The Man Who Discovered Uranus

William Herschel Biography

William Herschel, one of the greatest astronomers that has ever lived, was born at Hanover, on the 15th November, 1738. His father, Isaac Herschel, was a man evidently of considerable ability, whose life was devoted to the study and practice of music, by which he earned a somewhat precarious maintenance. He had but few worldly goods to leave to his children, but he more than compensated for this by bequeathing to them a splendid inheritance of genius. Touches of genius were, indeed, liberally scattered among the members of Isaac's large family, and in the case of his forth child, William, and of a sister several years younger, it was united with that determined perseverance and rigid adherence to principle which enabled genius to fulfill its perfect work.
A faithful chronicler has given us an interesting account of the way in which Isaac Herschel educated his sons; the narrative is taken from the recollections of one who, at the time we are speaking of, was an unnoticed little girl five or six years old. She writes:
"My brothers were often introduced as solo performers and assistants in the orchestra at the Court, and I remember that I was frequently prevented from going to sleep by the lively criticisms on music on coming from a concert. Often I would keep myself awake that I might listen to their animating remarks, for it made me so happy to see them so happy. But generally their conversation would branch out on philosophical subjects, when my brother William and my father often argued with such warmth that my mother's interference became necessary, when the names-Euler, Leibnitz, and Newton-sounded rather too loud for the repose of her little ones, who had to be at school by seven in the morning." The child whose reminiscences are here given became afterwards the famous Caroline Herschel. The narrative of her life, by Mrs. John Herschel, is a most interesting book, not only for the account it contains of the remarkable woman herself, but also because it provides the best picture we have of the great astronomer to whom Caroline devoted her life.
This modest family circle was, in a measure, dispersed at the outbreak of the Seven Years' War in 1756. The French proceeded to invade Hanover, which, it will be remembered, belonged at this time to the British dominions. Young William Herschel had already obtained the position of a regular performer in the regimental band of the Hanoverian Guards, and it was his fortune to obtain some experience of actual warfare in the disastrous battle of Hastenbeck. He was not wounded, but he had to spend the night after the battle in a ditch, and his meditations on the occasion convinced him that soldiering was not the profession exactly adapted to his tastes. We need not attempt to conceal the fact that he left his regiment by the very simple but somewhat risky process of desertion. He had, it would seem, to adopt disguises to effect his escape. At all events, by some means he succeeded in eluding detection and reached England in safety. It is interesting to have learned on good authority that many years after this offence was committed it was solemnly forgiven. When Herschel had become the famous astronomer, and as such visited King George at Windsor, the King at their first meeting handed to him his pardon for deserting from the army, written out in due form by his Majesty himself.
It seems that the young musician must have had some difficulty in providing for his maintenance during the first few years of his abode in England. It was not until he had reached the age of twenty-two that he succeeded in obtaining any regular appointment. He was then made Instructor of Music to the Durham Militia. Shortly afterwards, his talents being more widely recognized, he was appointed as organist at the parish church at Halifax, and his prospects in life now being fairly favorable, and the Seven Years' War being over, he ventured to pay a visit to Hanover to see his father. We can imagine the delight with which old Isaac Herschel welcomed his promising son, as well as his parental pride when a concert was given at which some of William's compositions were performed. If the father were so intensely gratified on this occasion, what would his feelings have been could he have lived to witness his son's future career? But this pleasure was not to be his, for he died many years before William became an astronomer.
In 1766, about a couple of years after his return to England from this visit to his old home, we find that Herschel had received a further promotion to be organist in the Octagon Chapel, at Bath. Bath was then, as now, a highly fashionable resort, and many notable personages patronized the rising musician. Herschel had other points in his favor besides his professional skill; his appearance was good, his address was prepossessing, and even his nationality was a distinct advantage, inasmuch as he was a Hanoverian in the reign of King George the Third.

Sejarah Awal Teori Pembentukan Tata Surya

Sebuah teori lahir dari keingintahuan akan suatu kejadian atau keadaan. Tidak mudah untuk mempercayai sebuah teori baru, apalagi jika teori tersebut lahir ditengah kondisi masyarakat yang memiliki kepercayaan yang berbeda. Tapi itulah kenyataan yang harus dihadapi oleh para ilmuwan di awal-awal penemuan mereka.

Hal utama yang dihadapi untuk mengerti lebih jauh lagi tentang Tata Surya adalah bagaimana Tata Surya itu terbentuk, bagaimana objek-objek didalamnya bergerak dan berinteraksi serta gaya yang bekerja mengatur semua gerakan tersebut. Jauh sebelum Masehi, berbagai penelitian, pengamatan dan perhitungan telah dilakukan untuk mengetahui semua rahasia dibalik Tata Surya.

Pengamatan pertama kali dilakukan oleh bangsa China dan Asia Tengah, khususnya dalam pengaruhnya pada navigasi dan pertanian. Dari para pengamat Yunani ditemukan bahwa selain objek-objek yang terlihat tetap di langit, tampak juga objek-objek yang mengembara dan dinamakan planet. Orang-orang Yunani saat itu menyadari bahwa Matahari, Bumi, dan Planet merupakan bagian dari sistem yang berbeda. Awalnya mereka memperkirakan Bumi dan Matahari berbentuk pipih tapi Phytagoras (572-492 BC) menyatakan semua benda langit berbentuk bola (bundar).

Sampai dengan tahun 1960, perkembangan teori pembentukan Tata Surya bisa dibagi dalam dua kelompok besar yakni masa sebelum Newton dan masa sesudah Newton.

Permulaan Perhitungan Ilmiah
Perhitungan secara ilmiah pertama kali dilakukan oleh Aristachrus dari Samos (310-230 BC). Ia mencoba menghitung sudut Bulan-Bumi-Matahari dan mencari perbandingan jarak dari Bumi-Matahari, dan Bumi-Bulan. Aristachrus juga merupakan orang pertama yang menyimpulkan Bumi bergerak mengelilingi Matahari dalam lintasan berbentuk lingkaran yang menjadi titik awal teori Heliosentrik. Jadi bisa kita lihat kalau teori heliosentrik bukan teori yang baru muncul di masa Copernicus. Namun jauh sebelum itu, Aristrachrus sudah meletakkan dasar bagi teori heliosentris tersebut.

Pada era Alexandria, Eratoshenes (276-195BC) dari Yunani berhasil menemukan cara mengukur besar Bumi, dengan mengukur panjang bayangan dari kolom Alexandria dan Syene. Ia menyimpulkan, perbedaan lintang keduanya merupakan 1/50 dari keseluruhan revolusi. Hasil perhitungannya memberi perbedaan sebesar 13% dari hasil yang ada saat ini.

Ptolemy dan Teori Geosentrik
Ptolemy (c 150AD) menyatakan bahwa semua objek bergerak relatif terhadap bumi. Dan teori ini dipercaya selama hampir 1400 tahun. Tapi teori geosentrik mempunyai kelemahan, yaitu Matahari dan Bulan bergerak dalam jejak lingkaran mengitari Bumi, sementara planet bergerak tidak teratur dalam serangkaian simpul ke arah timur. Untuk mengatasi masalah ini, Ptolemy mengajukan dua komponen gerak. Yang pertama, gerak dalam orbit lingkaran yang seragam dengan periode satu tahun pada titik yang disebut deferent. Gerak yang kedua disebut epycycle, gerak seragam dalam lintasan lingkaran dan berpusat pada deferent.

Teori heliosentrik dan gereja
Nicolaus Copernicus (1473-1543) merupakan orang pertama yang secara terang-terangan menyatakan bahwa Matahari merupakan pusat sistem Tata Surya, dan Bumi bergerak mengeliinginya dalam orbit lingkaran. Untuk masalah orbit, data yang didapat Copernicus memperlihatkan adanya indikasi penyimpangan kecepatan sudut orbit planet-planet. Namun ia mempertahankan bentuk orbit lingkaran dengan menyatakan bahwa orbitnya tidak kosentrik. Teori heliosentrik disampaikan Copernicus dalam publikasinya yang berjudul De Revolutionibus Orbium Coelestium kepada Paus Pope III dan diterima oleh gereja.

Tapi dikemudian hari setelah kematian Copernicus pandangan gereja berubah ketika pada akhir abad ke-16 filsuf Italy, Giordano Bruno, menyatakan semua bintang mirip dengan Matahari dan masing-masing memiliki sistem planetnya yang dihuni oleh jenis manusia yang berbeda. Pandangan inilah yang menyebabkan ia dibakar dan teori Heliosentrik dianggap berbahaya karena bertentangan dengan pandangan gereja yang menganggap manusialah yang menjadi sentral di alam semesta.

Lahirnya Hukum Kepler
Walaupun Copernicus telah menerbitkan tulisannya tentang Teori Heliosentrik, tidak semua orang setuju dengannya. Salah satunya, Tycho Brahe (1546-1601) dari Denmark yang mendukung teori matahari dan bulan mengelilingi bumi sementara planet lainnya mengelilingi matahari. Tahun 1576, Brahe membangun sebuah observatorium di pulau Hven, di laut Baltic dan melakukan penelitian disana sampai kemudian ia pindah ke Prague pada tahun 1596.

Di Prague, Brahe menghabiskan sisa hidupnya menyelesaikan tabel gerak planet dengan bantuan asistennya Johannes Kepler (1571-1630). Setelah kematian Brahe, Kepler menelaah data yang ditinggalkan Brahe dan menemukan bahwa orbit planet tidak sirkular melainkan elliptik.

Kepler kemudian mengeluarkan tiga hukum gerak orbit yang dikenal sampai saat ini yaitu ;

1. Planet bergerak dalam orbit ellips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.
2. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.
3. Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Awal mula dipakainya teleskop
Pada tahun 1608, teleskop dibuat oleh Galileo Galilei (1562-1642), .Galileo merupakan seorang professor matematika di Pisa yang tertarik dengan mekanika khususnya tentang gerak planet. Ia salah satu yang tertarik dengan publikasi Kepler dan yakin tentang teori heliosentrik. Dengan teleskopnya, Galileo berhasil menemukan satelit-satelit Galilean di Jupiter dan menjadi orang pertama yang melihat keberadaan cincin di Saturnus.

Salah satu pengamatan penting yang meyakinkannya mengenai teori heliosentrik adalah masalah fasa Venus. Berdasarkan teori geosentrik, Ptolemy menyatakan venus berada dekat dengan titik diantara matahari dan bumi sehingga pengamat dari bumi hanya bisa melihat venus saat mengalami fasa sabit.

Tapi berdasarkan teori heliosentrik dan didukung pengamatan Galileo, semua fasa Venus bisa terlihat bahkan ditemukan juga sudut piringan venus lebih besar saat fasa sabit dibanding saat purnama. Publikasi Galileo yang memuat pemikirannya tentang teori geosentrik vs heliosentrik, Dialogue of The Two Chief World System, menyebabkan dirinya dijadikan tahanan rumah dan dianggap sebagai penentang oleh gereja.

Dasar yang diletakkan Newton
Di tahun kematian Galileo, Izaac Newton (1642-1727) dilahirkan. Bisa dikatakan Newton memberi dasar bagi pekerjaannya dan orang-orang sebelum dirinya terutama mengenai asal mula Tata Surya. Ia menyusun Hukum Gerak Newton dan kontribusi terbesarnya bagi Astronomi adalah Hukum Gravitasi yang membuktikan bahwa gaya antara dua benda sebanding dengan massa masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Hukum Gravitasi Newton memberi penjelasan fisis bagi Hukum Kepler yang ditemukan sebelumnya berdasarkan hasil pengamatan. Hasil pekerjaannya dipublikasikan dalam Principia yang ia tulis selama 15 tahun.

Teori Newton menjadi dasar bagi berbagai teori pembentukan Tata Surya yang lahir kemudian, sampai dengan tahun 1960 termasuk didalamnya teori monistik dan teori dualistik. Teori monistik menyatakan bahwa matahari dan planet berasal dari materi yang sama. Sedangkan teori dualistik menyatakan matahari dan bumi berasal dari sumber materi yang berbeda dan terbetuk pada waktu yang berbeda.

sumber : The Origin and Evolution of the Solar System (M. M. Woolfson)