Primeiros anos
Friedrich Wilhelm Herschel nasceu em
Hanôver,
Alemanha, filho de Anna Ilse Moritzen e Issak Herschel. O seu pai era músico da Guarda Hanoveriana - para a qual entrou aos quatorze anos. Mais tarde abandonou o serviço militar, devido à sua
saúde frágil, sendo acusado de deserção e posteriormente perdoado pelo rei
George III, em 1782. O seu pai ajudou-o a mudar-se para a
Inglaterra em 1757, onde começou a ganhar a vida como músico e organista.
Ciência
Astronomia
Por volta de 1766 começou a estudar seriamente
astronomia e
matemática, e acabou adquirindo um telescópio, e, com a sua irmã Caroline, construiu telescópios para observar o céu noturno. Ele começou a observar os planetas e as estrelas em maio de 1773, e
em 1 de março de 1774 começou um registo, anotando as suas observações sobre
os anéis de Saturno e a
Nebulosa de Orion.
Em 1781, mais precisamente no dia 13 de março, durante a sua procura de
estrelas duplas, Herschel percebeu a existência de um corpo estelar, que inicialmente tomou por um
cometa ou uma
estrela.
Após maiores observações ele chegou a conclusão de que devia se tratar
de um planeta, com órbita mais distante que a de Saturno. No mesmo ano,
Herschel foi premiado com a
Medalha Copley e eleito membro da Sociedade Real. Em 1872 foi nomeado astrónomo da corte. Em 1787 descobriu dois satélites de Úrano.
A primeira das mais importantes descobertas de Herschel em astronomia foi o movimento intrínseco do
Sol através do
espaço,
em 1783. Observou cuidadosamente o movimento de sete estrelas e
demonstrou que estas convergiam para um ponto fixo (que interpretou como
sendo o ápex solar).
De 1782 a 1785, Herschel catalogou estrelas duplas e publicou
extensos catálogos, no primeiro dos quais sugeriu que muitas delas
poderiam estar em movimento orbital relativo. Em 1793 mediu novamente as
posições relativas de muitas estrelas duplas, comprovando assim sua
hipótese. Desenvolveu também os primeiros conhecimentos sobre a
constituição de
Galáxia.
Durante sua carreira, Herschel também descobriu duas luas de Saturno,
Mimas e
Enceladus; assim como duas luas de Urano,
Titania e
Oberon, que foram nomeadas por seu filho, John, nos anos de 1847 e 1852, muito após a sua morte.
Em 2007, evidências apresentadas por Dr. Stuart Eves, sugeriram que
Hershel talvez tenha também descobertos os anéis ao redor de Urano.
Ao estudar o
movimento das estrelas, ele foi o primeiro a perceber que o
sistema solar está a mover-se no espaço, e determinou a direção aproximada do movimento. Ele também estudou a estrutura da
Via Láctea e concluiu que ele possuía o formato de um disco.
Ele também foi o primeiro a usar a palavra '
asteroide', que deriva da palavra
grega aster 'estrela' + -
eidos 'forma, formato', em 1802, para descrever a aparência semelhante a das estrelas das pequenas luas dos
planetas gasosos
e dos planetas menores. No entanto, só depois de 1850 é que a
palavra passou a ser usada para descrever certos planetas pequenos.
Como parte de suas tentativas de determinar se havia uma conexão entre a
atividade solar
e o clima terrestre, Herschel fez anotações a respeito do preço do
trigo. Ele teorizou que preço do trigo estaria ligado a colheita e o
clima ao longo do ano. A sua tentativa não foi bem sucedida devido a falta
de observações solares anteriores para comparação, mas técnicas
semelhantes foram posteriormente utilizadas com sucesso.
Apesar de suas inúmeras importantes descobertas científicas, Herschel
não era contra especulações. Em particular, ele acreditava que todos os
planetas eram habitados, inclusive o
Sol:
ele acreditava que o sol possuía uma superfície sólida e fresca
protegida de sua atmosfera quente por uma camada opaca de nuvens, e que
uma raça de seres adaptados ao seu estranho ambiente vivia lá e possuíam
cabeças enormes, porque de acordo com seus cálculos uma cabeça de
tamanho normal explodiria sob as mesmas circunstâncias. A crença
original de que formas habitavam o
Sol surgiu da observação de explosões solares na superfície do
Sol.
Na
biologia, Herschel usou um microscópio para estabelecer que
coral não era uma planta, como muito acreditavam na época, pois não possuía a parece celular característica das plantas.
Radiação Infravermelha
Em 1800 Herschel fez outra descoberta importante. Ele havia notado
que filtros de diferentes cores deixavam passar quantidade diferentes de
calor nas suas observações da luz solar, e desejava calcular essa
quantidade de calor. Herschel pensava que as cores deveriam ter
diferentes temperaturas. Na sua experiência ele direcionou luz solar,
através de um prisma de vidro, com a intenção de criar um espectro (
dispersão ótica)
e mediu a temperatura de cada uma das cores. Herschel usou três
termómetros com bolbos pretos (para melhor absorver o calor) e, para
cada cor do espectro, posicionou um bolbo em uma cor visível enquanto os
outros dois foram posicionados fora do espectro para controle. Conforme
ele media a temperatura individual das cores do violeta ao vermelho,
ele percebeu que todas as cores tinham temperaturas mais altas que a dos
termómetros de controle, e que a temperatura aumentava na direção do
sentido vermelho do espectro. Ele então decidiu medir a temperatura da
região logo após a cor vermelha, onde aparentemente não havia luz solar,
e descobriu que a temperatura nessa região do espectro era mais elevada do
que nos lugares onde havia luz incidente. Ele concluiu que naquela
região devia haver alguma radiação que não era visível, e a nomeou que
"raios caloríficos". Após mais experimentos ele descobriu que essa
radiação sofria os efeitos de
reflexão,
refração, absorção e transmissão de forma semelhante à das radiações do espectro visível. Essa radiação foi depois renomeada de
radiação infravermelha. Essa experiência foi importante para demonstrar que existem tipos de radiação que não são visíveis aos olhos humanos.
