Самоуважение — основа всех добродетелей
Сэр Джон Фредерик Уильям Herschel, 1-й баронет — английский полимат, математик, астроном, химик, изобретатель, экспериментальный фотограф, который изобрел чертеж, и занимался ботаническими работами.
Herschel начал использовать систему юлианского дня в астрономии. Он назвал семь спутников Сатурна и четыре спутника Урана — седьмой планеты, открытой его отцом сэром William Herschel. Он внес большой вклад в науку фотографии и исследовал цветовую слепоту и химическую мощь ультрафиолетовых лучей. Его «Предварительный дискурс» 1831 года, в котором пропагандировался индуктивный подход к научному экспериментированию и построению теории, стал важным вкладом в философию науки.
Ранняя жизнь и работа по астрономии
Herschel родился в Slough, Buckinghamshire, сын Mary Baldwin и астронома William Herschel. Он был племянником астронома Caroline Herschel. Он недолго учился в Eton College и St John's College, Cambridge, получив степень Senior Wrangler в 1813 году. Во время учебы он подружился с математиками Charles Babbage и George Peacock. Он покинул Cambridge в 1816 году и начал работать со своим отцом. Он занялся астрономией в 1816 году, построив рефлекторный телескоп с зеркалом диаметром 18 дюймов 460 мм и фокусным расстоянием 20 футов 6.1 м. В период с 1821 по 1823 год он переэкзаменовал вместе с James South двойные звезды, каталогизированные его отцом. Он был одним из основателей Королевского астрономического общества в 1820 году. За его работу со своим отцом ему была вручена Золотая медаль Королевского астрономического общества в 1826 году, которую он выиграл снова в 1836 году, и медаль Lalande Французской академии наук в 1825 году, а в 1821 году Королевское общество пожаловало ему медаль Copley за его математические вклады в их Transactions. Herschel был произведен в рыцари Королевского орденца Guelphic в 1831 году. Он также, похоже, был знаком с индийской мыслью и математикой, которые познакомили его George Everest, как утверждает Mary boole
Около 1825 года он приехал в Англию на два-три года и завел крепкую и пожизненную дружбу с Herschel и с Babbage, который тогда был совсем молод.(.)Мой дядя вернулся из Индии. Он никогда не вмешивался в чужие религиозные убеждения или обычаи. Но никто под его влиянием не мог продолжать верить в то, что что-либо в Библии является особенно священным, кроме двух элементов, которые она разделяет с другими священными книгами: знание нашего отношения к другим и способности человека вступать в прямой контакт с невидимой истиной
Он цитировал в своей исторической статье по математике в Brewster's Cyclopedia
Brahma Sidd'hanta, произведение Brahmagupta, индийского астронома начала седьмого века, содержит общий метод решения неопределенных задач второй степени; исследование, которое на самом деле озадачило умение каждого современного аналитика до времени решения Lagrange, не исключая самого изобретательного Euler.
Herschel служил президентом Королевского астрономического общества три раза: 1827–29, 1839–41 и 1847–49.
«Предварительный дискурс об изучении естественной философии» Herschel, опубликованный в начале 1831 года как часть Cabinet cyclopædia Dionysius Lardner, изложил методы научного исследования с упорядоченной связью между наблюдением и теоретизированием. Он описал природу как управляемую законами, которые трудно различить или сформулировать математически, и высшей целью естественной философии было понимание этих законов посредством индуктивного рассуждения, поиск единого унифицирующего объяснения для явления. Это стало авторитетным утверждением с широким влиянием на науку, особенно в Кембриджском университете, где оно вдохновило студента Charles Darwin на «пылающий пыл» внести свой вклад в эту работу.
Herschel опубликовал каталог своих астрономических наблюдений в 1864 году как Общий каталог туманностей и скоплений, компиляцию собственной работы и работы своего отца, расширяющую Каталог туманностей старшего Herschel. Дополнительный том был опубликован посмертно как Общий каталог 10 300 кратных и двойных звезд.
Herschel правильно считал астигматизм результатом нерегулярности роговицы и предположил, что зрение можно улучшить, применив некое животное желе, содержащееся в стеклянной капсуле, к роговице. Его взгляды были опубликованы в статье под названием Light в 1828 году и Encyclopædia Metropolitana в 1845 году.
Открытия Herschel включают галактики NGC 7, NGC 10, NGC 25 и NGC 28
Визит в Южную Африку
Отклонив предложение герцога Sussex путешествовать в Южную Африку на военном корабле, Herschel и его жена заплатили 500 фунтов за проход на S.S. Mountstuart Elphinstone, который отплыл из Portsmouth 13 ноября 1833 года.
Путешествие в Южную Африку было совершено для каталогизации звезд, туманностей и других объектов южного неба. Это должно было быть завершением и расширением обзора северных небес, первоначально предпринятого его отцом William Herschel. Он прибыл в Cape Town 15 января 1834 года и установил приватный телескоп длиной 21 фут 6.4 м в Feldhausen в Claremont, пригороде Cape Town. Среди его других наблюдений в это время было наблюдение возвращения Comet Halley. Herschel сотрудничал с Thomas Maclear, Астрономом Королевским на мысе Доброй Надежды, и члены двух семей стали близкими друзьями. В это время он также был свидетелем Великого извержения Eta Carinae в декабре 1837 года.
Помимо его астрономической работы, однако, это путешествие в дальний уголок Британской империи также дало Herschel бегство от давления, под которым он находился в Лондоне, где он был одним из самых востребованных британских ученых. Находясь в южной Африке, он занимался широким спектром научных занятий, свободных от чувства сильных обязательств перед более крупным научным сообществом. Как позже он вспоминал, это была, вероятно, самая счастливая пора его жизни.
В необычном отходе от астрономии, Herschel объединил свои таланты с талантами своей жены Margaret, и в период с 1834 по 1838 год они создали 131 ботанический рисунок хорошего качества, показывающий флору Мыса. Herschel использовал camera lucida для получения точных контуров образцов и оставил детали своей жене. Хотя их портфолио было предназначено как личная запись, и несмотря на отсутствие цветочных препаратов в картинах, их точное воспроизведение делает их более ценными, чем многие современные коллекции. Примерно 112 из 132 известных цветочных этюдов были собраны и опубликованы как Flora Herscheliana в 1996 году.
В качестве своего дома во время пребывания на Мысе семья Herschel выбрала «Feldhausen» «Field Houses», старое имение на юго-восточной стороне Table Mountain. Здесь John установил свой рефлектор для начала своего обзора южного неба.
Herschel, одновременно, много читал. Заинтригованный идеями постепенного формирования ландшафтов, изложенными в Principles of Geology Charles Lyell, он написал Lyell 20 февраля 1836 года, похвалив книгу как произведение, которое принесет «полную революцию в предмет, полностью изменив точку зрения, с которой его впредь следует рассматривать» и открывая путь для смелых предположений о «той загадке загадок, замене вымерших видов другими». Сам Herschel считал катастрофическое вымирание и возобновление «неадекватной концепцией Творца» и по аналогии с другими промежуточными причинами, «возникновение новых видов, если бы оно когда-либо поддалось нашему познанию, было бы признано естественным в противопоставлении чудесному процессу». Он предварил свои слова дистихом:
Тот, кто на такой поиск отправится, должен знать, что не страшится и не сомневается
Для трусливой души или неверного сердца поиск был бы тщетен.
Придерживаясь градуалистического взгляда на развитие и ссылаясь на эволюционное происхождение из прото-языка, Herschel прокомментировал:
Слова для антрополога — это то же самое, что округлые гальки для геолога — потертые реликвии прошлых эпох, часто содержащие внутри них неизгладимые записи, способные к интеллектуальной интерпретации — и когда мы видим, какое количество изменений 2000 лет смогло произвести в языках Греции & Италии или 1000 лет в языках Германии, Франции & Испании, мы естественным образом начинаем задаваться вопросом, сколько времени должно было пройти, прежде чем китайский, еврейский, Delaware & Malesass [Malagasy] имели общую точку с немецким & итальянским и друг с другом — Время! Время! Время! — мы не должны оспаривать хронологию Писания, но мы должны интерпретировать его в соответствии с тем, что может показаться при честном исследовании истиной, ибо не может быть двух истин. И действительно, есть достаточно места: ибо жизни патриархов могут столь же обоснованно быть продлены на 5000 или 50000 лет каждая, как дни Творения на столько же тысячи миллионов лет.
Документ был распространен, и Charles Babbage включил выдержки в свой девятый и неофициальный Bridgewater Treatise, который постулировал законы, установленные божественным программистом. Когда HMS Beagle прибыл в Cape Town, капитан Robert FitzRoy и молодой натуралист Charles Darwin посетили Herschel 3 июня 1836 года. Позже Darwin был вдохновлен сочинениями Herschel при разработке его теории, представленной в The Origin of Species. В открывающих строках этого произведения Darwin пишет, что его целью является «пролить свет на происхождение видов — ту загадку загадок, как ее назвал один из наших величайших философов», имея в виду Herschel. Однако в конце концов Herschel отверг теорию естественного отбора.
Herschel вернулся в Англию в 1838 году, был произведен в баронеты Slough в графстве Buckingham и опубликовал Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope в 1847 году. В этой публикации он предложил названия, все еще используемые сегодня для семи тогда известных спутников Сатурна: Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan и Iapetus. В том же году Herschel получил вторую медаль Copley от Королевского общества за эту работу. Несколько лет спустя, в 1852 году, он предложил названия, все еще используемые сегодня для четырех тогда известных спутников Урана: Ariel, Umbriel, Titania и Oberon. Каменный обелиск, воздвигнутый в 1842 году и ныне находящийся на территории The Grove Primary School, отмечает место, где когда-то стоял его 20-футовый рефлектор.
Фотография
Herschel внес многочисленные важные вклады в фотографию. Он внес улучшения в фотографические процессы, в частности изобрел процесс цианотипии, который стал известен как чертежи, и вариации, такие как хризотип. В 1839 году он сделал фотографию на стекле, которая все еще существует, и экспериментировал с цветовоспроизведением, отметив, что лучи разных частей спектра имели тенденцию придавать свой собственный цвет фотографической бумаге. Herschel проводил эксперименты с использованием светочувствительных эмульсий растительных соков, называемых фитотипами, также известными как антотипы, и опубликовал свои открытия в Philosophical Transactions of the Royal Society of London в 1842 году. Он сотрудничал в начале 1840-х годов с Henry Collen, художником-портретистом королевы Victoria. Herschel первоначально открыл платиновый процесс на основе светочувствительности солей платины, позже разработанный William Willis.
Herschel придумал термин фотография в 1839 году. Herschel также был первым, кто применил термины отрицательный и положительный к фотографии.
Herschel открыл, что тиосульфат натрия является растворителем галогенидов серебра в 1819 году, и информировал Talbot и Daguerre о своем открытии, что этот «гипосульфит соды» «гипо» может быть использован как фотографический закрепитель, чтобы «зафиксировать» картины и сделать их постоянными, после экспериментального применения его таким образом в начале 1839 года.
Новаторское исследование Herschel по этому предмету было прочитано в Королевском обществе в Лондоне в марте 1839 года и январе 1840 года.
Другие аспекты карьеры Herschel
Herschel написал много статей и эссе, включая записи по метеорологии, физической географии и телескопу для восьмого издания Encyclopædia Britannica. Он также перевел Илиаду Homer.
В 1823 году Herschel опубликовал свои результаты по оптическим спектрам солей металлов.
Herschel изобрел актинометр в 1825 году для измерения прямой тепловой мощности солнечных лучей, и его работа с инструментом имеет большое значение в ранней истории фотохимии.
Herschel предложил поправку к Григорианскому календарю, делая годы, кратные 4000, не високосными, таким образом снижая среднюю длину календарного года с 365.2425 дней до 365.24225. Хотя это ближе к среднему тропическому году 365.24219 дней, его предложение никогда не было принято, потому что Григорианский календарь основан на среднем времени между весенними равноденствиями в настоящее время 365.242374 дней.
H
