Прибор Галилея использовался как для земных, так и для небесных целей, обычная модель была 5–6 футов в длину. Увеличение достигалось простым раздвиганием тубуса, к 1670 годам это расстояние достигало 140 дюймов. Телескопы соревновались друг с другом за степень увеличения, но этот метод имел свои пределы, и вплоть до 1730-х дальнейшего роста не происходило. Затем Джеймс Хедли и другие разрешили некоторые практические сложности, с самого начала сопровождавшие ньютоновские прототипы, и вскоре появились телескопы-рефлекторы с основным зеркалом до 6 дюймов в диаметре. Исследователи неба получили целый арсенал инструментов: ахроматические линзы (чтобы устранять дефекты рассеянного света), оптическое стекло, микрометр (способный измерять малые углы) и крест нитей (для точного нацеливания).
К 1780 году рефлекторный телескоп с параболическими отражателями в руках Уильяма Гершеля позволил солнечной астрономии стать отдельной областью исследований. Постройка мощнейших телескопов своего времени была только одним из достижений Гершеля. Третий ребенок гобоиста ганноверского военного оркестра, он тоже играл в этом оркестре с четырнадцати до девятнадцати лет, пока его батальон не задействовали во время Семилетней войны. По совету отца он бежал в Англию (“Никто не обратил внимания”, – заметил Гершель, хотя курфюрст Ганновера находился в британском подчинении) и зарабатывал на жизнь как переписчик нот, дирижер, композитор, учитель музыки, скрипач и органист на светском курорте в Бате. Вскоре он занялся, по его словам, “сооружением небес”, изготавливая из древесины “элегантные, как виолончели” тубусы телескопов и окуляры из эбонита, использующегося для гобоев, – все для увеличения того, что он называл “пронизывающей пространство силой”.
В 1781 году Гершель стал первооткрывателем планеты, когда идентифицировал Уран, лежащий дальше, чем ожидалось: в один момент это открытие удвоило радиус известной солнечной системы и более чем удвоило финансы Гершеля, позволив ему полностью посвятить себя астрономии. Приглашенный на аудиенцию королем Георгом III, он писал своей сестре Каролине: “Я построю такие телескопы и увижу такие вещи… то есть я буду к этому стремиться”. К 1783 году этот “немецкий музыкант средних лет, проживающий в английском курортном местечке”[291], проводил ночи на своем наблюдательном посту, натирая руки и лицо сырой луковицей от холода, и установил общее направление и скорость движения Солнца в пространстве, а также проанализировал движение семи ярких звезд, чтобы доказать их зависимость от притяжения Солнца.
Два года спустя с помощью своей терпеливой сестры он использовал подсчеты звезд для картографирования Млечного Пути, и это подкрепило предположение Томаса Райта о том, что галактика – гигантский вращающийся диск, внутри которого располагается и наше Солнце. Древним астрономам слабая светящаяся полоска, видимая поперек неба в ясную ночь, напоминала струйку молока от какой-то небесной коровы. Греки называли ее Молочным Кругом, знаменитые своими дорогами римляне –
К началу XIX века Гершель нанес на карту и классифицировал около 2,5 тыс. рассеянных, облакоподобных структур, которые он назвал
В тот же год, год Первой симфонии Бетховена и лирических баллад Вордсворта и Кольриджа, Гершель расширил ньютоновы опыты над светом, показав, что за пределами красного конца солнечного спектра обнаруживаются невидимые лучи. В один прекрасный день он записывал результаты своих опытов по регистрации нагревательной силы разных цветов, когда световой спектр ложился на специальный набор термометров. Удивленный ученый обнаружил, что больше всего нагревается термометр, расположенный за пределами красного конца спектра, где цвета заканчивались: “Горячее излучение, по крайней мере частично, состоит, если позволите мне такое выражение, из невидимого света”. Опираясь на исследования Гука столетней давности, Гершель открыл инфракрасное излучение – передачу тепла, что показало, как солнечное тепло почти полностью передается невидимыми лучами, которые ведут себя как свет, но неразличимы для глаза[294]. Открытие Гершеля позволит ученым оценивать по звездному свету, как далеко звезда находится и какого она размера.
