Horváth Árpád: Nagy vállalkozások
(Gondolat Kiadó, Budapest 1976, 193-197. oldal)
Herschel


William Herschel (1738-1822), a tükörteleszkópok nagymestere, a világegyetem kutatásának elindítója, a 19. század egyik legnagyobb tudósa.

Családja a németországi Hannoverben élt, ő is ott született, s mint apja, katonazenész lett. Apa és fiú között meghitt barátság alakult ki. Mivel az apa szívesen foglalkozott csillagászattal, fiával sokat beszélgetett kedvteléséről. A szülői ház hangulata fejlesztette ki a fiú érzékét, érdeklődését tudományos kérdések, elsősorban a csillagászat iránt.

A napóleoni háborúk alatt a hannoveri gárdaezredet – amelynek zenekarában apa és fiú szolgált – tulajdonosa, az angol király, Angliába rendelte. Az angolok ugyanis a „Korzikai” támadásától féltek, de később, mivel Napóleon hadai nem Britanniát, hanem Hannovert fenyegették, az ezredet visszavezényelték.

Az ifjú Herschel az angliai garzonélet alatt annyira megkedvelte az angol életformát, hogy Hannoverbe való visszatérésük után elbocsátását kérte az ezredből, és kivándorolt Angliába, és angol állampolgár lett. Először zenetanítással, templomi kántorizálással – orgonálás, éneklés – és zenekari szereplésekkel tartotta fenn magát. Könyveket vásárolt, ácsorgott az optikusüzletek kirakatai előtt, és arról álmodozott, hogy egyszer majd távcsöve lesz, amellyel tanulmányozhatja a csillagos eget.

Életkörülményei kedvezően alakultak, mert mint muzsikus és zeneoktató annyit keresett, hogy apja halála után nővérét, Caroline-t és Alexander öccsét is kihívta Britanniába. A Herschelek tehát áttelepültek a szigetországba.

Herschel először a lencsecsiszolással próbálkozott és 10 méter hosszúságú refraktor elkészítéséhez kezdett, de hamarosan abba is hagyta. „Az ilyen csővel szerzett rossz tapasztalataim meggyőztek arról, hogy ezen az úton lehetetlen tovább jutni, azért inkább a tükrös távcsövek felé fordult a figyelmem” – írta később fiatalkoráról.

Egy ügyvéd barátja, aki kedvtelésből gömbtükröket készített, Herschelt is megtanította a tükörcsiszolás és fényesítés elemeire, és ezzel őt egy életre a tükrös távcsövek hívévé tette. Hamarosan igen jó távcsövek kerültek ki Herschel kezei közül. Műszereit Greenwichben, az ottani obszervatórium lencsés távcsöveivel összehasonlította, és elégedetten megállapíthatta, hogy az ő tükrös távcsövei jobbak, mint a „királyi csillagászé” (a csillagvizsgáló igazgatójáé). A Herschel-féle eszközök látómezejében a szoros kettőscsillagok tagjai jól elkülönültek egymástól, amit az intézet refraktoraival nem értek el.

Távcsöveinek híre a királyi udvarba is eljutott, és a tudománykedvelő király kíséretével együtt Windsorban megtekintette a nevezetes eszközöket. Herschel egyszerre népszerű ember lett a királyi udvarban.

Herschel családtagjaival ekkor Bath-ban (Londonhoz közeli kisváros) lakott. Ott rendezett be távcsőkészítő műhelyt, amelyben a fa-és vasmunkákat iparosok végezték, de az optikát ő maga készítette. III. György király évi 400 font évjáradékot biztosított Herschelnek, sok távcsövét magas áron megvásárolta, Caroline-nek is évjáradékot adott. Így Herschel minden gondtól megszabadult, hiszen jövedelme jóval meghaladta a greenwich-i királyi csillagász fizetését. Távcsöveit igen jó áron értékesítette: ezer fontot kapott egy messzelátóért. Angol múzeumokban és magángyűjtőknél sok távcsöve maradt meg, Oxfordban, Cambridge-ben, Birminghamben, Londonban ma is megnézhetik ezeket a kitűnő eszközöket. A távcsövek szerkezete finom fából, a tükrök fehér bronzból vagy üvegből készültek. Lencseoptikájuk (okulárjuk) is finom kivitelű.

Zach, az Angliába látogató magyar származású (Zách) német csillagász felkereste Herschelt, néhány éjszakát töltöttek kettesben a távcsövek mellett. Zach később így emlékezett vissza ezekre a napokra:

„Január 6-án is az éjszakát Herscheléknél töltöttem, Windsor közelében. Szép, de hideg éjszaka volt, én éjjel 1 órakor lefeküdtem, de William továbbra is obszervált; ezen az éjszakán négy, eddig ismeretlen ködfoltot fedezett fel. Távcsövét mindig szabadban állíttatta fel, mert a legjobb képet akkor kapta, ha a műszer a környezet hőmérsékletét vette fel. Mélyen a fagypont alatt volt a kinti hőmérséklet, de ő rendületlenül dolgozott, csupán pár percre lépett be fűtött helyiségébe, hogy átmelegedjék. Évek óta, ha tiszta az ég, Herschel az éjszakát mindig kint tölti; igaz, jól felöltözik, erős alkatú ember, akit a csillagokon és műszerein kívül más nem is érdekel.”

Ez így igaz, Herschelnél szorgalmasabb és eredményesebben dolgozó csillagász abban a korban nem akadt. Ő fedezte fel az Uránusz bolygót is, ami egyszeriben világhírt hozott számára.

1781 március 13-án a Bika és az Ikrek csillagképek közelében egy fénypont az erősebb nagyításnál koronggá tágult. Herschel tudta, hogy az állócsillagok akármilyen nagyítással figyelik is, mindig pontszerűen jelentkeznek. Ha a távcsőben korongocskát lát, az nem lehet állócsillag, hanem például üstökös, vagy bolygó. Herschel tehát az objektum helyét az állócsillagokhoz képest meghatározta. Másnap, harmadnap újból és újból megfigyelte a kis korongot, amely a többi égitesthez képest elmozdult. Bizonyossá vált számára, hogy valóban bolygót talált, amelyet Uránusznak nevezett el. Később az Uránusz két holdját is megtalálta.

III. György, a tudománykedvelő király, azonnal 200 font évi külön tiszteletdíj kiutalását rendelte el, s ezzel Herschel a pénzkereső muzsikálásnak végképp búcsút mondhatott.

Ezekben az években a Herschel-ház valóságos távcsőkészítő manufaktúrává alakult, amelyben Herschel és húga voltak az előmunkások, ők csiszolták és fényesítették a tükröket. Feljegyezték, hogy Herschel a készülő tükrön sokszor négykézláb kúszva dolgozott, s hogy a munka egy pillanatra se álljon meg, Caroline ebben a helyzetben itatta őt kávéval vagy teával.

Ahogy nőttek a távcsövek, úgy tárult fel Herschel előtt egyre szélesebbre a világegyetem, a 1783-ban eljutott a csillagászat történetének talán legnagyobb felfedezéséhez, a kozmosz szerkezetének felismeréséhez.

Bradley 1748-ban, Lambert 1761-ben feltételezte, hogy a Nap aligha áll egy helyen a világmindenségben. Azt tapasztalták ugyanis, hogy ha az égboltot egy bizonyos irányban sokáig megfigyelik, az állócsillagok egymáshoz közeledni látszanak. Megállapították, hogy ennek a jelenségnek csak egy oka lehet: a Föld és vele a Naprendszer nagy sebességgel halad a világűrben.

Herschel gondosan, hosszú időn át megfigyelte a Végát és az Arcturust, valamint a Siriust és az Aldebarant, és megállapította, hogy Bradley és Lambert a Naprendszer haladásának feltételezésével jó úton járt.

Bebizonyosodott, hogy a Véga és az Arcturus egymáshoz képest távolodni látszanak, ugyanakkor a Sirius és az Aldebaran látszólag közelebb kerülnek egymáshoz. Ezek szerint a Naprendszer a Herkules csillagkép felé mozog.

A feltárulkozó világegyetem alaposabb vizsgálatához Herschelnek egyre inkább növelni kellett műszereinek méreteit. Távcsőkészítő tudományát és műhelyét alkalmasnak tartotta óriás távcső elkészítésére is.

Elsőnek egy 6 méter tubushosszúságú, 475 milliméter tükörátmérőjű, fából való távcsövet épített. A megszokott feltámasztás helyett ennek nagy gerendaállványt készíttetett, amelyen a tubus csigasorra akasztva függött, ő maga a cső elülső nyílása előtt ült (ami nem volt egészen veszélytelen vállalkozás).

Figyelme egyre inkább a távoli ködök, ködfoltok felé fordult. Csillapíthatatlan munkakedvvel és akarattal, néhány évtized alatt 2800 ködfoltot, 806 kettős csillagot fedezett fel, pozíciójukat megmérte, adataikat katalógusba vezette.

Sikerült kimutatnia, hogy a Tejút hatalmas csillagrendszer, amelyben az állócsillagok milliárdjai foglalnak helyet. Ez a rendszer óriási diszkoszhoz hasonlítható, amelyben – a rendszer középpontjához közel – a Naprendszer, mint a Tejút meglehetősen jelentéktelen tagja foglal helyet a mozgó világban.

Herschel kimutatta még azt is, hogy a csillagok a Tejút közepén sűrűsödnek össze a legjobban, s a pereme felé az állócsillagok ritkulni látszanak.

Most már világossá vált, hogy a Nap is elvesztette a régiek által vélt központi helyzetét, a Földről nem is szólva! Heschel megsejtette, hogy a világegyetem méretei minden emberi képzeletet felülmúlnak.

Tudva, hogy a fény terjedéséhez időre van szükség, most már kimutatható volt az is, hogy a csillagvilágot nem olyannak látjuk, mint amilyen a valóságban, hanem olyannak, amilyen régen – esetleg évmilliárdokkal előbb – volt.

Herschel csillagászati kutatómunkájával párhuzamosan szorgalmasan készítette távcsöveit is, amelyeket jó áron eladott. Már régen nem muzsikált pénzért, csupán kedvtelésből. Ahogy régen a muzsikájából élt, és amatőr módon csillagászkodott, élete delén és alkonyán a csillagászat és a távcsőkészítés mellett hobbiként muzsikált.

A királyi udvar megértően támogatta Herschelt, aki 5 darab, egyenként 3 méteres távcsövet szállított a királynak, aki azokat tudománykedvelő barátainak, intézeteknek, egyetemeknek ajándékozta. A király az 5 távcsőért 787 fontot és 10 shillinget fizetett, ahogy az Herschel pontos könyveléséből kiolvasható. Magánrendelőknek összesen 76 távcsövet készített, és ezekért 15 ezer font bevétele volt (nagyon nagy összeg, ma körülbelül egymillió dollárnak felel meg). Legolcsóbb műszeréért 8 guinea-t (kb. 9 font), a legdrágábbért – amit a spanyol királyi udvarba küldött – 3150 fontot kapott. Szállított Ausztriába, Itáliába és még sok más országba. Természetesen ekkor már iparosok dolgoztak számára. A finom fa alkatrészeket asztalosok készítették, a lakatosok a csavarok és más fém alkatrészek készítését vállalták, betanított munkások a durvacsiszolást végezték. Caroline bosszankodott is azon, hogy házuk manufaktúrává vált. Egyszer nagy riadalmat okozott a bronzöntőüst szétesése is, alig tudtak menekülni az összeégés elől. Az üzem azonban sok pénzt hozott, így Herschel már nem akarta feladni.

Herschel a világegyetem méreteinek megsejtése után egyre nagyobb és nagyobb távcsövek építéséhez fogott. Elhatározta, hogy egy rendkívüli eszközt épít, 122 centiméter átmérőjű tükörrel felszerelt 12 méter hosszúságú csövet tervezett. A király 1785-ben 2 ezer, majd később ismét 2 ezer fontot utalt ki a műszer elkészítéséhez.

A 10 mázsás bronztükröt 1785-ben, Londonban öntötték, de az 54 milliméter vastagságú korong saját súlya alatt is hajolt. Ezért erős vaspánttal vették körül, majd egy vasöntődében hasonló, de vaskorongot készítettek, amelyet csiszolóporral behintettek. Tíz ember vezényszóra, betanított mozdulatokkal végezte a csiszoláskényes műveletét. Időközben 40 ács elkészítette az óriástávcső szerelését, amelyen csigasorokkal függött az óriási tubus. Magát a tubust acéllemezből szegecselték össze, mert – kiszámították – ha fából készítik, 15 mázsával többet nyomott volna.

Először 1787 februárjában irányították az óriástávcsövet az égre, ahol az Orion csillagkép övében látható Orion-köd jobban látszott, mint Herschel remélte. „Azért még nem tökéletesen” – jegyezte fel tárgyilagosan.

Csigasorokkal emelték és süllyesztették a hatalmas szerkezetet. Hamarosan észrevették, hogy a tükröt a vaspánt nem merevítette ki eléggé, így a tükör rugalmasan meghajolt és torz képet adott.

1788-ban új, vastagabb tükröt öntöttek, amely azonban kihűlés közben szétpattant. A kohászok annak tulajdonították a szétrepedést, hogy a jobb tükrözés miatt belekevert sok ón okozta a repedésre való hajlamot. Sok kísérletezés után sikerült megállapítani azt az ötvözési arányt, ami megfelelő merevséget és kielégítő tükrözést biztosít.

Máig látható a greenwichi csillagvizsgáló múzeumában a harmadik tükör, amelyet 1788 februárjában öntöttek. Ezzel a tükörrel még abban az évben, október 24-én Herschel megfigyelte a Szaturnuszt.

A nagy átmérőjű tükörnek azonban nem sikerült pontos paraboloid alakot adni, ezért képalkotása nem volt tökéletes. Ezredmilliméternyi eltérés a pontszerű fényforrás képét vonallá húzza szét. A 90 milliméter vastagságú tükör sem maradt mereven, hajladozott, ha kicsit is, de jól észlelhetően. A légköri nyugtalanság, a bronztükör fényes felületének elhomályosodása sok bosszúságot, munkát okozott. Többször leszerelték, árfényezték a tükröt, de az bizony soha sem elégítette ki alkotóját. Herschel, ha pontosan akart megfigyelni valamit, inkább régibb, kisebb műszereit használta.

Az óriás műszernek híre kelt az egész világon. Az Angliába látogató külföldi tudósok rendre meglátogatták Herschelt; Lalande Párizsból, Piazzi Itáliából, Cassini és Méchain Franciaországból érkeztek a távcső megtekintésére. Mindez nem változtatott a tényen, hogy a Slough-ban felállított csodaműszer bizony nem volt tökéletes.

William Herschel 1788-ban egy jómódú londoni kereskedő özvegyét vette feleségül. Fia, John Frederick William Herschel ugyancsak csillagász lett. Nevét a színkép láthatatlan hősugarainak felfedezése, a fényképészet (a fixírsó alkalmazása), a daktiloszkópia és a tudományos fantasztikus irodalom őrzi.

Bátyja házassága után Caroline nem maradt tovább Angliában, hanem visszatért Hannoverbe. Emlékiratait írta, csillagkatalógust állított össze, kedvelt tagja volt a társaságnak, magas kort ért el.

Herschel 1822-ben bekövetkezett halála után másfél évtizeddel fia, John, az akkor már roskadozó szerkezetet leszereltette. A tükör a csillagvizsgálóba került. A cső egy ideig a kertben hevert, majd egy fa rádőlt. Egyik részét mégis megmentették, és az most Greenwichben, a csillagvizsgáló kertjében látható. Számos leírásból úgy tudjuk, hogy leszerelésekor a család tagjai William Herschel emlékezetére pikniket rendeztek a csőben. (Magam is megnéztem a megmaradt csőtagot, de bizony abban nehezen lehetett volna vidám uzsonnát rendezni, talán a cső nyílása elé ültek a megemlékezés résztvevői).

Herschel eszközei, könyvei, hagyatéka majdnem dobra kerültek – a gyűjtők már felvonultak az árverésre, végül is az állam megvásárolta – ma becses múzeumi tárgyak.


Lakatos Lóránt gyűjtése

A MACSED lapokat folyamatosan fejlesztjük.