L'autorispetto è la pietra angolare di tutte le virtù
Sir John Frederick William Herschel, 1st Baronet era un polimata inglese, matematico, astronomo, chimico, inventore, fotografo sperimentale che inventò la cianotipia, e condusse lavori botanici.
Herschel originò l'uso del sistema del giorno giuliano in astronomia. Nominò sette lune di Saturno e quattro lune di Urano – il settimo pianeta, scoperto da suo padre Sir William Herschel. Apportò molti contributi alla scienza della fotografia, e investigò il daltonismo e il potere chimico dei raggi ultravioletti. Il suo Preliminary Discourse del 1831, che sosteneva un approccio induttivo all'esperimento scientifico e alla costruzione della teoria, fu un importante contributo alla filosofia della scienza.
Primi anni e lavoro sull'astronomia
Herschel nacque a Slough, Buckinghamshire, figlio di Mary Baldwin e dell'astronomo William Herschel. Era il nipote dell'astronoma Caroline Herschel. Studiò brevemente all'Eton College e al St John's College, Cambridge, laureandosi come Senior Wrangler nel 1813. Fu durante i suoi studi come studente universitario che divenne amico dei matematici Charles Babbage e George Peacock. Lasciò Cambridge nel 1816 e iniziò a lavorare con suo padre. Intraprese l'astronomia nel 1816, costruendo un telescopio riflettore con uno specchio di 18 pollici 460 mm di diametro, e con una lunghezza focale di 20 piedi 6,1 m. Tra il 1821 e il 1823 riesaminò, con James South, le stelle doppie catalogate da suo padre. Fu uno dei fondatori della Royal Astronomical Society nel 1820. Per il suo lavoro con suo padre, gli fu presentata la Medaglia d'oro della Royal Astronomical Society nel 1826 che vinse di nuovo nel 1836, e con la Medaglia Lalande dell'Accademia francese delle scienze nel 1825, mentre nel 1821 la Royal Society gli conferì la Medaglia Copley per i suoi contributi matematici alle loro Transactions. Herschel fu creato Cavaliere dell'Ordine Reale Guelfico nel 1831. Sembrava anche essere consapevole del pensiero e della matematica indiana introdottigli da George Everest come affermato da Mary Boole
Intorno al 1825, venne in Inghilterra per due o tre anni, e strinse un'amicizia veloce e per tutta la vita con Herschel e con Babbage, che era allora abbastanza giovane.(.)Mio zio tornò dall'India. Non interferì mai con le credenze o i costumi religiosi di nessuno. Ma nessuno sotto la sua influenza poteva continuare a credere che qualcosa della Bibbia fosse particolarmente sacro, ad eccezione dei due elementi che ha in comune con altri libri sacri: la conoscenza della nostra relazione con gli altri e del potere dell'uomo di stare in contatto diretto con la verità invisibile
Ha citato Nel suo articolo storico sulla matematica nella Cyclopædia di Brewster
Il Brahma Sidd'hanta, l'opera di Brahmagupta, un astronomo indiano all'inizio del settimo secolo, contiene un metodo generale per la risoluzione di problemi indeterminati di secondo grado; un'indagine che effettivamente ha sconcertato l'abilità di ogni analista moderno fino al tempo della soluzione di Lagrange, non escludendo il geniale Euler stesso.
Herschel servì come presidente della Royal Astronomical Society tre volte: 1827–29, 1839–41 e 1847–49.
A preliminary discourse on the study of natural philosophy di Herschel, pubblicato all'inizio del 1831 come parte della Cabinet cyclopædia di Dionysius Lardner, delineò i metodi di indagine scientifica con una relazione ordinata tra osservazione e teorizzazione. Descrisse la natura come governata da leggi difficili da discernere o da dichiarare matematicamente, e il più alto obiettivo della filosofia naturale era comprendere queste leggi attraverso il ragionamento induttivo, trovando una singola spiegazione unificante per un fenomeno. Questo divenne un'affermazione autorevole con ampia influenza sulla scienza, in particolare presso l'Università di Cambridge dove ispirò lo studente Charles Darwin con "un ardente zelo" di contribuire a questo lavoro.
Herschel pubblicò un catalogo delle sue osservazioni astronomiche nel 1864, come General Catalogue of Nebulae and Clusters, una compilazione del suo lavoro e di quello di suo padre, ampliando il Catalogue of Nebulae di Herschel senior. Un ulteriore volume complementare fu pubblicato postumamente, come General Catalogue of 10,300 Multiple and Double Stars.
Herschel considerò correttamente l'astigmatismo come dovuto all'irregolarità della cornea e teorizzò che la visione potesse essere migliorata mediante l'applicazione di una gelatina animale contenuta in una capsula di vetro contro la cornea. Le sue opinioni furono pubblicate in un articolo intitolato Light nel 1828 e nell'Encyclopædia Metropolitana nel 1845.
Le scoperte di Herschel includono le galassie NGC 7, NGC 10, NGC 25 e NGC 28
Visita al Sud Africa
Rifiutando un'offerta del Duca di Sussex che avrebbero viaggiato in Sud Africa su una nave della Marina, Herschel e sua moglie pagarono £500 per il passaggio sulla S.S. Mountstuart Elphinstone, che partì da Portsmouth il 13 novembre 1833.
Il viaggio verso il Sud Africa era stato fatto per catalogare le stelle, le nebulose e altri oggetti dei cieli del sud. Questo doveva essere un completamento oltre che un'estensione del rilevamento dei cieli settentrionali intrapreso inizialmente da suo padre William Herschel. Arrivò a Cape Town il 15 gennaio 1834 e costruì un telescopio privato di 21 piedi 6,4 m a Feldhausen a Claremont, un sobborgo di Cape Town. Tra le sue altre osservazioni durante questo periodo c'era quella del ritorno della Cometa di Halley. Herschel collaborò con Thomas Maclear, l'Astronomo Reale al Capo di Buona Speranza e i membri delle due famiglie divennero amici stretti. Durante questo periodo, fu anche testimone della Grande Eruzione di Eta Carinae nel dicembre 1837.
Oltre al suo lavoro astronomico, tuttavia, questo viaggio in un angolo remoto dell'impero britannico diede anche a Herschel una fuga dalle pressioni sotto le quali si trovava a Londra, dove era uno dei più ricercati tra tutti gli uomini di scienza britannici. Mentre nel Sud Africa, si impegnò in un'ampia varietà di attività scientifiche libere da un senso di forti obblighi verso una comunità scientifica più ampia. Era, ricordò in seguito, probabilmente il periodo più felice della sua vita.
In una partenza straordinaria dall'astronomia, Herschel combinò i suoi talenti con quelli di sua moglie, Margaret, e tra il 1834 e il 1838 produssero 131 illustrazioni botaniche di fine qualità, che mostravano la flora del Capo. Herschel utilizzò una camera lucida per ottenere contorni accurati dei campioni e lasciò i dettagli a sua moglie. Anche se il loro portfolio era stato destinato come record personale, e nonostante la mancanza di dissezioni florali nei dipinti, la loro resa accurata li rende più preziosi di molte collezioni contemporanee. Circa 112 dei 132 studi di fiori conosciuti sono stati raccolti e pubblicati come Flora Herscheliana nel 1996.
Come loro casa durante il loro soggiorno al Capo, gli Herschel avevano selezionato 'Feldhausen' "Field Houses", una vecchia proprietà sul lato sudorientale di Table Mountain. Qui John costruì il suo riflettore per iniziare il suo rilevamento dei cieli del sud.
Herschel, allo stesso tempo, leggeva ampiamente. Intrigato dalle idee di graduale formazione dei paesaggi esposte in Principles of Geology di Charles Lyell, scrisse a Lyell il 20 febbraio 1836 elogiando il libro come un'opera che avrebbe portato "una completa rivoluzione nell'argomento, alterando interamente il punto di vista da cui dovrà d'ora in poi essere contemplato" e aprendo una strada per coraggiose speculazioni su "quel mistero dei misteri, la sostituzione di specie estinte con altre". Herschel stesso considerava l'estinzione catastrofica e il rinnovamento "una concezione inadeguata del Creatore" e per analogia con altre cause intermedie, "l'origine di specie fresche, potesse mai ricadere sotto la nostra conoscenza, si scoprirebbe essere naturale in contraddistinzione a un processo miracoloso". Prefazionò le sue parole con la coppia di versi:
Chi per tale ricerca volesse andare deve non temere il fallimento
Ad un'anima codarda o ad un cuore infedele la ricerca sarebbe vana.
Assumendo una visione gradualista dello sviluppo e riferendosi alla discendenza evolutiva da un proto-linguaggio, Herschel commentò:
Le parole sono per l'Antropologo quello che i ciottoli levigati sono per il Geologo – reliquie danneggiate di ere passate spesso contenenti in se stesse record indelebili capaci di interpretazione intelligente – e quando vediamo quale quantità di cambiamento 2000 anni ha potuto produrre nelle lingue della Grecia & Italia o 1000 in quelle della Germania Francia & Spagna naturalmente iniziamo a chiederci quanto tempo deve essere trascorso poiché il Cinese, l'Ebraico, il Delaware & il Malesass [Malgascio] avevano un punto in comune con il Tedesco & l'Italiano & l'uno con l'altro – Tempo! Tempo! Tempo! – non dobbiamo impugnare la Cronologia della Scrittura, ma dobbiamo interpretarla in conformità con ciò che sembrasse giusto ricercare sia la verità perché non ci possono essere due verità. E davvero c'è ampio spazio: perché le vite dei Patriarchi possono ragionevolmente essere estese a 5000 o 50000 anni ciascuna come i giorni della Creazione a tanti milioni di anni.
Il documento fu distribuito, e Charles Babbage incorporò estratti nel suo nono e non ufficiale Bridgewater Treatise, che postulava leggi stabilite da un programmatore divino. Quando l'HMS Beagle arrivò a Cape Town, il Capitano Robert FitzRoy e il giovane naturalista Charles Darwin visitarono Herschel il 3 giugno 1836. Più tardi, Darwin sarebbe stato influenzato dagli scritti di Herschel nello sviluppo della sua teoria avanzata in The Origin of Species. Nelle righe di apertura di quell'opera, Darwin scrive che suo intento è "gettare una luce sull'origine delle specie – quel mistero dei misteri, come è stato chiamato da uno dei nostri più grandi filosofi," riferendosi a Herschel. Tuttavia, Herschel alla fine rifiutò la teoria della selezione naturale.
Herschel tornò in Inghilterra nel 1838, fu creato baronetto, di Slough nella Contea di Buckingham, e pubblicò Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope nel 1847. In questa pubblicazione propose i nomi ancora oggi usati per i sette satelliti allora conosciuti di Saturno: Mimas, Enceladus, Teti, Dione, Rea, Titano, e Giapeto. Nello stesso anno, Herschel ricevette la sua seconda Medaglia Copley dalla Royal Society per questo lavoro. Alcuni anni dopo, nel 1852, propose i nomi ancora oggi usati per i quattro satelliti allora conosciuti di Urano: Ariel, Umbriel, Titania, e Oberon. Un obelisco di pietra, eretto nel 1842 e ora nei terreni della The Grove Primary School, segna il sito dove una volta si trovava il suo riflettore di 20 piedi.
Fotografia
Herschel apportò numerosi importanti contributi alla fotografia. Fece miglioramenti nei processi fotografici, in particolare inventando il processo della cianotipia, che divenne noto come cianotipi, e variazioni, come la crisotipia. Nel 1839, fece una fotografia su vetro, che ancora esiste, e sperimentò una certa riproduzione a colori, notando che i raggi di diverse parti dello spettro tendevano a impartire il loro stesso colore a carta fotografica. Herschel fece esperimenti usando emulsioni fotosensibili di succhi vegetali, chiamate fototipe, anche note come antotipi, e pubblicò le sue scoperte nelle Philosophical Transactions della Royal Society of London nel 1842. Collaborò all'inizio degli anni 1840 con Henry Collen, pittore di ritratti della Regina Vittoria. Herschel scoprì originariamente il processo del platino sulla base della sensibilità luminosa dei sali di platino, successivamente sviluppato da William Willis.
Herschel coniò il termine fotografia nel 1839. Herschel fu anche il primo ad applicare i termini negativo e positivo alla fotografia.
Herschel scoprì il tiosolfato di sodio come solvente degli alogenuri d'argento nel 1819, e informò Talbot e Daguerre della sua scoperta che questo "iposolfito di soda" "hypo" poteva essere usato come fissatore fotografico, per "fissare" le immagini e renderle permanenti, dopo averlo applicato sperimentalmente così all'inizio del 1839.
La ricerca rivoluzionaria di Herschel sull'argomento fu presentata presso la Royal Society a Londra nel marzo 1839 e gennaio 1840.
Altri aspetti della carriera di Herschel
Herschel scrisse molti articoli e paper, incluse voci sulla meteorologia, geografia fisica e il telescopio per l'ottava edizione dell'Encyclopædia Britannica. Tradusse anche l'Iliade di Omero.
Nel 1823, Herschel pubblicò i suoi risultati sugli spettri ottici dei sali metallici.
Herschel inventò l'attinomentro nel 1825 per misurare il potere riscaldante diretto dei raggi solari, e il suo lavoro con lo strumento è di grande importanza nella storia iniziale della fotochimia.
Herschel propose una correzione al calendario gregoriano, rendendo gli anni che sono multipli di 4000 non anni bisestili, riducendo così la lunghezza media dell'anno civile da 365,2425 giorni a 365,24225. Sebbene ciò sia più vicino all'anno tropicale medio di 365,24219 giorni, la sua proposta non è mai stata adottata perché il calendario gregoriano si basa sul tempo medio tra gli equinozi di primavera attualmente 365,242374 giorni.
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