威廉·赫歇爾(1738-1822年),英國天文學家,恒星天文學的創始人,被譽為恒星天文學之父。
一、威廉·赫歇爾的生平
1738年,威廉·赫歇爾出生於德國漢諾威,他的父親艾薩克是一位雙簧管手,在禁衛軍樂團服役。威廉4歲就跟從父親學習小提琴,稍大又學吹雙簧管。父親用以施教的樂理教材,其中有史密斯的《和聲學》。根據該書提供的線索,威廉找到了史密斯的另一專著《完整的光學係統》,於是他很早就掌握了望遠鏡的基礎知識。而老艾薩克又是個多才多藝的人,在夜晚教授子女音樂之餘,常乘興指點他們認識星空。
威廉·赫歇爾
16歲的威廉為減輕家庭負擔被迫輟學,進軍樂團吹起了雙簧管。1756年,英法爆發了“七年戰爭”,普魯士站在英國一邊,奧地利和俄羅斯站在法國一邊。威廉不堪戰爭之苦,於翌年隻身渡海遁逃倫敦。17歲時他到了英國,當宮廷歌會的雙簧管吹奏者。他一邊以音樂維持生活,一邊努力學習數學和物理。
1774年,在威廉36歲的時候,在妹妹卡洛琳的協助下,威廉自行設計和建造的第一架反射望遠鏡誕生了。這架望遠鏡口徑約為12.7厘米,焦距約為1.7米;為減少失光,威廉省去了牛頓式平麵副鏡,後世稱為赫歇爾式望遠鏡。1776年一年之內,他便建成了3架自用的望遠鏡,最長的有6米。他一生中製造了400多台望遠鏡,口徑最大的有125厘米。
1781年3月13日,一個很平常的日子,晴朗而略帶寒意的夜晚,跟往常一樣,威廉在其妹妹卡洛琳的陪同下,用自己製造的口徑為16厘米、焦距為213厘米反射望遠鏡,對著夜空熱心地進行巡天觀測。當他把望遠鏡指向雙子座時,發現有一顆很奇妙的星星,乍一看像是一顆恒星,一閃一閃地發光,這顆星星被命名為天王星。赫歇爾本人這樣記載此次天王星的發現的:“1781年3月13日星期二晚上10點到11點間,我正考察雙子座H星附近的一群小星時,發現了一個異常明亮的星,我將它同雙子座H及雙子、禦夫之間的小星作比較,發現它比任何一個都亮。我懷疑它可能是一個彗星……”天王星是天文學家用望遠鏡探測到的太陽係中的第一顆新行星。它距離太陽是日地平均距離的19倍,平均視亮度5.5星等,肉眼勉強可見。
1782年,赫歇爾編製成了第一個雙星表,他還發現了多數雙星不是表麵上的“光學雙星”,而是真正的“物理雙星”。
1783年,赫歇爾發現了太陽的自行運轉,他得到的太陽運動方向和現代測量數據相差不到10°。
1786年、1789年和1802年,他三次向皇家學會呈交的星雲星團表,共記錄了2500個星雲和星團。此外,他開展了天文學史上前所未有的雙星觀測,1782年、1785年和1821年(逝世前1年),由皇家學會3次刊布雙星星表,共發現雙星、三合星和聚星848個。“數星星”成了威廉最輝煌的天文業績。
二、威廉·赫歇爾的成就
威廉·赫歇爾製造了許多大型望遠鏡。磨製出售的望遠鏡至少有76架。自用的反射望遠鏡最大口徑125厘米,為當時世界之最。
1781年,威廉·赫歇爾用自製望遠鏡作巡天觀測時偶然發現了天王星,後又發現了天王星和土星各自的兩顆衛星,為此榮獲英國皇家學會科普利獎章,並被選為會員。
威廉·赫歇爾進行了銀河係結構的研究,用統計法首次確認了銀河係為扁平狀圓盤的假說。
威廉·赫歇爾從事星團、星雲和雙星的研究,集20年觀測成果,彙編成3部星雲和星團表,共記載了2500個星雲和星團,其中僅100多個係前人已知,還發現了雙星、三合星和聚星848個。
其他研究成果:用統計法首次確認了銀河係為扁平狀圓盤的假說;集20年觀測成果,彙編成3部星雲和星團表,共記載了2500個星雲和星團,其中僅100多個係前人已知,還發現了雙星、三合星和聚星848個;發現了太陽的空間運動。他發現並測定出太陽的向點位於武仙座附近,與現代的公認值十分接近。