William Herschel

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William Herschel
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Herschel, huile sur toile de Lemuel Francis Abbott, 1785

Naissance
Hanovre (Allemagne)
Décès (à 83 ans)
Slough (Angleterre)
Nationalité Drapeau de l'Allemagne Allemande et Drapeau du Royaume-Uni britannique
Champs Astronomie, musique
Institutions Royal Astronomical Society
Renommé pour Découverte d'Uranus
Découverte des rayons infrarouges
Distinctions Médaille Copley (1781)

Signature

Signature de William Herschel

William Herschel (né Friedrich Wilhelm Herschel) est un astronome et compositeur britannique d'origine allemande, né à Hanovre le et mort à Slough le .

Biographie[modifier | modifier le code]

Premières années à Hanovre[modifier | modifier le code]

Herschel passe son enfance à Hanovre, une ville du nord-ouest de l'Allemagne ; l'électorat de Hanovre est alors en union personnelle avec la Grande-Bretagne sous le roi George II. Il reçoit une éducation musicale de son père, violoniste et hautboïste. Garde de régiment, et hautboïste militaire[1], il est appelé en Grande-Bretagne en 1756 afin de parer l'invasion française (guerre de Sept Ans).

Une vie de musicien[modifier | modifier le code]

Libéré de ses obligations militaires, il gagne sa vie comme copiste musical à Londres, puis comme directeur de la milice de Durham. En 1758, il obtient la direction des concerts d'Édimbourg avant de devenir organiste à Halifax en 1766, puis à Bath l'année suivante. Il demeure au centre de la vie musicale de cette ville pendant 10 ans tout en s'intéressant de plus en plus à l'astronomie. Sa musique, assez largement oubliée, est redécouverte dans les années 1990.

L'astronome[modifier | modifier le code]

Gravure représentant le télescope de 40 pieds (12 m) de focale et de 48 pouces (122 cm) d'ouverture construit par Herschel. 1789

Découverte d'Uranus[modifier | modifier le code]

En 1776, Herschel construit un télescope de sept pieds de distance focale (231 cm) et de 6,2 pouces de diamètre (17 cm) ; l'instrument, qui grossit 227 fois, est achevé en 1778 et placé dans le jardin de sa maison du 19 New King Street à Bath, dans le Somerset en Angleterre[2].

Dans la nuit du , il découvre par hasard[3], au cours d'une observation, la planète Uranus, croyant d'abord avoir affaire à une comète ou à un disque stellaire. Après d'autres observations de Herschel, Anders Lexell calcule l'orbite et est d'avis qu'il s'agit probablement d'une planète[4]. Cet objet céleste avait déjà été observé (par John Flamsteed, James Bradley, Tobias Mayer[5] et Pierre Charles Le Monnier, généralement sous le nom de 34 Tauri[6],[7]) et avait été pris pour une étoile, mais Herschel se range à l'avis de Lexell et, en l'honneur de George III, appelle la nouvelle planète « Georgium sidus », l'« Astre georgien ». C'est la première planète découverte depuis l'Antiquité. Mais le nom du roi anglais ne passe pas en France (on y parle plutôt de la « planète Herschel ») ; puis on finit par se mettre d'accord sur « Uranus ».

Observations avec Caroline[modifier | modifier le code]

Aidé de sa sœur Caroline, qui l'a rejoint à Bath en 1772 après la mort de leur père, il devient, grâce aux lunettes et aux télescopes qu'il construit lui-même, un observateur renommé. Le roi George III, passionné d'astronomie, lui offre son soutien, notamment en 1782 en le nommant astronome du roi[8] et lui allouant, afin qu'il puisse se consacrer entièrement à ses recherches scientifiques et astronomiques, un traitement annuel de 200 livres — salaire bien modeste pour l'époque ; Caroline reçoit pour sa part 50 livres, devenant la première femme rétribuée pour du travail scientifique[9].

En 1783, il détecte le mouvement du Soleil vers un point de la constellation d'Hercule qu'il nomme l'apex[10]. En 1784, il attribue à la météorologie certains changements observés à la surface de Mars et suppose, le premier, que cette planète a une atmosphère[11].

Entre 1785 et 1789, le frère et la sœur construisent le célèbre télescope de 40 pieds ; il ne sera toutefois pas à la hauteur des espérances[12],[13].

En 1787, il découvre deux satellites d'Uranus, Obéron et Titania, le 11 janvier[14],[15] et montre son télescope de 6 m de focale (20 pieds). En 1789, il découvre les calottes polaires de Mars et les satellites Mimas et Encelade de Saturne[16].

Des volcans sur la Lune ?[modifier | modifier le code]

Pendant la nuit du 19 avril 1787, Herschel observe un phénomène lunaire transitoire : il remarque trois taches rougeoyantes sur la partie non éclairée de la Lune[17]. Il informe le roi et d'autres astronomes de ses observations. Herschel attribue le phénomène à des éruptions de volcans et perçoit la luminosité du point le plus brillant comme supérieure à celle d'une comète découverte le 10 avril. Ses observations coïncident avec la survenue d'une aurore boréale au-dessus de la ville italienne de Padoue[18]. L'activité d'une aurore boréale aussi au sud du cercle Arctique est très rare. Le spectacle de Padoue et l'observation de Herschel se produisent peu avant que le nombre de taches solaires atteigne un pic en mai 1787.

Travaux de la maturité[modifier | modifier le code]

En 1785, il propose un modèle d'univers lenticulaire[10] (il semble avoir eu l'intuition de nébuleuses extragalactiques[19]). Ce modèle est une approximation grossière du modèle contemporain de la Voie lactée. Herschel fait alors un travail de cosmologiste ; le mot de « cosmologie » n'est toutefois pas de lui[20] (il parle de la « construction des cieux »).

En 1789, il construit un télescope de 12 m de long et de 1,22 m d'ouverture[21].

C'est lui qui, en 1800, découvre les « rayons calorifiques[22] », que nous appelons aujourd'hui rayonnement infrarouge.

En 1802, il montre qu'il y a des étoiles binaires. Il en publie plusieurs catalogues (1782, 1785). Ses catalogues de nébuleuses sont de 1786, 1789 et 1802.

Famille[modifier | modifier le code]

Plusieurs membres de la famille de William Herschel se sont aussi illustrés dans les sciences :

Œuvres[modifier | modifier le code]

Sélection d’œuvres de Herschel.

Astronomie[modifier | modifier le code]

Textes[modifier | modifier le code]

Instruments[modifier | modifier le code]

Herschel découvre très tôt que ses miroirs, qui sont faits de cuivre et d'étain, ont besoin d'un polissage soigné et continu juste après leur production. D'où des séances de polissage de seize heures ou plus, durant lesquelles Caroline nourrissait William.

Musique[modifier | modifier le code]

La musique de Herschel a été redécouverte avec bonheur en 2003 par les London Mozart Players, dans un disque consacré aux symphonies. Les œuvres « galantes » de Herschel ont été composées entre 1759 et 1770 : 24 symphonies, une douzaine de concertos (violon, alto, hautbois, orgue), des sonates pour clavecin et de la musique religieuse. Un CD d’œuvres de Herschel interprétées à l'orgue par Dominique Proust a été publié en 1992.

Discographie[modifier | modifier le code]

En ligne[modifier | modifier le code]

Partitions[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Honneurs et éponymie[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a, b et c Fiche des archives de la Royal Society.
  2. Jacques Merleau-Ponty, La science de l'univers à l'âge du positivisme : étude sur les origines de la cosmologie contemporaine, Vrin, , p. 73.
  3. François Arago, astronome lui-même, invite les astronomes à la modestie : « Si Herschel avait dirigé son télescope vers la constellation des Gémaux [sic] onze jours plus tôt (le 2 mars au lieu du 13), le mouvement propre d'Uranus lui aurait échappé, car cette planète était le 2 dans un de ses moments de station. On voit par cette remarque à quoi peuvent tenir les plus grandes découvertes astronomiques. » : Leçons d'astronomie, 1849, p. 211.
  4. Thomas Kuhn, The structure of scientific revolutions, The University of Chicago Press, 1970, p. 115 (ISBN 0226458040).
  5. Uranus est l'étoile 964 du catalogue de Mayer : Eric G. Forbes, « The astronomical work of Carl Friedrich Gauss (1777–1855) ».
  6. Sur ces cas de prédécouverte, on peut voir Garry E. Hunt et Patrick Moore, Atlas of Uranus, p. 25.
  7. Edgar W. Woolard, « Comparison of the observations of Uranus previous to 1781 with theoretical positions obtained by numerical integration », dans Astronomical Journal, vol. 57, p. 35 Bibcode : 1952AJ.....57...35W.
  8. Ne pas confondre avec astronomer royal, qui est une fonction publique. L'astronome du roi est un astronome privé même s'il s'agit du roi.
  9. Peter Bond, Exploring the Solar System, John Wiley & Sons, , p. 281.
  10. a et b Histoire de l'astronomie, vol. 5, 1964 (le cercle du Bibliophile et Erik Nitsche). Les astronomes contemporains donnent parfois des points voisins.
  11. Fiche de la NASA sur le XVIIIe siècle dans l'observation de Mars.
  12. a et b « Description of a forty-feet reflecting telescope », dans Phil. Trans, vol.  85, p. 347–409. Lu le .
  13. Margaret Alic, Hypatia's heritage : a history of women in science from Antiquity through the nineteenth century, Beacon Press, 1986, p. 127.
  14. « An account of the discovery of two satellites revolving round the Georgian Planet », dans Phil. Trans., 1787 77:125–129 DOI:10.1098/rstl.1787.0016.
  15. Mark Bratton, The complete guide to the Herschel objects, Cambridge University Press, , p. 96.
  16. « Account of the discovery of a sixth and seventh satellite of the planet Saturn ; with remarks on the construction of its ring, its atmosphere, its rotation on an axis, and its spheroidical figure », dans Phil. Trans., 1er janvier 1790 80, p. 1–20 DOI:10.1098/rstl.1790.0001.
  17. W. Herschel, « Herschel’s « Lunar volcanos » » (Les volcans lunaires de Herschel), dans Sky and Telescope, mai 1956, p. 302–304. (Réimpression de An account of three volcanos in the Moon DOI:10.1017/CBO9781139649643.023, rapport de Herschel à la Royal Society le 26 avril 1787, réimprimés à partir de la collecte de ses travaux (1912)).
  18. Zdenek Kopal, « Lunar flares », dans Astronomical Society of the Pacific Leaflets, 9, décembre 1966, 401–408.
  19. Cela ne deviendra certain qu'avec les travaux d'Edwin Hubble en 1924.
  20. Il est de Christian Wolff et remonte à 1731.
  21. Richard Taillet, Pascal Febvre et Loïc Villain, Dictionnaire de physique, De Boeck Supérieur, , p. 533.
  22. Voir particulièrement cette page des Philosophical Transactions.
  23. Juin 2016.
  24. Comparer avec le télescope de 20 pieds de John Herschel à Feldhausen au Cap de Bonne Espérance en septembre 1834.
  25. Dominique Proust est à la fois astrophysicien et organiste.
  26. (en) W. Herschel, Stars newly come to be visible, Royal Astronomical Society of London, (lire en ligne), p. 257.
  27. Bruce M. Swinyard et al., « The Herschel-SPIRE submillimetre spectrum of Mars », dans Astronomy & Astrophysics, .
  28. Chris P. Pearson et Sophia A. Khan, « Submillimetre surveys : the prospects for Herschel », dans Mon. Not. R. Astron. Soc., 22 juin 2009.

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]