Еще одна важнейшая область исследований Уильяма Гершеля – изучение туманностей. Уже в первый телескоп собственного изготовления он в 1774 году наблюдал туманность в созвездии Ориона. Гершель открыл грандиозное количество туманностей: до него было известно 103 таких объекта, а составленные им каталоги насчитывали в сумме более 2500. Но ученого интересовала и природа туманностей. После того как Галилей доказал, что туманность «Ясли» в созвездии Рака является звездным скоплением, считалось, что все подобные объекты имеют такое строение. Гершель также обнаружил, что многие туманности представляют собой скопления звезд. Их ученый назвал ложными. Он предположил, что многие из ложных туманностей – самостоятельные звездные системы, находящиеся за пределами Млечного пути. Но выяснилось, что существуют туманности, которые разложить на отдельные звезды невозможно, а состоят они из разреженного вещества, которое сам Гершель называл «светящейся жидкостью». Такие объекты ученый назвал истинными. Он предположил, что истинные туманности являются стадиями образования новых звезд. Мысль о том, что звезды подвержены изменениям и что постоянно происходит образование новых звезд, была поистине революционной и намного опередила свое время. Изучая туманности, Гершель также обнаружил, что их расположение неравномерно. Он отметил существование крупных скоплений, или «пластов» туманностей. Таким образом, ученый замахнулся на постижение тайн строения Вселенной. В 1953 году французский астроном Вокулер объединил несколько открытых Гершелем «пластов» туманностей в «Млечный путь галактик»: Местную Сверхгалактику, состоящую из десятков тысяч других галактик, в том числе и нашей. Изучал Уильям Гершель и взаимодействие между соседними туманностями. Он отметил 182 системы, состоящие из двух и более туманностей, и предположил, что между ними возможны физические связи. Примерно для половины из этих систем догадка Гершеля подтвердилась.
Кроме этого, Уильям Гершель пытался провести систематизацию в звездной фотометрии. Еще Гиппарх вел использование звездных величин – классификацию звезд по их яркости. Но до Гершеля блеск звезд определялся на глаз. Уильям разработал собственную систему оценки яркости и к 1794 году создал шесть каталогов, в которые включил около 3000 звезд, классифицированных по этой системе. Попутно ученый описал немало звезд, яркость которых была переменной. Но, к сожалению, система Гершеля не прижилась: дело в том, что он не перевел свои категории звезд в привычные коллегам звездные величины.
Наконец, нужно рассказать еще об одном открытии знаменитого ученого. Он не только изучал звездное небо, но и исследовал спектры излучения светил. В 1800 году, изучая спектр Солнца, Гершель обнаружил, что термометр, расположенный вблизи красного конца спектра, но за пределами видимой части, нагревается. Так было открыто инфракрасное излучение. Также Гершель первым отметил, что для разных звезд положение максимума яркости в спектре различно. Это наблюдение впоследствии легло в основу спектральной классификации звезд.
Более тридцати лет Уильям Гершель использовал каждую ясную ночь для наблюдений. Но в 1807 году он перенес тяжелую болезнь, которая подорвала его здоровье. С тех пор он отдавал предпочтение теоретической работе, предоставив изучение звездного неба своим помощникам. Но до конца своих дней ученый сохранил ясность рассудка и размышлял о тайнах Вселенной и о ее строении. Умер Уильям Гершель 23 августа (по другим источникам – 25-го) 1822 года. Его похоронили в маленькой церквушке недалеко от Виндзора. Надпись на его надгробном камне гласит: «Сломал засовы Небес».
В заключение отметим, что сын Уильяма Гершеля Джон также стал одним из самых выдающихся астрономов своего времени. Он работал на мысе Доброй Надежды, изучал положение и блеск звезд Южного полушария. Также он продолжил работы отца в области исследования двойных звезд, наблюдения туманностей (список которых удвоил), изучения звездного спектра. Джона Гершеля считают одним из основателей астрофотометрии.
ВОЛЬТА АЛЕССАНДРО
(1745 г. – 1827 г.)
Общеизвестно, что католические священники должны придерживаться целибата [44]. Но падре Филиппо Вольта из итальянского города Комо нарушил этот обет и завел тайную семью. Его жена Магдалина де-Кенти Инзаги происходила из знатной семьи. 18 февраля 1745 года она родила четвертого ребенка – мальчика, которого назвали Алессандро. Ребенок был отправлен в деревню на воспитание к кормилице, где провел первые два с половиной года своей жизни. Такое воспитание прекрасно сказалось на здоровье мальчика, но затормозило его интеллектуальное развитие. Только в четыре года Алессандро произнес первое слово, а полноценно говорить стал в семь лет.
В 1752 году Филиппо Вольта умер, и Алессандро был отдан на воспитание в дом своего дяди, соборного каноника. Дядя решил восполнить пробелы в образовании племянника, и это ему прекрасно удалось. Мальчик оказался очень любознателен и жадно впитывал знания. Он стал много читать, а дядя постоянно снабжал его все новыми и новыми книгами.
Когда Алессандро было 12 лет, его природное любопытство чуть было не погубило его. Он заинтересовался золотым блеском в глубоком роднике (впоследствии выяснилось, что так блестели кусочки слюды), упал в воду и едва не захлебнулся. К счастью, находившийся поблизости крестьянин смог спустить воду, и мальчика удалось спасти. После этого события об Алессандро говорили – «рожденный вторично».
Осенью 1757 года мальчика отдали в коллеж иезуитов. Учеба давалась ему легко, особенно естественные науки. Когда в 1758 году появилась комета Галлея, что, как мы знаем, было предсказано английским астрономом, желание разобраться в механике движения небесных тел заставило Вольта погрузиться в изучение трудов Ньютона. Интересно, что дядя Алессандро, священник, проявил редкое внимание и уважение к наклонностям своего племянника и в 1761 году забрал его из коллежа, чтобы Алессандро не попал под влияние иезуитов, а сделал научную карьеру.
Вскоре Вольта заинтересовался популярной в те времена областью исследований – электричеством. В 18 лет он написал и отправил парижскому академику Нолле латинскую поэму, в которой описал открытые к тому времени электрические явления и изложил некоторые свои рассуждения о них.
Юноша продолжал живо интересоваться всеми новыми открытиями в заинтересовавшей его области. Узнав об исследованиях Бенджамина Франклина, он в 1768 году установил первый в Комо громоотвод. Вскоре вышла в свет и первая научная работа Вольта, представлявшая собой рассуждения о лейденской банке. Правда, по большому счету, ничего нового в своей статье Вольта не сообщил, повторив некоторые исследования Франклина.
В 1774 году Алессандро Вольта стал сверхштатным преподавателем физики в Королевской школе Комо. Жалованье за эту работу Вольта не получал (впрочем, в деньгах он не нуждался), но зато имел определенное общественное положение. В это время молодой ученый приступил к химическим исследованиям. Он изучал горючие газы, открыл болотный газ [45]и правильно объяснил его происхождение разложением остатков отмерших организмов, изобрел целый ряд химических и физических приборов, например эвдиометр [46], газовый пистолет (пистолет Вольта), в котором метан взрывался от электрической искры. Изобретение в 1777 году электрофора – прибора для получения статического электричества, сделало имя Вольта известным в научных кругах. Ученый также сформулировал идею электрического телеграфа, источником тока для которого предлагал электрофор. В 1778 году Вольта стал профессором экспериментальной физики университета в Павии. В 1781 году он сделал еще одно важное изобретение – усовершенствовал конструкцию электрометра, сделав этот прибор гораздо более чувствительным.