惑星天王星。科学的発見の歴史と本質

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惑星天王星。科学的発見の歴史と本質

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太陽系に対する人々の考えは、望遠鏡の発見からXNUMX世紀の終わりまでの間に大きな変化を遂げました。変更されていないのは、太陽系の惑星の数であるXNUMXつだけです。土星は太陽から最も遠い惑星と見なされており、別の惑星が土星の軌道を超えた太陽周回軌道で世界空間をさまよっていることを認めた人はほとんどいませんでした。

この惑星はドイツの天文学者によって発見されましたヴィルヘルム・ハーシェル. 彼の長い人生の中で、ハーシェルは太陽系と恒星宇宙の両方に関連する多くの驚くべき発見をしました. 例えば、彼は天の川が「計り知れない星の層」であること、つまり星の性質を持っていることを証明しました。彼は、連星のユニークな観測と、銀河の形状と構造の基礎研究を行っています。この科学者はまた、火星の極での白い帽子の周期的な増加と減少、および太陽、惑星、衛星で発生する他の多くのさまざまな現象の発見を所有しています.

しかし、彼の数多くの発見の中で、間違いなく最初の場所の XNUMX つは天王星の発見で占められており、ハーシェルの名前が自然科学の歴史に永遠に残るには十分でしょう。

フリードリッヒ・ヴィルヘルム・ハーシェル (1738–1822) は、ハノーファーでハノーバー近衛隊のオーボエ奏者であるアイザック・ハーシェルとアンナ・イルゼ・モーリッツェンの間に生まれました。ハーシェルのプロテスタントはモラビア出身で、おそらく宗教上の理由でそこを離れました。実家の雰囲気は知的とも言えます。ヴィルヘルムの日記と手紙、妹キャロラインの回顧録である「伝記ノート」は、ハーシェルの家と関心の世界を紹介し、卓越した観察者と研究者を生み出した真に巨大な仕事と献身を示しています。彼は広範なが非体系的な教育を受けました。数学、天文学、哲学の授業で、科学を正確に理解する彼の能力が明らかになりました。しかし、これに加えて、ヴィルヘルムは優れた音楽的才能を持ち、1757歳で連隊バンドのミュージシャンになりました。 XNUMX年、XNUMX年間の兵役の後、彼はイギリスに向けて出発しました。そこでは、ハノーバー連隊のバンドマスターである兄のヤコフが少し早く引っ越しました。

ポケットにペニーを持っていなかったウィルヘルムは、イギリスでウィリアムと改名され、ロンドンでメモをコピーすることを始めました。 1766 年にバースに移り住み、すぐに演奏者、指揮者、音楽教師として大きな名声を得ましたが、そのような生活は彼を完全に満足させることはできませんでした。ハーシェルの自然科学と哲学への関心、絶え間ない独学は、彼を天文学への情熱へと導きました。「音楽が科学のXNUMX倍難しいわけではないのは残念です。私は活動が大好きで、何かをする必要があります」と彼は兄に書いた.

1772年、ウィリアムの妹キャロライン・ルクレティアがバースに到着した。 1773 年、ハーシェルは光学と天文学に関する多くの著作を手に入れました。スミスの『Complete System of Optics』とファーガソンの『Astronomy』は、彼の参考書になりました。同年、彼は最初に焦点距離約 75 cm の小さな望遠鏡で空を見ましたが、そのような低倍率での観測は研究者を満足させるものではありませんでした。より速い望遠鏡を購入する資金がなかったので、彼はそれを自分で作ることにしました。必要なツールとブランクを購入した後、彼は自分の最初の望遠鏡用のミラーを独自にキャストして研磨しました。大きな困難を克服した後、同じ 1773 年に Herschel は焦点距離が 1,5 メートルを超えるリフレクターを作成しました。ハーシェルは手で鏡を磨きました (彼はこの目的のための機械をわずか 10 年後に作成しました)、研磨プロセスを停止すると鏡の品質が低下するため、しばしば 12 時間、16 時間、さらには XNUMX 時間連続で作業しました。鏡の素地を作っている最中に溶解炉が爆発したこともあり、作業は困難であるだけでなく危険であることが判明しました。

姉妹のキャロラインと兄弟のアレクサンダーは、この困難な仕事においてウィリアムの忠実で忍耐強い助力者でした。勤勉さと熱意が素晴らしい結果をもたらしました。ハーシェルが銅と錫の合金で作った鏡は、優れた品質で、星の完全に丸い像を映し出しました。

有名なアメリカの天文学者C.ホイットニーが書いているように：「1773年から1782年まで、ハーシェルはプロのミュージシャンからプロの天文学者に変わるのに忙しかった」。

1775年にハーシェルは彼の最初の「空の調査」を始めました。この時、彼はまだミュージシャンとして生計を立て続けていましたが、天文観測は彼の真の情熱になりました。音楽のレッスンの合間に、彼は望遠鏡用の鏡を作り、夜にコンサートを行い、夜を過ごして星を観察しました。この目的のために、ハーシェルは「スタースクープ」の独自の新しい方法を提案しました。つまり、空の特定の領域の星の数を数えることです。

13 年 1781 月 10 日、観察中にハーシェルは何か異常なことに気づきました。私は彼女をふたご座H星、およびぎょしゃ座とふたご座の間の広場にある小さな星と比較したところ、それがどちらよりもはるかに大きかったことがわかり、彗星ではないかと疑ったのです。」この物体は顕著な円盤を持ち、黄道に沿って移動しました。ハーシェルは他の天文学者に「彗星」の発見を知らせ、観測を続けた。

15月1781日に行われた観測では、光の円が実際に星に対して独自の運動をしていることが示された。この事実から、ハーシェルは、太陽からそれほど遠くない彗星に特有の尾や霧の殻は観察されなかったものの、新しい彗星を発見したと結論付けました。ハーシェルはこの発見をグリニッジ天文台に報告し、天上の放浪者の観察者の輪は大幅に拡大した。 1740 年の夏までに、観測の数は軌道パラメータを計算できるように十分な数に達しました。これらの複雑で面倒な計算は学者のアンドレイ・イワノビッチ・レクセル（1784年 - 19年）によって実行され、ハーシェルのさまようアスタリスクが太陽と地球の間の距離の84倍の距離をほぼ円軌道で太陽の周りを移動していることを発見した。レクセルは太陽の周りの公転周期も決定し、その周期は約XNUMX年であることが判明した。これらの計算から、ウィリアム・ハーシェルが発見したのは彗星ではなく、これまで知られていなかった新しい惑星であることが明らかになった。当時から、ほとんどの彗星の軌道は大きな離心率を持った細長い楕円、あるいは双曲線であることが知られていたからである。

ハーシェルは、英国王ジョージ 1747 世に敬意を表して、この新しい惑星を星ジョージと命名することを提案しましたが、この名前は広まりませんでした. ドイツの天文学者ヨハン・ボーレ (1826-3) の提案で、彼女は天王星と名付けられました。古代ローマ神話に由来し、最も古い神々の名前を意味します。天王星は太陽から約 60 億キロメートル離れており、体積は地球の XNUMX 倍以上ありました。

このユニークな発見は、自然科学全般、特に天文学において特別な位置を占めています。ハーシェルの発見は、太陽系のサイズと構造に関する古い伝統的な見方を無効にし、その境界を土星の軌道をはるかに超えて押し上げました。太陽系の直線的なサイズは 19,2 倍になり、その境界は XNUMX AU の距離で天王星の軌道に沿って通過しました。 e. 太陽から。

その後、ハーシェルは鏡の直径を徐々に大きくしていきました。その頂点は 1789 年に建造された望遠鏡で、パイプの長さ 12 メートル、鏡の直径 122 センチメートルを備えた当時としては巨大な望遠鏡でした。この望遠鏡は、1845 年にアイルランドの天文学者 W. パーソンズが直径 18 センチメートルの鏡を備えた長さ約 183 メートルのさらに大きな望遠鏡を建造するまで、最高のものでした。

最新の望遠鏡を使用して、ハーシェルは天王星の XNUMX つの衛星と土星の XNUMX つの衛星を発見しました。したがって、太陽系でのいくつかの天体の発見は、ハーシェルの名前に関連付けられています。

著者: サミン D.K.

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