Sir Frederick William Herschel - hudebník, astronom a objevitel planety Uran
(15. listopadu 1738 - 25. srpna 1822) Sir Frederick William Herschel byl jedním z nejúspìšnìjších astronomù všech dob a byl i nejlepším konstruktérem zrcadlových dalekohledù ve své dobì. Byl rovnì¾ vynikajícím hudebníkem a byl také hudebním skladatelem. Z jeho vlastního vyjádøení je patrná velká hloubka jeho poznání: „Vidìl jsem do vesmíru dále, ne¾ kterýkoliv èlovìk pøede mnou; pozoroval jsem hvìzdy, jejich¾ svìtlo bude muset, aby Zemì dosáhlo, potøebovat dvou milionù let.“
I to pro nás mù¾e být zajímavé, ¾e nìkteré prameny uvádìjí, ¾e jeho koøeny pocházejí z Moravy, z Heršpic u Slavkova. Svou vlast musel prý jeho pradìdeèek Jan Jelínek jako èeský bratr opustit v dùsledku nábo¾enského pronásledování. Odešel s rodinou nejdøíve do Saska a pozdìji pøijal nìmecký pøeklad svého jména Hirschel. Pozdìji jejich jméno mìlo tvar Herschel. Nìkteré prameny ale uvádìjí ¾idovský pùvod rodiny.
Sir Frederick William Herschel, jeho¾ pùvodní jméno podle místa jeho narození v Hannoveru v Nìmecku bylo Friedrich Wilhelm Herschel, se narodil svým rodièùm jako jejich ètvrté dítì dne 15. listopadu 1738. Jeho rodièe Isaac Herschel (1707-1767) a Anna Ilse Moritze mìli deset dìtí, šest se do¾ilo dospìlosti - z nich¾ známá jména jsou Jacob (1734 - 1792), který byl vynikajícím violistou v Nìmecku, dále Alexander (1745 - 1821), významný konstruktér dalekohledù, a Caroline Lucretie (1750 - 1848), která byla pozdìji také astronomkou s objevem nìkolika komet. Nìkteré prameny uvádìjí i nejstarší sestru, její¾ jméno není známo. Nejmladší dospìvší bratr se jmenoval Dietrich a byl asi z bratøí nejménì úspìšný.
Otec byl hobojistou vojenské kapely Královské gardy, a tak jeho synové chodili do posádkové školy. Otec uèil dìti své milované hudbì, kvùli které kdysi zanechal jistìjší povolání zahradníka; rovnì¾ je zøejmì i povzbuzoval ke stálému vzdìlávání. Matka byla negramotná a spíše své dìti zrazovala, aby „nehledìly pøíliš vysoko“. Je známo, ¾e otec pøes skromné pomìry své rodiny kupoval dobré knihy a ¾e se Wilhelm uèil francouzsky i anglicky a vìnoval se také filozofii. - U¾ v té dobì si sestrojil glóbus.
Od 1. kvìtna 1753 se Wilhelm nechal naverbovat jako hudebník v hannoverském pluku, v nìm¾ slou¾il i jeho otec Isaac a starší bratr Jacob. V té dobì mìlo Hannoversko s Velkou Británií vztah v rámci personální unie, co¾ bylo dáno tím, ¾e od roku 1714 byl králem Velké Británie hannoverský kurfiøt Georg Ludwig, který v Anglii vládl jako zakladatel hannoverské dynastie Jiøí I. (1660 - 1727).
Tak se mohlo stát, ¾e v roce 1755 byl pluk v královských slu¾bách na jeden rok odvelen a¾ do Kentu, potom do Coxheathu na jihovýchodì Anglie. Po celou dobu se Wilhelm vzdìlával v angliètinì a¾ do té míry, ¾e byl schopen i dìlat tlumoèníka. A s otcem v ponurém vojenském prostøedí vedl filozofické rozhovory a sám v jednom svém dopise poznamenal, ¾e pøítomnost otcova pro nìj byla velká podpora. Je o nìm známo, ¾e jako sedmnáctiletý studoval esej anglického filozofa Johna Locka (1632 - 1704) „Rozprava o lidském rozumu“ (On the Human Understanding), která v nìmèinì vyšla kolem roku 1733.
Mezitím vypukla sedmiletá válka a Wilhelm se po bitvì u Hastenbecku (26. 7. 1757) rozhodl dezertovat a utéci tam, kde to alespoò trochu znal. Bylo to i proto, ¾e mìl velmi slabou tìlesnou konstituci. Odešli s bratrem Jacobem. - Nìkteré prameny uvádìjí, ¾e tato skuteènost byla pozdìji sdìlena králi Jiøímu III. pøi první Herschelovì audienci u nìj, avšak král mu tuto dezerci prominul.
V Anglii pobývali bratøi nejdøíve zcela bez penìz u pøátel a hned, jak to situace umo¾nila, vrátil se Jacob zpìt do Hannoveru. Wilhelm ale zùstal a sna¾il se u¾ivit hudbou. Po dva roky pak cestoval, èasto koòmo, dával hodiny a pøíle¾itostnì koncertoval. Býval èasto unaven svým koèovným ¾ivotem a penì¾ní nejistotou. V roce 1759 byl po nìjakou dobu u soukromé vojenské kapely vévody z Darlingtonu v Durhamu na severu Anglie. V roce 1762 se stal øeditelem koncertù poøádaných pro veøejnost v Leedsu. Podaøilo se mu prokázat velké hudební nadání, tak¾e se pomocí nadšených mecenášù a pøátel mohl vìnovat i hudbì varhanní. Z Wilhelma se stával William.
Mìl u¾ tolik prostøedkù, aby se mohl podívat za svou rodinou do Hannoveru.
V roce 1766 se pøestìhoval do Halifaxu a stal se zde nakrátko varhaníkem. Znovu navštívil svoji rodinu v Nìmecku; otec byl v té dobì po záchvatu mrtvice a nemohl dále provozovat hudbu, Caroline by sice s povdìkem pøijala mo¾nost pøestìhovat se za bratrem, kde by jí bratr umo¾nil nìjaké vzdìlání, které jí matka zakazovala, ale kvùli otcovì nemoci nemohla. Proto¾e byla od mládí znaènì vzhledovì posti¾ena - mìla ple» zohavenou neštovicemi a po tyfu byla i malé postavy, pøedpokládala její matka, ¾e se nikdy nevdá, a pøipravovala ji na kariéru „slu¾ky“. V prosinci r. 1766 se stal William varhaníkem a øeditelem kùru ve zcela nové Octagonské kapli v Milsom Street v lázeòském Bathu v jihozápadní Anglii. Na místì kaple je nyní obchodní centrum. - Tehdy byl Bath skuteènì lázeòským mìstem se vším, co k lázeòskému ¾ivotu patøí, ale pøedevším s vyšší úrovní kultury. Zde s ním nìjakou dobu pobývali i bratøi Jacob a Alexander. Jacob se ale vrátil zase do Hannoveru.
V roce 1767 se po smrti jejich otce k nìmu pøistìhovala i sestra Caroline, pro ni¾ byly pomìry doma s ovdovìlou matkou a pod poruènictvím staršího bratra velmi tìsné. V té dobì byl William velmi zaneprázdnìn svými muzikantskými povinnostmi i poøádáním koncertù, ale pøes to se sna¾il sestru vyuèovat. Po urèité dobì dosáhla i jeho sestra nìjakých úspìchù, ¾e jí dokonce bylo nabídnuto anga¾má v Birminghamu, ale do místní spoleènosti nezapadla, nejen z dùvodù špatné znalosti angliètiny. Sama pøiznávala ve svých pamìtech, ¾e byla schopna úèinkovat pouze tehdy, kdy¾ koncert øídil její bratr. Pak jen hudbu vyuèovala a vedla bratøím domácnost.
Hned na zaèátku své èinnosti v Octagonské kapli William dokázal, ¾e je všestranným hudebníkem. U¾ pøi novoroèním koncertì v roce 1767, vzhledem k tomu, ¾e varhany ještì nebyly dostavìné, zahrál houslový koncert, koncert pro hoboj a sonátu pro cembalo - vše byly jeho vlastní skladby. - Ovšem zajímavé je, ¾e tehdy ve vznešené anglické spoleènosti hra na hoboj nebyla pova¾ována za vhodnou pro „gentlemany“.
Na podzim 1767 øídil pøi pøíle¾itosti dostavìní nových varhan oratorium Mesiáš od Georga Friedricha Händela (1685 - 1759). Pozdìji v tomto oratoriu Caroline zpívala sopránový part. Zároveò provedl i své dva varhanní koncerty. Zpíval tenorové party v rùzných oratoriích a také hrál na kytaru. Rovnì¾ se v roce 1768 pøipojil k Theatre Royal a nìjakou dobu zde dirigoval i hrál na cembalo. Seznam jeho skladeb obsahuje 24 symfonií, 14 koncertù, 44 komorních skladeb, 129 skladeb pro klávesové nástroje a 10 sborových skladeb.
V roce 1771 bylo otevøeno Assembly Rooms, co¾ bylo kulturní centrum bathských lázní, zvláštì vhodné pro koncerty, kde mìl William spoustu mo¾ností pro uplatnìní svého hudebního nadání, stal se šéfdirigentem zdejšího orchestru. Dokonce se konaly koncerty i pro okolní mìsta, napøíklad pro Bristol. Volnìji míval William v letních mìsících, kdy nebyla koncertní sezóna. A ve skromných chvílích svého volného èasu - míval i pøes tøicet ¾ákù týdnì k ostatním povinnostem - se sna¾il studovat italštinu a staroøeètinu, také matematiku, a to napø. Newtonovu metodu diferenciálního poètu (která byla psána latinsky), a dostal se a¾ k astronomii. Vá¾nì ji zaèal studovat v roce 1773. V jeho pamìtech stojí, ¾e si 10. kvìtna 1773 koupil knihu „Astronomie, vysvìtlená na základì zásad Sira Isaaca Newtona“ (Astronomy explained on Sir Isaac Newton Principle) z roku 1756 od Jamese Fergusona (1710 - 1776), co¾ dalo základ jeho dalšímu zájmu o astronomii a jeho vìdeckému zkoumání nebeské oblohy.
Jeliko¾ nemìl peníze na koupi hvìzdáøského dalekohledu, zakoupil si od optika nástroje a pøíslušné souèástky a zaèal se spolu s bratrem Alexanderem vìnovat výrobì dalekohledù. Alexander byl vynikajícím mechanikem. Nejdøíve konstruovali dalekohledy jen pro sebe, pozdìji je i prodávali. William se stal mistrem ve výrobì potøebných zrcadel, tak¾e jeho dalekohledy v té dobì byly na nejvyšší mo¾né úrovni.
Jak napsala Caroline ve svých pamìtech, bývala zdìšena, ¾e se postupnì ze všech místností stávaly dílny, všude byly souèásti dalekohledù, v obývacím pokoji byl soustruh. I jiný pøítel Herschelových poznamenává ve svých pamìtech, ¾e hudební nástroje bývaly zarovnány hvìzdáøskými pomùckami. Zároveò se Williamovi místní spoleènost ponìkud posmívala, ¾e má stále „hlavu v oblacích“, a on sám ve svých pamìtech poznamenal, ¾e ti ¾áci, které na zaèátku svého pobytu uèil hudbì, postupnì k nìmu zaèali docházet na hodiny astronomie.
Pøestìhovali se tedy do vìtšího bytu, aby bylo více mo¾ností i k výrobì dalekohledù i k pozorování oblohy. Pomocí dokonalého dalekohledu jako první objekt pozoroval 4. kvìtna 1774 mlhovinu v souhvìzdí Orionu. Pøi pozorování oblohy mu asistovala i sestra Caroline.
V roce 1776 se vzdal svého místa hudebníka v Octagonské kapli, i kdy¾ s hudebním zamìstnáním nepøestal.
Z jednoho z jeho pozdìjšího provedení oratoria Mesiáš z roku 1778 se dochoval plakát. Z jeho hudebního díla z doby zaèátku jeho astronomického období bylo pøi zahradních koncertech nejvíce oblíbené jeho „Echo Catch“ z roku 1779 (pøibli¾nì pøelo¾eno Vracení ozvìny nebo Doznívání ozvìny).
V roce 1780 zaslal nauèné Královské spoleènosti (Royal Society) svùj první astronomický pøíspìvek o nejznámìjší promìnné hvìzdì Mira Ceti v souhvìzdí Velryby. Bìhem pobytu v Bathu se sourozenci stìhovali nìkolikrát. V¾dy se s vývojem pøemìny z hudebníka na astronoma vyjevovaly urèité nevýhody stávajícího bytu. V bøeznu se pøestìhovali do èísla 19 v New King Street, kde Herschel 13. bøezna 1781 objevil Uran. Stalo se to pomocí dalekohledu vlastní výroby, který mìl prùmìr 475 mm.
Nejdøíve se domníval, ¾e je to pouhá kometa. Pøi objevu nebyla jeho sestra Caroline pøítomná, proto¾e ještì byla zamìstnána balením v pøedchozím bytì. - Dùm, v nìm¾ k objevu došlo, se nazývá nyní Herschelovým domem, a je pravdìpodobné, ¾e je jediným, který ještì stojí ze všech tìch, v nich¾ Herschel bydlel. Je zde dnes Herschelovo muzeum a sídlo Spoleènosti Williama Herschela (William Herschel Society).
Uran byl první objevenou planetou, která nebyla známa ji¾ od dávných èasù. Její existenci sice zjistil anglický astronom John Flamsteed (1646 - 1719), ale zaznamenal ji pouze jako hvìzdu v souhvìzdí Tauri, nikoli jako planetu Sluneèní soustavy.
Nejdøíve chtìl Herschel objevenou planetu pojmenovat na poèest krále Jiøího III. (1738 - 1820) „Georgium Sidus“ (Hvìzda krále Jiøího), ale astronomové mimo Anglii mìli jiný názor. Francouzský astronom Jerôme de Lalande (1732 - 1807) podporován dalšími francouzskými astronomy prosazoval název Herschel, ale a¾ po nìkolika desetiletích nìmecký astronom Johann Bode (1747 - 1826) prosadil jméno Uran po øeckém bohu.
Avšak aspoò pro astrologické oznaèení planety Uran zùstává iniciála Herschelova jména v symbolu planety - z malého koleèka vystupující úseèka nese na svém horním konci stylizované písmeno „H“, zatímco astronomické oznaèení je koleèko s bodem uvnitø a šipkou z koleèka míøící vzhùru.
Na základì svého objevu byl Herschel 7. prosince 1781 zvolen èlenem Královské spoleènosti a byl vyznamenán zlatou Copleyovou medailí, co¾ bylo vyznamenání, kterým na základì dìdictví Sira Godfreye Copleye (1653 - 1709) mìla Královská spoleènost vyznamenávat osobnosti a velkým vìdeckým pøínosem.
Král Jiøí mu poskytl roèní grant, na jeho¾ základì se mohl zcela vìnovat pouze astronomii. V té dobì mu jeho pøítel, fyzik a botanik William Watson (1715 - 1787) vìnoval „Katalog mlhovin a hvìzdokup“ (Catalogue des nébuleuses et des amas d´étoiles) od francouzského astronoma Charlese Messiera (1730 - 1817), který byl uspoøádán více náhodnì ne¾ vìdecky, ale dal základ pozdìjšímu katalogizování astronomických objektù.
V roce 1882 se William Herschel stal královským astronomem, s platem menším, ne¾ vydìlával jako hudebník v Bathu, jak napsal ve svých pamìtech, a pøestìhoval se do Datchettu nedaleko Windsoru na jihovýchodì Anglie. Za podpory krále Jiøího tam postavil šestimetrový dalekohled. Pøi práci mu pomáhal bratr Alexander, který se uvolnil ze svých hudebních závazkù. Dokonce William s královým dovolením rozvíjel i obchod s dalekohledy pro amatéry a s nabídkou se obrátil i na výše uvedeného nìmeckého astronoma Johanna Boda.
Na základì svých pozorování vydal v roce 1783 publikaci “O pravém pohybu Sluneèní soustavy“ (On the Proper Motion of the Sun and Solar System).
V dùsledku prostudování Messierova Katalogu zaèal Herschel pozorovat pomocí svého vynikajícího dalekohledu nejdøíve Messierovy objevy a pozdìji zaèal noèní oblohu zkoumat systematicky. Pøi zkoumání mu pomáhala sestra Caroline. Za jeden a pùl roku popsal jeden tisíc nových objektù, které vydal v roce 1786 v katalogu „Katalog tisíce nových mlhovin a hvìzdokup“ (Catalogue of One Thousand new Nebulae and Clusters of Stars).
Od roku 1785 uznal oficiálnì král Jiøí III. jeho sestru Caroline za jeho asistentku s roèním platem z královské pokladny. Pochopitelnì, ¾e pro ni bratøi také zkonstruovali vlastní dalekohled. V roce 1786 se sourozenci pøestìhovali do Sloughu nedaleko od Datchettu. V roce 1787 se Herschelovi podaøilo objevit dva nejvìtší z 27 známých satelitù Uranu a sice Titaniu a Oberona.
8. kvìtna 1788 se William Herschel o¾enil v kostele Saint Lawrence ve Sloughu s osmatøicetiletou Mary Pitt(ovou), rozenou Baldwin(ovou) (1750 - 1832), vdovou po jeho pøíteli, londýnském kupci Johnu Pittovi, který zemøel roku 1786. Její majetek mu umo¾nil naprosto nezávislé astronomické bádání.
Po urèitou dobu pak Caroline pracovala sama, proto¾e tato zmìna v ¾ivotì bratrovì ji ponìkud vykolejila. V tomto období uèinila nìkolik významných objevù. S bratrovou rodinou i s ním samotným se zaèala pozdìji znovu stýkat a¾ po narození synovce. K jejím nejvìtším objevùm patøí osm komet a mlhovina v blízkosti mlhoviny Andromedy.
V r. 1789 dokonèil Herschel po dvouleté práci svùj nejvìtší dalekohled, který po celých padesát let nebyl pøekonán.
Pomocí nìho studoval pohyby Saturnu, popsal rotaci Saturnu a jeho prstencù a podaøilo se mu objevit dva jeho satelity a to Mimas, na nìm¾ se nachází obrovský kráter, který je nyní po nìm pojmenován, a dále Enceladus s velkou vulkanickou aktivitou. Zároveò v tomto roce vydal další katalog mlhovin a hvìzdokup „Katalog druhého tisíce nových mlhovin a hvìzdokup“ (Catalogue of a second Thousand of new Nebulae and Clusters of Stars).
V r. 1790 pøedlo¾il dùkaz promìnlivosti rozlohy polárních èepièek Marsu a soustavnì se zabýval zkoumáním a mìøením povrchu Mìsíce.
Dne 7. bøezna 1792 se man¾elùm Herschelovým narodil jediný syn John Frederick William (1792 - 1851), který se stal stejnì jako jeho otec významným astronomem, rovnì¾ byl èlenem Královské spoleènosti, zabýval se matematikou - diferenciálním poètem, dále chemií, astronomií se specializací na mlhoviny a dvojhvìzdy i na Halleyovu kometu v letech 1835 - 1836. Stal se zakladatelem moderního astronomického katalogu, který je dodnes pou¾íván. Pøekládal Schillera, Bürgera, Homéra a Danta. Byl i spisovatelem esejù. Byl pochován se svou man¾elkou ve Westminsterském opatství. - Rovnì¾ i on mìl jediného syna Alexandera Stewarta (1836 - 1907), také astronoma, který se zabýval pøedevším meteory a kometami, jako¾to zdroji rojù meteorù.
William Herschel roce 1793 pøijal britské obèanství a oficiálnì zmìnil køestní jméno na Frederick William.
Zabýval se rozkladem svìtla pomocí polarizaèního hranolu a zaznamenal infraèervenou oblast mimo oblast viditelného záøení, proto¾e na teplomìru zjistil zvýšení teploty. Výsledkem byl pøekvapen a nazval záøení „tepelné paprsky“ (Calorific Rays). Název „infraèervené“ byl nastolen a¾ na konci 19. století. Své pozorování pøedlo¾il roku 1800 Královské spoleènosti.
Roku 1802 pøedlo¾il Herschel svùj poslední katalog o dalších 500 astronomických objektech, dosud neznámých „Katalog 500 nových mlhovin, mlhovinných hvìzd, planetárních mlhovin a hvìzdokup“ (Catalogue of 500 new Nebulae, nebulous Stars, planetary Nebulae, and Clusters of Stars). Tohoto roku jej oxfordská univerzita jmenovala èestným doktorem práv. - „Planetární mlhovina“ je urèitým vìdeckým omylem, proto¾e se domníval, jako u Uranu, ¾e se dalším zkoumáním dojde v místì jejich zjištìní k objevu dalších planet.
V roce 1816 byl králem povýšen do rytíøského stavu.
Ke konci ¾ivota se William Herschel vìnoval studiím o tvaru Mléèné dráhy, pokusil se vytvoøit její model. Bádal o poètu a celkovém uspoøádání hvìzd ve viditelném vesmíru a zkoumal pohyb Sluneèní soustavy ve vesmírném prostoru smìrem k souhvìzdí Herkula.
V roce 1820 se Sir William stal prvním prezidentem Královské astronomické spoleènosti, do jejího¾ emblému byl dán právì jeden z jeho dalekohledù jako zázrak tehdejší doby. Zemøel 28. srpna 1822, podle nìkterých pramenù pøímo ve své hvìzdárnì. Pochován je v kostele, ve kterém mìl i svatbu - Saint Lawrence ve Sloughu se svou man¾elkou a vnukem Alexanderem Stewartem Herschelem. Na náhrobku je epitaf: „Coelorum Perrumpit Claustra“ (Prolomil nebeské závory). Zanechal po sobì nepøedstavitelnì obrovské dílo.
Po Herschelovi je nazván i jeden typ astronomického zrcadlového dalekohledu. Na povrchu Mìsíce je po nìm pojmenován kráter, na Marsu má se svým synem další kráter a pak je po nìm pojmenován ji¾ výše uvedený kráter na povrchu Saturnova mìsíce Mimasu.
Po smrti bratrovì se Caroline vrátila do Hannoveru, ale pokraèovala v bratrovì díle. Ve spolupráci s Williamovým synem Johnem katalogizovala nebeské objekty. Za své objevy získala jako první ¾ena v roce 1828 od Královské astronomické spoleènosti zlatou medaili a v roce 1835 získala èestné èlenství Královské spoleènosti, opìt jako první ¾ena vùbec. V roce 1838 se stala èlenkou Královské irské akademie a ve vìku 96 let byla vyznamenána zlatou medailí za vìdu od pruského krále Friedricha Wilhelma IV. Zemøela 9. ledna 1848 ve vìku témìø 98 let a je pochována v Hannoveru. Je po ní pojmenován jeden kráter na Mìsíci a asteroid Lucrecie podle jejího druhého køestního jména.
