершель умер 11 мая 1871 года в возрасте 79 лет в Коллингвуде, своем доме недалеко от Хокхерста в Кенте. После его смерти его устроили национальные похороны и похоронили в Вестминстерском аббатстве . [41]
Его некролог Генри Филд из Лондона был зачитан Американскому философскому обществу 1 декабря 1871 года .
В хронологическом порядке
