William Herschel, tal como ya se ha expuesto, nació en Hannover el 15 de noviembre de 1738. Heredó el talento musical de su padre, director de la banda de la Guardia Hannoveriana, acantonada en una zona de Alemania que estaba entonces bajo el dominio de Jorge II de Inglaterra, ingresando a ella como oboísta a los quince años. Herschel, deseaba ser músico profesional y compositor, pero, por la época de la batalla de Hastenbeck, estuvo tan cerca del campo de acción -como para hallarse al alcance de las balas-. Su padre le aconsejó que huyera. Para evitar que lo reclutaran para el servicio militar regular, huyó a Inglaterra con su hermano Jacobo; contaba entonces diecinueve años. Además de oboísta fue también organista de la Capilla Octogonal de la localidad inglesa de Bath. Su popularidad como músico llegó a ser muy grande: componía, dirigía y tocaba; además, enseñaba a una gran cantidad de alumnos. El interés de Herschel por la astronomía no se manifestó hasta los 35 años. Su interés por conocer sobre los habitantes del cielo y ver por sus propios ojos las maravillas astronómicas, lo indujo a comprar en Bath varios libros sobre el tema. Con la ayuda de su hermana Caroline y su hermano Alexander, construyó un excelente telescopio de reflexión, sirviéndose de una fundición que instaló en su casa. Su habilidad con los instrumentos musicales debió ayudarle sin duda en la construcción de aquel instrumento de precisión. Herschel pulió espejos en metal, en una aleación similar al bronce. Con ese telescopio, el 13 de marzo de 1781, descubrió
un objeto en la constelación de Géminis, que al principio tomó por un cometa, pero el estudio posterior indicó que era un nuevo planeta (Urano). Los únicos planetas conocidos desde la antigüedad eran los seis que podían observarse a simple vista. Nadie había previsto un planeta más, y la sorpresa del descubrimiento hizo famosos a Herschel y al telescopio. Dispuesto a demostrar su gratitud hacia su patria de adopción, Herschel llamó al nuevo planeta Georgíum Sidus (Estrella de Jorge), en honor del rey Jorge II (posteriormente se le cambió el nombre). Fue elegido miembro de la Royal Society de Londres y la Universidad de Oxford le otorgó un doctorado. El rey Jorge II se convirtió en su protector, confiriéndole un salario anual de 200 libras y el cargo de constructor de telescopios de la corte.
La notable habilidad técnica de Herschel lo llevó a fabricar los mayores y mejores telescopios de su época, que junto a su infatigable deseo de exploración celeste lo convirtieron para ser considerado el astrónomo más destacado del siglo XIII. Descubrió dos satélites de Urano y dos de Saturno, inscribiendo con ello su nombre entre los grandes descubridores del sistema solar.
La trayectoria de Herschel hasta llegar a la astronomía no fue un caso insólito: muchos grandes astrónomos de observación se dedicaron a otras profesiones y la astronomía les interesaba sólo en segundo lugar. Pero después de haber hecho el importante descubrimiento astronómico de un planeta nuevo y extraño, a Herschel le resultó difícil dominar los deseos de seguir explorando el universo. La pasión por la ciencia y la pasión por la música nacen del mismo impulso: captar la belleza en una visión del mundo propia.
Los descubrimientos de Herschel en astronomía resultan aún más notables considerados retrospectivamente; de hecho, muchas de sus observaciones y deducciones no pudieron apreciarse plenamente hasta el siglo xx. Herschel comprendió, por ejemplo, que, debido a la velocidad finita de la luz, vemos los objetos celestes lejanos tal como eran en el pasado. Cuando escrutamos la profundidad del universo, lo vemos tal como era hace millones y decenas de miles de millones de años, cuando se emitió esa luz que nosotros recibimos ahora. Es decir, el universo contiene el testimonio de su pasado, igual que las capas de roca sedimentarias contienen el testimonio geológico del pasado de la Tierra. Y tal hecho permitió llegar a la idea evolutiva del universo hoy predominante.
A Herschel le obsesionaban los problemas que planteaba la determinación de la estructura de la Vía Láctea y la precisa localización de nuestro Sol en ella. Incluso estaba convencido de que algunas nebulosas eran exteriores a la Vía Láctea y similares a ella, anticipándose así a la teoría de las galaxias del “universo isla”. Dada la imposibilidad de calcular la distancia hasta las estrellas con los medios técnicos de que disponía, su imagen de la galaxia de la Vía Láctea tenía que ser cuantitativamente incorrecta. Aunque a nivel personal constituyese una decepción, le honra como científico el hecho de que abandonara posteriormente su imagen de la Vía Láctea como un gran disco (que en realidad es correcta), al comprender que sus métodos de observación no eran adecuados para determinar su forma con precisión. Pero fue el primero que demostró que las estrellas de la Vía Láctea no están dispuestas simétricamente alrededor del Sol, hecho importante, ratificado por las observaciones modernas. Destruyó así definitivamente la idea del firmamento como una esfera celeste en cuyo centro está el Sol. Pese a especulaciones posteriores, no se avanzó más respecto a este problema hasta que unos ciento cuarenta años después el astrónomo estadounidense Harlow Shapley publicó sus estudios sobre la forma de la Vía Láctea.
Herschel tiene también el mérito de haber descubierto las estrellas dobles. En su estudio del cielo se dio cuenta que muy frecuentemente se encuentran dos estrellas brillantes muy cercanas una de la otra. Como no se puede saber a priori si se trata de un aliniamiento casual o de un binomio físico, Herschel discutió en base a argumentos estadísticos que por mero azar el número de pares ópticos sería mucho menor que el número observado. Concluyó que las estrellas constituyen pares físicos. Posteriormente logró detectar en algunos casos movimientos de una estrella en torno a la otra, lo que confirmó su afirmación inicial.
El día que le hicieron miembro de la Royal Society, Herschel recibió una copia del nuevo catálogo de ciento tres nebulosas publicado por Charles Messier y Pierre Méchain. Se lo envió su amigo el doctor W. Watson, Jr. Herschel se apresuró a enfocar con su maravilloso telescopio aquellos extraños objetos, con la esperanza de descubrir algunos que los autores del catálogo hubieran pasado por alto. Descubrió dos mil nuevas nebulosas y empezó a elaborar una lista propia. Este fue el principio de un nuevo catálogo (al que su hijo John añadiría muchas otras nebulosas que observaría años después en el hemisferio Sur) y estableció la base de todos los catálogos modernos de galaxias que parten del suyo, el cual es conocido como el “General Catalogue”.
Herschel descubrió que las leves de Newton eran aplicables al movimiento de las estrellas lejanas, y no sólo al movimiento de los planetas alrededor Sol; tal descubrimiento fue de importancia capital. Demostró también que el Sol, lejos de estar fijo en el espacio, se mueve lentamente, en concreto hacía la constelación de Hércules, más precisamente en dirección a la estrella Lambda, una idea revolucionaria, comparable a la afirmación de Copérnico de que la Tierra se mueve alrededor del Sol. Como muchos contemporáneos suyos, Herschel creía que la Luna, los planetas y el Sol, estaban habitados (creía que por debajo de la atmósfera caliente del Sol había una superficie fresca). Quizá ninguna persona, ni antes ni después, haya dedicado tanto tiempo a mirar por un telescopio.
Herschel provocó un gran cambio conceptual en la astronomía. Hasta entonces, todos compartían una idea mecánica y newtoniana de las estrellas, considerándolas, sujetas únicamente a la fuerza de la gravedad. Pero Herschel, absolutamente en consonancia con nuestra visión moderna, sugirió que otros procesos dinámicos conformaban el Universo. En el estilo barroco de su época, dice lo siguiente sobre la posibilidad de que estrellas viejas choquen entre sí para formar otras nuevas:
“Si no fuese quizá demasiado problemático pretender establecer una primera conjetura de renovación en lo que figurativamente denomino Laboratorios del Universo, no siendo ya las estrellas que forman esas nebulosas extraordinarias, por cierta decadencia o desperdicio de la naturaleza, propias para sus anteriores propósitos, y habiendo decrecido sus fuerzas impelentes, si es que las tenían, en la atmósfera de cada una de ellas, pueden abalanzarse unas contra otras y, bien de modo sucesivo o bien por un tremendo choque general, unirse en un cuerpo nuevo, Quizá el brillo súbito y extraordinario de una nueva estrella en la silla de Casiopea en 1572 fuese de tal naturaleza.”
Herschel supo apreciar la enorme variedad del firmamento, incluso en una época como la suya en la que el universo observable era muchísimo más simple que el que podemos contemplar hoy. Consideraba el universo como algo cambiante y en evolución y, según decía, examinar las estrellas era como examinar un gran jardín en el que unas plantas son viejas, otras jóvenes, algunas están naciendo, otras están muriendo. Aunque quizá no podamos ver crecer una planta concreta, vemos muchísimos ejemplares de ese tipo de planta en diferentes etapas de su vida, y esa observación nos proporciona la pista para comprender su desarrollo. De igual modo, el astrónomo ve una continuidad evolutiva en el desarrollo de las estrellas, y quizá en las galaxias y en los cúmulos de galaxias, y esa es la pista de que dispone para determinar la dinámica del cambio en el universo. Pero veamos lo que dice Herschel:
“Este método de contemplar el firmamento parece arrojar sobre él una luz de un género nuevo. Se puede ver ya como algo semejante a un frondoso jardín, que contiene la mayor variedad e especímenes en diferentes etapas de crecimiento; y un fruto que debiéramos cosechar al menos de esto, es que podemos, por de decirlo así, ampliar el ámbito de nuestra experiencia a un período inmenso. Pues, continuando el símil que he tomado prestado del reino vegetal, ¿no es casi lo mismo el que vivamos sucesivamente para ser testigos de la germinación, el brote, la foliación, la fecundación, la fructificación y el marchitamiento y la muerte de una planta que el que se nos ofrezca a la vez a los ojos un gran número de especímenes, seleccionados cada uno de ellos de cada etapa a través de la cual pasa la planta en el curso de su existencia?”
Murió a los 84 años, en 1822. Su hermana Caroline lo sobrevivió, como así también su hijo Johon Federick William, que se convirtió en astrónomo y científico de gran talento.
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