Capitolo 1.
William Herschel, tracce per una
biografia intellettuale.
La vita e le opere di William Herschel hanno toccato molti aspetti della cultura del Settecento inglese e sarà necessario indagare le connessioni fra i tanti interessi di questo gentleman of science per comprendere le diverse fasi della sua vita, in particolare i passaggi da musicista ad astronomo dilettante, e da costruttore di strumenti a cosmologo. Gli interessi di Herschel non rispecchiarono l’agenda consueta per un astronomo della sua epoca, e sovente le questioni astronomiche affrontate furono influenzate da argomentazioni di stampo storico naturalistico, o musicale. Questa vastità di interessi e di contaminazioni trova probabilmente una ragione nella formazione e, più in generale, nella vita dell’astronomo. Un’altra difficoltà riguarda la sintesi delle comunicazioni presentate alla Royal Society. Esse interessarono molti aspetti dell’astronomia del periodo: dalla rotazione dei pianeti alle stelle variabili, dalle comete alla cosmologia, senza dimenticare il grande numero di oggetti scoperti, Urano su tutti ma anche nebulose e satelliti di pianeti primari.
Leggendo la corrispondenza ed i giornali astronomici tenuti nel corso di più di quaranta anni di attività, osserviamo una coesione degli argomenti trattati che ne rende difficile l’analisi. Nello stendere la biografia scientifica di quest’autore possiamo scegliere di percorrere almeno tre strade, ciascuna delle quali si rivela insufficiente a rendere l’omogeneità dell’opera. La prima è forse la più naturale e consiste nell’ordinare cronologicamente l’esposizione degli scritti secondo la data di comunicazione alla Royal Society. Questo criterio ha senz’altro il pregio di mostrare lo sviluppo dei singoli lavori di Herschel ma a mio avviso rischia di rendere frammentaria l’analisi dei singoli argomenti. Una seconda strada, meno battuta, consiste nell’ordinare gli oggetti studiati
secondo un criterio di prossimità spaziale13, ma anche in questo modo si rischia di
scomporre l’opera in tante parti, perdendo di vista gli elementi di continuità temporale. Infine è possibile ordinare la biografia assistendo allo sviluppo dei singoli argomenti. Anche in questo caso l’esposizione comporterebbe una difficoltà da parte del lettore di seguire la cronologia degli scritti, inoltre mancherebbero alcuni punti d’incontro fra i vari problemi, senza contare che si potrebbero trascurare tanti temi che non occupano un ruolo rilevante nelle opere pubblicate, o che non sono ben inseribili nell’ambito delle tematiche affrontate.
Tenuto conto di queste difficoltà, preferisco, comunque, focalizzare la mia attenzione sui singoli problemi stilandone un elenco commentato, e tentando di inserirlo nell’ambito delle vicende biografiche del loro autore. Questa scelta mi sembra l’unica in grado di introdurre i temi specifici che saranno trattati nei capitoli a seguire evitando lacune o ripetizioni nella narrazione.
Educazione e primi anni in Inghilterra.
William Herschel nacque a Hanover il 15 novembre 1738, terzo dei sei figli sopravissuti all’infanzia di Anna Ilse Moritzen e Isaac Herschel14. Quest’ultimo preferì intraprendere
la professione di musicista piuttosto che occuparsi di agricoltura come invece aveva fatto il resto della sua famiglia. Sulla figura Isaac e sulla sua formazione culturale non sono mancati apprezzamenti da parte degli storici, e lo stesso William, in alcune note autobiografiche, aveva descritto le vicissitudini della famiglia paterna, e quanto era accaduto durante i suoi primi anni di vita a Hanover. Isaac Herschel aveva dovuto acquisire da solo le conoscenze necessarie allo studio della musica, e, forse per questa ragione, insistette sull’importanza di impartire ai figli un’educazione musicale, anche se
13 Questa strategia fu adottata da Angus Armitage nel suo:
A. Armitage, William Herschel, Nelson, Edinburgh, 1962
14 Ultimamente Michael Hoskin ha tentato di offrire una descrizione esauriente della famiglia Herschel in
M. Hoskin, The Herschels of Hanover, Science History Publications Ltd, Cambridge, 2007.
In questo volume l’autore tenta di offrire dettagli biografici di ogni singolo componente di quel nucleo familiare, compresi i figli non sopravvissuti all’infanzia.
in ciò dovette scontrarsi con il parere contrario della moglie che temeva che l’istruzione avrebbe finito con l’allontanare da lei i propri figli. Tutti i figli della coppia finirono per mostrare del talento musicale, salvo la figlia maggiore Sophie, che si sposò con un collega del padre e il cui figlio entrò a far parte della corte di re Giorgio III in qualità di orchestrale.
William, ed il fratello maggiore Jacob si aggregarono alla banda militare di Hanover, di cui il padre era membro. A questo punto i fatti della Storia entrano in congiunzione con questa biografia. Nel 1756 scoppiò la guerra dei sette anni che vide Germania e Inghilterra impegnate contro Francia, Austria, Russia, Polonia e Svezia (nel 1762 anche la Spagna entrò nel conflitto).
Durante questo periodo William e Jacob soggiornarono due volte in Inghilterra. Il primo periodo, nel 1756, permise loro di costruirsi una rete di conoscenze che si rivelarono utili in seguito. Nella stessa occasione, William acquistò il Treatise on Human
Understanding di John Locke. L’anno dopo, i due fratelli lasciarono l’esercito su
suggerimento del padre e si rifugiarono in Inghilterra. Si tratta di un episodio controverso nella storiografia herscheliana e, nel corso degli anni, non sono mancate revisioni allo scopo di chiarire se si fosse trattato o meno di una diserzione. A partire dagli ultimi scritti di Hoskin, possiamo affermare che la versione comunemente accettata è che William Herschel fosse troppo giovane per essere iscritto nelle liste di leva e che quindi non si trattò di vera e propria diserzione15.
In Inghilterra i due Herschel si stabilirono inizialmente a Londra, in seguito preferirono spostarsi in provincia a causa del gran numero di musicisti che già frequentavano la città. Presto Jacob decise di tornare in Germania, dove gli era stato promesso un posto nell’orchestra imperiale, mentre William continuò a spostarsi accontentandosi di occupazioni come copista, concertista e insegnante di musica. In The Herschel’s
Chronicle Constance Lubbock riporta alcune delle lettere di William al fratello in cui ci
15 L’argomento è stato trattato in tempi recenti da M. Hoskin, The Herschel Partnership As Viewed By
Caroline, Science History Publications, Cambridge, 2003. e in “Was William Herschel A Deserter?”, in Journal for the history of astronomy, 2004, pp.356-358; ma è stato affrontato anche in C. Lubbock, The Herschel Chronicle, Cambridge at the University press, 1933 (ristampato 1997), e J. Merleau Ponty, La Science De L’univers à L’age Du Positivisme, Paris, Vrin 1983
sono delle lamentele per la vita errabonda cui era costretto. Nelle stesse lettere è anche possibile trovare testimonianze dell’eclettismo intellettuale del giovane, che si appassionò a vari argomenti: dalle lingue (oltre all’inglese, l’italiano, il francese, il latino, ed infine un tentativo rimasto incompiuto di apprendere il greco) all’ambito scientifico. In una lettera al matematico Charles Hutton del 1786, lo stesso William ricostruì questo succedersi di interessi:
the theory of music being connected with mathematics had induced me very early to read in Germany all what had been written upon the subject of harmony; and when not long after my arrival in England the valuable book of Dr Smith’s Harmonics came into my hands, I perceived my ignorance and had recourse to other authors for information by which I was drawn on from one branch of mathematics to another16.
Finalmente nel 1766 il giovane poté trovare pace da quel continuo spostarsi, e si stabilì a Bath, una nota città termale che in quegli anni era particolarmente in voga. L’incarico era quello di organista presso l’Octagon Chapel, inoltre egli avrebbe potuto integrare i guadagni provenienti da questo impiego con altre esibizioni, oppure con l’insegnamento. Ben presto i suoi allievi si accorsero che l’attenzione del maestro era volta all’astronomia e non alla musica. Come sottolineò Bernard Linley, divenuto poi celebre come attore, nelle proprie Retrospections of the stage ricordando le lezioni seguite con Herschel:
His lodgings resembled an astronomer’s much more than a musician’s, being heaped up with globes, maps, telescopes, reflectors, &c., under which his piano was hid, and the violoncello, like a discarded favourite, skulked away in a corner17
Le prime annotazioni astronomiche risalgono al 1766 e riguardarono un’eclisse di Luna e il pianeta Venere. Pochi anni dopo sua sorella Caroline soffrì questo cambiamento di interessi. William aveva portato la sorella via dalla casa materna di Hanover, dove si 16 Citata in HSP (2003), vol. 1, p. xix
occupava delle mansioni domestiche, per farla trasferire con lui a Bath allo scopo di insegnarle la tecnica musicale18. La stessa Caroline racconta come nel viaggio fra
Hanover e Bath il fratello le avesse insegnato a riconoscere le costellazioni, e che non appena giunsero in Inghilterra ebbe modo di assistere alla passione con cui William e l’altro fratello Alexander19 si dedicavano alla costruzione di telescopi20. Per limitarci ad
elencare alcune date, al 1773 risale l’acquisto di alcuni strumenti astronomici, al 1774 l’inizio della stesura di un diario delle osservazioni. Sempre in quell’anno Herschel osservò per la prima volta la nebulosa in Orione. A partire dal 1776 egli si impegnò con costanza nelle osservazioni lunari, mentre nel 1779 intraprese una rassegna di stelle. Progressivamente l’astronomia diventò da semplice passatempo una vera e propria mania. Negli anni trascorsi a Bath l’interesse per la filosofia naturale, e per l’astronomia in particolare, aumentò, tanto che ogni ora disponibile era occupata dallo studio oppure dall’osservazione astronomica. Nel 1779 il nostro autore prese la decisione di diminuire il numero di allievi giornalieri per dedicare più tempo ai suoi passatempi scientifici. Una notte di dicembre di quell’anno conobbe William Watson, che divenne una delle amicizie più importanti nella sua vita. Quest’ultimo avvicinò Herschel durante un’osservazione e lo introdusse alla Philosophical and Litterary Society di Bath di cui presto divenne uno dei membri più attivi. Il fatto che Watson facesse anche parte della Royal Society permise a Herschel di comunicare a quella società alcuni articoli. Questi ultimi furono in alcuni casi pubblicati sulle Philosophical Transactions, mentre gli
18 Un accurato resoconto delle vicende di Caroline Herschel si trova in C. Lubbock (1933),
in M. Hoskin (2003 e 2007), Mrs. John Herschel, Memoir and correspondence of Caroline Herschel. With
portraits, London, 1876,: J. Murray, Hoskin, Partnership, 23–24; Caroline Herschel’s autobiographies, ed.
by Michael Hoskin (Cambridge, 2003).
19 Nel 1770 Alexander aveva raggiunto il fratello maggiore a Bath, dove rimase fino alla morte avvenuta
nel 1820.
20 A partire dalla primavera del 1773 Herschel divise le proprie ore libere fra la costruzione di telescopi e
la lettura. Secondo un aneddoto riferito dalla sorella Caroline:
retiring to bed with a basin of milk or glass of water and Smith’s HARMONICS or OPTICS, Ferguson’s ASTRONOMY &c., and so went to sleep buried under his favourite authors
interventi presentati alla società di Bath rimasero inediti fino al 1912 quando furono inclusi da Dreyer negli Scientific Papers of Sir William Herschel21.
Per iniziare la nostra sintesi ritengo opportuno esaminare la serie di articoli presentati alla Philosophical Society di Bath fra il 1780 ed il 1781, che riguardarono, la storia naturale, l’ottica, la morale e non ultime l’astronomia e la costruzione di lenti. Il primo articolo presentato fu “Observations on the Growth and Measurement of Corallines” 22,
che riportava una serie di osservazioni e misurazioni effettuate al microscopio fra il 22 e il 28 gennaio 1780. Questo scritto sarà oggetto di riflessioni nei capitoli dedicati alla storia naturale anche se non conteneva conclusioni particolarmente importanti sotto questo punto di vista poiché Herschel in questa sede si preoccupò soltanto dell’adattabilità del polipo alla propria abitazione. Piuttosto, è interessante notare come egli mancò di porsi delle domande che avrebbero inserito questo scritto nel dibattito sugli zoofiti, o meglio sulla possibilità di indicare un punto di contatto fra il regno animale e quello vegetale. Paradossalmente undici anni dopo lui stesso paragonerà sé stesso a un naturalista che non riesca a demarcare i due regni pur essendo consapevole della differenza fra il perfetto animale e il perfetto vegetale23. Sempre nel 1780 Herschel
si impegnò in un dibattito sull’ottica di Priestley che lo portò ad alcune riflessioni sulla natura e le modalità d’azione delle forze centrali. Gli scritti presentati alla Society di Bath a riguardo furono:
“Observations on Dr. Priestley’s Optical Desideratum- What becomes of Light?” Comunicato il 4 febbraio 178024,
“Addition to Observations on Dr. Priestley’s Desideratum &c”. Comunicato l’11 febbraio 178025
“On the Central Powers of the Particles of Matter”
21 L’edizione a cui farò riferimento è la ristampa del 2003, d’ora in avanti sarà usata l’abbreviazione
HSP (2003)
22 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. lxvi- lxvii. 23 W. Herschel (1791) in HSP (2003), vol. 1, p.415 24 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp.lxviii-lxxi. 25 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp.lxxii-lxxiv.
Comunicato il 18 febbraio 178026
“Proposition and Queries” Comunicato il 23 marzo 178027
“On the Central Powers”
Comunicato nel gennaio 178128.
Come è già stato evidenziato da Simon Schaffer nel 198029, in questa serie di scritti
emerse una prima teoria di Herschel sulla materia, mentre le riflessioni sulla natura e sulle modalità d’azione delle forze centrali contengono un primo riferimento ad alcuni problemi riguardanti la cosmologia, su tutti la stabilità di un sistema basato su simili forze. Questi aspetti saranno esaminati nel prossimo capitolo nel tentativo di evidenziare quali dibattiti e quali teorie abbiano influenzato la formazione di Herschel come “Gentleman of Science”.
Altri scritti presentati alla Society di Bath riguardavano l’elettricità “Experiments in Electricity made by the Committee”
Comunicato il 7 aprile 178030
“Experiments in Electricity (continued)” Comunicato il 21 aprile 178031
“On the Electrical Fluid”
Comunicato il 5 maggio 178032
“Remarks on a Passage in Dr. Priestley History of Electricity” Comunicato il 22 dicembre 178033
26 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp.lxxv-lxxvii. 27 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, p.lxxviii- lxxix. 28 W. Herschel (1781) in HSP (2003), vol. 1, p.ciii- civ.
29 S. Schaffer, “The great laboratories of the universe”: William Herschel on matter theory and planetary
life”, Journal for the history of astronomy , (xi)¸ Science History Publications Ltd, 1980.
30 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. lxxix- lxxx. 31 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, p. lxxxiii
32 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. lxxxiii-lxxxiv. 33 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, p. xcvii.
“Answer to the Question whether the Electrical Fire contains any sensible Degree of Heat”
Comunicato il 22 dicembre 178034
“On the Heat of Electrical Fire” Comunicato il 29 dicembre 178035
“Appendix to the Electrical Experiments on the Thermometer” Comunicato il 6 gennaio 178136
Altri articoli riguardarono questioni di ottica come “Experiments on Prince Rupert’s Glass Drop” Comunicato il 14 aprile 178037
“Continuation of the Experiments on Glass Drop” Comunicato il 19 maggio 178038
“A short Account of some Curious Experiments on Glass Bottles taken from the last Publication of the Bologna Society”
Comunicato il 24 novembre 178039
“Short Account of some Experiments upon Light that have been made by Zanottus, with a few Remarks upon them”
Comunicato il 1 dicembre 178040
“Della Torre’s Method of Making Crystal Globules to be used instead of Lenses for single Microscopes. Translated from the Italian Scelta di Opuscoli”
Comunicato il 9 febbraio 178141
Altri articoli ebbero un carattere miscellaneo e riguardarono 34 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. xcvii- c.
35 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp.c- cii. 36 W. Herschel (1781) in HSP (2003), vol. 1, pp. cii- ciii. 37 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp.lxxx- lxxxi. 38 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. lxxxviii- xc. 39 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, p. xciv.
40 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. xcv- xcvii. 41 W. Herschel (1781) in HSP (2003), vol. 1, p. Cvi.
“The question, whether the Knowledge of the Classic Authors in their own Language is essentially necessary to one who would write English with Elegance and Perspicuity, considered”
Comunicato il 14 aprile 178042
“On the Utility of Speculative Inquiries” Comunicato il 14 aprile 178043
“On the Existence of Space” Comunicato il 12 maggio 178044
“On Liberty and Necessity” Comunicato il 1 settembre 178045
“Measurement of the Height of Landsdown and of Barrow Hill”46.
Infine non mancarono resoconti di osservazioni astronomiche: “Astronomical Observations on the Periodical Star in Collo Ceti”47
“Observations on the Mountains of the Moon”
“Continuation of the Observations on the Height of the Lunar Mountains” 48
“Communication of my Letter to the Reverend Doctor Maskelyne, On the Measurement of the Lunar Mountains”49
42 Non è stato pubblicato nella raccolta dei Scientific Papers of Sir William Herschel curata da Dreyer. 43 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. lxxxi- lxxxiii.
44 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. lxxxiv- lxxxvii. 45 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. xcii- xciii
46 Non è riportata la data di pubblicazione nella lista di Rack segretario della Society, né questo scritto è
stato pubblicato nella raccolta dei Scientific Papers of Sir William Herschel.
47 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp.1- 4.
48 Questi tre scritti furono comunicati alla Royal Society e inclusi nelle Philosophical Transactions del
1780. Le due comunicazioni sulle montagne lunari sono pubblicate insieme in HSP. La prima si trova in: W. Herschel (1780b) in HSP (2003), vol. 1, pp. 5-11
La seconda in:
W. Herschel (1780b) in HSP (2003), vol. 1, pp. 11-15
49W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. xc- xci ,
una sua versione emendata dalle riflessioni sugli abitanti della Luna fu pubblicata anche nelle
Philosophical Transactions del 1780, e pubblicata in W. Herschel (1780b) in HSP (2003), vol. 1, pp.13-
“Observations of the Occultation of Gamma Virginis, made with a view to determine whether any Effect of a Lunar Atmosphere could be perceived”
Comunicato il 17 agosto 178050
“On the Periodical Star in Collo Ceti” Comunicato il 2 febbraio 178151
“Account of a Comet”
Comunicato nel marzo 178152
Quest’ultimo scritto fu presentato anche alla Royal Society e rappresentò una cesura nella vita di Herschel riportando la scoperta, non consapevole, di Urano.
L’alternarsi di argomenti così diversi, insieme alla sequenzialità di alcuni scritti, sembrano testimoniare oltre alla prolificità di Herschel anche la vivacità dei dibattiti che sorgevano in seno a questa Society e che probabilmente indirizzavano le riflessioni, le esperienze e le osservazioni dei membri.
Con la scoperta di Urano, e la nuova routine che Herschel dovette costruirsi in quanto King’s Astronomer, concluse l’attiva partecipazione alle sedute della Philosophical Society di Bath, pur non cessando del tutto i rapporti con i suoi vecchi associati: oltre che con Watson, Herschel continuò ad avere contatti sporadici con alcuni di loro, informandosi delle sorti di questo circolo che purtroppo non sopravisse a lungo a causa della lontananza da Bath di molti suoi componenti.
La notte in cui conobbe William Watson, come abbiamo detto, Herschel era occupato in osservazioni che riguardavano l’attuazione di una rassegna di stelle e che gli fornirono materiale per lo studio sulle stelle doppie, il moto del sole e la comparazione della luminosità delle stelle, e che venne compiuta con un telescopio riflettore di sette piedi di sua costruzione. Durante queste osservazioni egli vide uno strano oggetto nella
50 W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, pp. xci-xcii. 51W. Herschel (1781) in HSP (2003), vol. 1, p. civ. 52 In nota Dreyer commenta:
This paper is dated 22nd March 1781, but there is no copy of it among the secretary’s returned papers. [It is the
account of the discovery of Uranus also sent to the Royal Society and published in the Phil. Trans…] W. Herschel (1780) in HSP (2003), vol. 1, p. lxvi.
costellazione dei Gemelli, subito si rese conto che non si trattava di una stella e ipotizzò nei suoi appunti che fosse un pianeta oppure una cometa.
La scoperta di Urano.
Pochi giorni dopo l’avvistamento, il 26 aprile, Watson lesse alla Royal Society uno scritto di Herschel dal titolo “Account of a Comet”53, in cui era annunciato
l’avvistamento di una cometa. Come giustamente evidenzia Hoskin54, il tono piano
dell’articolo evidenzia l’ordinarietà dell’evento, poiché gli avvistamenti di comete erano piuttosto frequenti55.
L’articolo presentato da Watson iniziava con queste parole:
On Tuesday the 13th of March, between ten and eleven in the evening, while I was examining the small stars in the neighbourhood of H Geminorum, I perceived one that appeared visibly larger than the rest: being struck with its uncommon magnitude, I compared it to H Geminorum and the small star in the quartile between Auriga and Gemini, and finding it so much larger than other of them, suspected it to be a comet56.
Quell’episodio convinse Herschel a concentrarsi sullo strano oggetto per appurare se si trattasse effettivamente di una cometa. I metodi usati consistevano nella misurazione del diametro, della luminosità e del moto. Queste verifiche dettero esito positivo e fu registrato l’ennesimo avvistamento di una cometa, poiché il diametro era aumentato con il potenziamento degli ingrandimenti usati, mentre a ingrandimenti maggiori era 53 W. Herschel (1781b) in HSP (2003), vol. 1, pp.30-38
54
Herschel gave his paper this unexciting title- “Account on a comet”- because he thought it was unexciting: his French contemporary Charles Messier, whom Louis XV° nicknamed the “Ferret of comets”, was already well on the way towards discovering no less than twenty- one of these objects
M.Hoskin, William Herschel and the construction of the heavens, The Norton History of science library, New York, 1964, p. 14
55 La ricerca di comete era un’attività molto diffusa sia fra gli astronomi che fra semplici dilettanti, uno dei
più prolifici fu Charles Messier, ma anche Caroline Herschel avrà modo di dedicarsi a questo genere di attività.
corrisposta una diminuzione della luminosità dell’oggetto. Entrambe queste circostanze si verificano nelle osservazioni di pianeti e comete, mentre la luminosità e il diametro apparente delle stelle non risentono del variare degli ingrandimenti usati. Inoltre il moto di questo oggetto fu percepito senza difficoltà da Herschel che aveva preso come punti di riferimento le stelle presenti sullo sfondo. In particolare questo aspetto suscitò lo stupore, se non la perplessità, degli altri astronomi, sentimenti cui egli dovette in qualche modo offrire una spiegazione. Ad esempio, a Messier che si diceva impressionato della facilità con cui egli aveva individuato il moto della cometa Herschel rispose descrivendo il modo e gli strumenti con cui era pervenuto alla scoperta57, mentre nel rispondere ai
dubbi degli altri astronomi affermò che la bontà della strumentazione in suo possesso aveva reso possibile il riconoscimento delle particolarità dell’aspetto del corpo celeste, e del suo moto rispetto alle stelle vicine. La cometa in realtà era il pianeta oggi conosciuto come Urano la cui orbita fu calcolata, indipendentemente l’uno dall’altro, da Lexel e Laplace. Si tratta del primo pianeta la cui scoperta sia stata registrata nella storia dell’astronomia. Si può, anzi, affermare che Urano sia stato anche l’ultimo pianeta scoperto su base puramente osservativa, poiché Nettuno e Plutone furono scoperti grazie al calcolo delle perturbazioni dell’orbita di Urano, per quanto riguarda Nettuno, e delle orbite di Urano e Nettuno per quanto riguarda Plutone. La particolarità della scoperta aumentò la curiosità con cui il mondo scientifico guardava al lavoro di questo dilettante. Nel rispondere alle domande degli altri astronomi Herschel tornò a banalizzare l’avvenimento. In quel periodo egli stava osservando proprio quella zona del cielo, e ciò lo avrebbe portato senz’altro a vedere quell’oggetto. Come scrisse due anni dopo a Lichtenberg se non l’avesse scoperto quella notte l’avrebbe comunque visto la notte successiva.
Figura 1 Estratto dalla lettera di William Herschel a Lichtenberg 15 Febbraio 178358.
I rapporti con la corte e quelli con gli altri astronomi.
Una volta che fu compresa l’entità di quella scoperta, la vita di Herschel cambiò bruscamente: fu insignito della medaglia Copley, eletto membro della Royal Society e tramite l’intercessione di Watson e di Banks ricevette il patrocinio della corona inglese, cosa che gli permise di abbandonare la musica per dedicarsi unicamente all’astronomia. Il passaggio ad un maggiore impegno nell’attività astronomica, e i preparativi per l’incontro a corte distrassero Herschel dalla preparazione di un concerto che risultò essere un vero e proprio fallimento e si portò dietro critiche e polemiche come questa:
The chorus singers were repeatedly at a loss whether to stand up or keep their seats; and Mr. Rauzzini had almost trampled Miss Storer to death, in endeavouring to sing from Mr. Croft’s paper, instead of his own, which neither himself or the conductor of the band knew anything of59.
58
This brought on the discovery of the Georgian Sidus; not by accident but because that Planet was then in the place of the heavens which that evening, in its turn, was the Object of my minutest examination. Had I not seen it that night I must inevitably found it soon after; for my telescope was so perfect that I could instantly pronounce, when first I saw it, that it was no fixt star
Lettera di William Herschel a Lichtenberg 15 Febbraio 1783 RAS MS Herschel W.1\1 p.63.
59 Citato in M.Hoskin, “Vocations in conflict: William Herschel in Bath 1766-1782”, History of science,
L’abbandono della carriera musicale, la scoperta di Urano, l’incontro con la vita di corte e con le più importanti personalità scientifiche, ed infine la possibilità di dedicarsi a tempo pieno all’astronomia rendono gli anni a cavallo fra il 1779 e il 1782 il periodo della vita di Herschel più ricco di spunti per un esame puramente biografico. Le tracce che seguiremo riguardano ovviamente la vita di corte e la fine della carriera musicale a Bath, che si ripercuoterà particolarmente sulla vita di Caroline60. Soprattutto sarà degna
di nota l’accettazione delle osservazioni e degli strumenti di Herschel. Sembra, infatti, che il primo giudizio sul suo lavoro avesse riguardato proprio le sue capacità di costruttore e di osservatore, una volta che queste furono appurate anche lui poté essere accettato a tutti gli effetti come astronomo.
Prima della concessione della pensione reale Herschel dovette rimanere a corte per un periodo piuttosto lungo. In questo lasso di tempo furono esaminati i telescopi e gli strumenti astronomici in suo possesso sia dal re sia da Maskelyne, che all’epoca era Royal Astronomer. Gli strumenti di Herschel furono trasferiti a Greenwich dove vennero esaminati e confrontati con quelli dell’osservatorio61. Il risultato fu che essi si rivelarono
superiori a quelli lì custoditi e Maskelyne chiese a Herschel di costruire un telescopio per l’osservatorio reale. Successivamente quest’ultimo dovette attendere che lo stesso re fosse disponibile a verificare le qualità dello strumento da lui usato. Nel frattempo si trattenne a corte, dove partecipò a vari eventi fra cui alcuni concerti eseguiti da George Griesbach figlio della sorella maggiore Sophie. Contemporaneamente dovette intrattenere la famiglia reale con osservazioni, e talvolta improvvisare rimedi alle avverse condizioni climatiche.
Il commento a questo periodo fu piuttosto caustico, egli si diceva, infatti, contrariato per lo stupore e l’ammirazione suscitati dai propri strumenti e perché la sua permanenza a corte lo costringeva a tralasciare le proprie osservazioni:
60 Nel 1778 Caroline aveva rifiutato un ingaggio a Birmingham dicendo che non avrebbe mai voluto
cantare senza la direzione del fratello, nel momento in cui William poté smettere di occuparsi di musica per occuparsi di astronomia a tempo pieno, anche la sorella fu forzata a abbandonare ogni sua ambizione in campo musicale. L’episodio citato è riportato in M. Hoskin,(2003b) p. 326.
61 Le annotazioni delle osservazioni compiute in quei giorni con il Royal Astronomer riguardano
Among opticians and astronomers nothing now is talked of but what they call my Great discoveries. Alas! This shows how far they are behind, when such trifles as I have seen and done are called great let me but get it again! I will make such telescopes, and see such things…that is, I will endeavour to do so62.
Il soggiorno a corte ebbe comunque gli effetti sperati. Herschel fu nominato King’s astronomer e gli fu assegnata una pensione annua di 200 sterline, certamente inferiore ai propri proventi come musicista ma non disdegnabile se paragonata a quanto assegnato al Royal astronomer. In ogni caso questa cifra suscitò l’amarezza di Watson che commentò che:
Never brought Monarch honour so cheap.63
Come contropartita Herschel doveva trasferirsi vicino a Windsor ed essere disponibile a intrattenere la famiglia reale ogni volta che questa fosse stata interessata a osservazioni astronomiche. Su consiglio di Banks e Watson Herschel aveva dedicato la scoperta al re chiamando il pianeta Georgium Sidus. Fu proprio questo l’onore ricevuto da Giorgio III, e non da questi adeguatamente ricompensato, a cui si riveferiva il commento di Watson. Questa decisione era stata presa sull’esempio di quanto riportato nella letteratura latina riguardo all’attribuzione da parte di Orazio di un astro in onore a Giulio Cesare64. Nello
spiegare i motivi della scelta Herschel aggiunse anche che nomi di divinità non
62 Lettera di William Herschel a Caroline Herschel 3 giugno 1782
Citata in C. Lubbock (1933), p. 116
63Citato in M. Hoskin, op. cit. 2003, p. 55 64
the star should be called not Georginum Sidus, but Georgium Sidus, in the same manner as Horace Liber I, Ode XII,
Micat inter omnes Iulium Sidus.
in HSP (2003), vol. 1, p.W. Herschel, p. xxxvi
In particolare Watson contribuì alla stesura della dedica cercando, e adattando, esempi tratti dalla letteratura latina. RAS MS Herschel W.1\13 W19 (datata 14 luglio 1782) e RAS MS Herschel W.1\13 W20 (datata 20 luglio 1782).
avrebbero rispecchiato lo spirito illuminato dell’epoca65, e che il nome Georgium Sidus
avrebbe da solo fornito indicazioni riguardo al luogo e all’epoca della scoperta, oltre che essere un giusto tributo a un re promotore delle scienze e delle arti.
Figura 2 Dedica del pianeta. Biglietto autografo di Herschel66.
Per quanto riguarda la parte più strettamente familiare della biografia, la scoperta di Urano, e la conseguente affermazione come astronomo, determinarono un cambiamento nel ménage di William, Caroline ed Alexander Herschel. Dopo essere stato ricevuto a corte, William poté dedicarsi a tempo pieno all’astronomia. Come abbiamo visto, una delle condizioni imposte dal re riguardava il domicilio, e Herschel, seguito dalla sorella, dovette abbandonare la casa di Bath per avvicinarsi a Windsor, mentre il fratello, che lo aveva assistito costantemente nella costruzione degli strumenti rimase a Bath dove continuò a occuparsi di musica fino alla morte avvenuta nel 1821. Pur finendo la convivenza, non cessarono i loro incontri e soprattutto la loro collaborazione, e
65In realtà per il nuovo pianeta erano stati proposti anche altri nomi, fra cui Urano, che era stato suggerito
da Bode, Nettuno, da Lexell, e non credo che si debba dimenticare che fino all’inizio del XX° secolo in Inghilterra continuarono a chiamare questo pianeta “Herschel”, nome che peraltro era stato proposto da Lalande; il numero dei nomi proposti non si esaurisce con questi, ad esempio Bernoulli aveva suggerito “Hyperchronius”, ovvero “sopra Saturno”. Bisogna notare che sia questo nome, sia Urano erano stati proposti sulla base della posizione del pianeta oltre Saturno, in effetti Urano era nella mitologia il padre di Saturno.
Alexander continuò a essere una valida fonte di suggerimenti per il fratello67. Da Bath
William e Caroline si spostarono a Datchet, a Clay Hall. Infine, nel 1786 si stabilirono a Slough, dato che le precedenti sistemazioni si erano rivelate scelte infelici la prima perché soggetta ad alluvioni, la seconda per i cattivi rapporti con la proprietaria della casa. Le osservazioni di Herschel non risentirono in maniera significativa degli spostamenti, visto che riprendevano regolarmente non appena erano stati montati gli strumenti. Slough si rivelò una scelta migliore poiché lì Herschel si trovava in una posizione favorevole per intrattenere la famiglia reale e la corte con osservazioni astronomiche, inoltre dispose, dello spazio necessario alla costruzione del 40 piedi. Anche la sfera privata fu toccata da quella decisione; a Slough infatti William conobbe Mary Baldwin, che sposò quando questa rimase vedova del suo amico John Pitt. La felice situazione economica della consorte, insieme ai proventi derivanti dalla costruzione di telescopi, permise a Herschel di integrare la pensione concessagli da re Giorgio III. Il matrimonio avvenne nel 1788, accolto con favore dagli amici di William68
ma non del tutto dalla sorella che forse si vide togliere il ruolo che aveva avuto nei 16 anni in cui aveva vissuto in Inghilterra. Anche se la loro collaborazione non ne risentì, il matrimonio determinò un raffreddamento nei rapporti, tanto che Caroline distrusse i propri diari relativi a quegli anni. La riappacificazione avvenne nel 1792 con la nascita di John Herschel69.
67 Recentemente si è sviluppato un interesse per la figura di Alexander Herschel spesso messo in ombra
dai più noti William e Caroline. Fra gli articoli recentemente apparsi:
J. T. Spaight, “Alexander Herschel as telescope maker”, Journal for the history of astronomy, 2003, p. 95-96
M. Hoskin, J..Betts, “Alexander Herschel: the forgotten partner”¸ Journal for the history of astronomy, 2004, p.387-420.
68 Al coro favorevole con cui gli amici accolsero la notizia del matrimonio (ad esempio la lettera di
Watson del 24 marzo 1788 RAS MS Herschel W.1\13 51) si aggiunsero alcuni accenni relativi alla grande ricchezza della sposa. Per fare un esempio, la figlia del matematico Charles Burney, Fanny nel narrare un incontro con l’astronomo commentò:
Dr Herschel was there and accompanied them ( the Miss Stowes) very sweetly on the violin; his new- married wife was with him and his sister. Is wife seems good- natured; she was rich too! And astronomers are as able as other men to discern that gold can glitter as well as stars.
Citato in C. Lubbock (1933) p. 177
Una volta stabilita la natura planetaria del nuovo astro si cercò di risalire alle precedenti occasioni in cui era stato osservato. In una lettera di De Magellan a Herschel sono riportate le conclusioni di Bode sui precedenti avvistamenti del pianeta:
Mr. Bode en faisant la révision du catalogue des étoiles fixes de Mayer, a trouvé que Mayer avait observé en 1757 une étoile dans les Poissons avec 16° 52’ de long. Et 48° de lat. Austr. Qui ne s’y trouve plus. Or d’après les éléments pour l’Astre nouveau il aurait dû se trouver dans ce lieu l’année 1757, et même avec une latitude telle que Mayer l’a observé; ce qui donne une preuve, si non tout à fait décisive, au moins très probable, que cet Astre est une Planète, dont la révolution est de 82 ans. Il y a outre cela une étoile observée par Ticho, qui est dans le même cas; mais pour celle-ci la chose est plus incertaine70.
Abbiamo già accennato a come la sua figura di osservatore e costruttore avesse causato delle riserve all’interno della comunità astronomica, e sembra proprio che il superamento di queste titubanze sia stato indispensabile perché egli potesse essere finalmente riconosciuto come un astronomo. Una prova di questo può essere la lettera di Herschel, indirizzata a Banks nel 1782, che fu successivamente pubblicata all’interno delle Philosophical Transactions con il titolo “A letter to obviate some Doubts concerning the great Magnifyng Powers used”71. In essa Herschel riferiva i vari metodi
usati per stabilire quali fossero i poteri di ingrandimento degli specchi insieme al resoconto degli inconvenienti delle loro applicazioni. Inoltre, dal carteggio privato di quell’anno vediamo che il confronto di Herschel con gli altri astronomi non riguardò solamente la qualità degli strumenti ma anche la propria abilità di osservatore .
In alcune lettere Herschel tentò di diradare i dubbi sia ricordando la propria consuetudine con l’attività osservativa sia ipotizzando un’analogia fra il vedere e una qualunque forma d’arte. Questo atteggiamento avrebbe dovuto vincere la ritrosia mostrata dagli altri astronomi nella ricezione delle osservazioni herscheliane. Nelle
70 Lettera di J. H. de Magellan a Herschel 27 agosto 1782
RAS MS Herschel W.1\13 M. 3. (1).
lettere di questo periodo emergeva chiaramente la sua convinzione che ci fosse una somiglianza fra l’osservazione e l’attività artistica. Di conseguenza nello spiegare i propri metodi e nel cercare di condividere i propri risultati con gli altri astronomi e fellows della Royal Society, egli mutuava linguaggio ed esempi dall’arte da lui più conosciuta ovvero la musica. Nel momento in cui doveva giustificare la propria figura di astronomo scelse di educare i propri corrispondenti all’osservazione, allo stesso modo in cui aveva impartito lezioni di musica ai propri allievi negli anni trascorsi a Bath. In una lettera a Watson, ad esempio, fornì all’amico alcune indicazioni su come esercitare al meglio le proprie capacità osservative cambiando gli ingrandimenti del telescopio. Si tratta di un tema fondamentale nella vita del nostro autore perché riguardò la sua accettazione come astronomo, costruttore di strumenti e osservatore. A questo tema dedicheremo più ampio spazio all’interno del prossimo capitolo, per il momento preferisco limitarmi a elencare i momenti che portarono alla soluzione di questa impasse.
Alla sua attività di osservatore dedicheremo la gran parte della tesi, mentre per quanto riguarda, invece, la costruzione di telescopi avremo meno occasioni per tornare a parlarne. Dato che questo argomento è strettamente correlato a quello dei rapporti del nostro autore con gli altri astronomi e con il re ritengo opportuno dedicare il resto di questa sezione a questo tema biografico. La stessa perseveranza mostrata nelle osservazioni astronomiche si manifestava anche nell’attività di costruttore che Herschel aveva appreso attraverso libri di Smith e Ferguson. Nel 1773 si era procurato la strumentazione necessaria alla costruzione di telescopi riflettori, acquistandola da un artigiano della zona intenzionato a cessare questo genere di lavoro. La sempre maggiore esperienza, e la convinzione che telescopi sempre più grandi avrebbero portato contributi decisivi alla osservazione astronomica, lo convinsero a dedicarsi alla costruzione di telescopi, attività che si concretizzò in un crescendo delle loro dimensioni. Contemporaneamente le sue capacità di costruttore si erano sviluppate grazie al costante esercizio. Di tutti gli strumenti in suo possesso, i più importanti per il ruolo esercitato nell’attività osservativa, sono stati il 7 piedi con cui venne scoperto Urano, il grande 20 piedi con cui, a partire dal 1783, furono effettuate le osservazioni
riguardanti la cosmologia, il 10 piedi costruito per garantirsi la possibilità di osservare più comodamente durante l’età avanzata. A questi strumenti è necessario aggiungere il 40 piedi che fu a lungo il più grande telescopio al mondo, ma che non ebbe un corrispettivo nell’attività osservativa venendo quasi subito abbandonato per una serie di problematiche, non ultima la sua difficile manutenzione e la scarsa maneggevolezza, e il telescopio 25 piedi costruito per il re di Spagna che Herschel considerò il miglior strumento da lui costruito. In realtà nel 1781, supportato dal fratello Alexander, egli aveva già tentato di costruire un telescopio di 30 piedi. Il tentativo non era andato a buon fine e la testimonianza di Caroline parlò di un fallimento dovuto alla rottura dello stampo in cui era contenuto il vetro fuso che, nel fuoriuscire, mise a serio rischio l’incolumità dei suoi due fratelli. Una volta ottenuta la protezione reale Herschel poté riprendere il progetto di costruire un telescopio di grandi dimensioni. Come da protocollo propose al re, tramite la mediazione di Joseph Banks, la costruzione di un telescopio riflettore che avrebbe dovuto avere una distanza focale di 30 o 40 piedi. Re Giorgio III scelse la seconda opzione e stanziò un finanziamento di 2000£ che dovette essere rinnovato una seconda volta. In realtà la costruzione di questo telescopio contribuì a inasprire i rapporti con il proprio protettore, che, forse, già in quegli anni cominciava a mostrare i segni di quella insania che nel 1811 portò alla reggenza di suo figlio Giorgio IV, grazie al Regency Act del 1810. Caroline Herschel espresse anni dopo in una lettera al nipote John il proprio rammarico per la reazione del re alle richieste del fratello di un nuovo finanziamento necessario alla costruzione e alla manutenzione del 40 piedi:
but there can be no harm in telling my dear nephew, that I never felt satisfied with the support your father received towards his undertakings, and far less with the ungracious manner in which it was granted. For the last sum came with a message that more must never be asked for.
(Oh! How degradated I felt even for himself whenever I thought of it)72.
Le aspettative create all’interno della comunità astronomica inglese, e non solo, dal progetto di costruzione di questo strumento furono enormi. La comune convinzione che 72Lettera di Caroline Herschel a John Herschel Aprile 1827 citata in Hoskin op. cit. (2003b) p. 89.
a telescopi maggiori sarebbe corrisposto un maggiore potere di vedere oggetti lontani, unita alla fama acquisita da Herschel come osservatore e costruttore di strumenti, portò gli astronomi dell’epoca ad aspettare con grande fiducia e impazienza i risultati del 40 piedi. La costruzione durò fra il 1785 ed il 1789. Lo stesso re Giorgio III partecipò al clima di attesa per quest’opera e come ricordò molti anni dopo Caroline in una lettera alla moglie del nipote:
One anecdote of the Tube I must give you (if you have not already heard it). Before the optical part was finished many visitors had the curiosity to walk through it, among the rest King George III. And the Archibishop of Canterbury following the King and finding it difficult to proceed, the King turned to give him the hand saying “Come, my Lord Bishop, I will show you the way to Heaven”. This was in the year 1787, August 17th when the
King and the Queen, the Duke of York and some of the Princesses were of the company”73.
Come abbiamo detto il re si lamentò per il grande dispendio di tempo e denaro che questa opera aveva determinato, e Herschel fu costretto a fornirgli, tramite Banks, un secondo preventivo dettagliato sulle spese in cui la corona avrebbe dovuto incorrere. La realizzazione del 40 piedi non impegnò soltanto la famiglia Herschel: anche alcuni dei loro amici più stretti si improvvisarono costruttori, tanto che Caroline descrive William Watson impegnato nella costruzione dello stampo dello specchio del telescopio. Nella costruzione di alcuni dei suoi telescopi Herschel aveva sperimentato alcune innovazioni con cui modificare l’assetto newtoniano. In un primo momento egli tentò una costruzione a due oculari da lui definita Binocular Vision, ma accorgendosi di alcuni inconvenienti, fra cui quello facilmente intuibile per cui un occhio finisce con il prendere il sopravvento sull’altro, preferì abbandonare questo genere di tentativi, cosa
73Lettera di Caroline Herschel a Margareth Brodie Stewart Herschel 10 gennaio 1840 xi, 19b, Mem, 309
che avvenne definitivamente nel 178874. A quell’assetto ne preferì un altro che denominò
Frontal View. Entrambe queste tipologie erano già state provate nel telescopio riflettore nel 20 piedi, ma solo negli anni della costruzione del 40 piedi Herschel si rese conto della bontà del secondo metodo; in un suo appunto del settembre 1786 affermò che:
I repeated some former experiments by looking into the telescope at the front without the small reflecting mirror, and found the image as good as at the side; the light is incomparably more brilliant,& I thought sometimes that the stars were, if not better, at least full as well defined as in the Newtonian way , so that it seems I have heretofore too hastily laid it aside. (...) On a mature consideration we find that writing and often reading are generally done by looking nearly either more or less downwards and even perpendicularly on the paper or book; and yet these are things that can be done for many hours together without great fatigue”75.
John Herschel nel suo scritto riguardante i telescopi pubblicato in un numero dell’
Encyclopaedia Britannica e poi riedito in un volume separato nel 1861, descrisse
l’assetto della Frontal View e la sua storia, attribuendone una prima ideazione a Le Maire, anche se l’uso fattone da William Herschel aveva finito per collegare questa costruzione al suo nome, tanto che i telescopi costruiti secondo questo schema erano detti herscheliani. In quelle poche pagine John Herschel elencava i pregi e i difetti di questo tipo di strumenti, fra i primi la possibilità di catturare più luce e l’adozione di una posizione più comoda per l’astronomo, appetibile soprattutto da chi svolga lunghe sedute di osservazione. Il difetto principale consisteva, invece, nel rischio di aumentare 74Già nel 1782 Herschel non sembra essere soddisfatto di questo assetto infatti nell’articolo “On the
parallax of the fixed stars” leggiamo:
Opticians have proved that two eye-glasses will give a more correct image than one, I have always (from experience) persisted in refusing the assistance of a second glass, which is sure to introduce errors greater than those we would correct. Let us resign the double eye- glass to those who view objects merely for entertainment, and must have an exorbitant field of view. To a philosopher this is an umpardonable indulgence.
W. Herschel (1782) in HSP (2003), vol. 1, p. 46
75 Citato in HSP (2003), vol. 1, p. xlii
In un articolo successivo Herschel descrisse così il nuovo assetto dato al telescopio:
my eye glass is mounted on that side of an octagon tube, which, in the horizontal position of the instrument, makes an angle of 45° with the vertical; having found, by experience that this position, resembling the situation of a reading desk is preferable to the perpendicular one commonly used in the Newtonian construction.
l’aberrazione dello specchio dovuta all’incidenza obliqua dei raggi su di esso. Nel paragrafo conclusivo John Herschel accennava brevemente agli sforzi paterni destinati alla costruzione di grandi telescopi:
at the epoch when Sir William Herschel commenced his astronomical labours (1776), the apparent hopelessness of constructing very large achromatic object glasses, rendered the reflecting principle the only one which offered the prospect of an unlimited increase of optical power. Devoting himself to this object, he succeeded in constructing reflectors gradually increasing in dimensions from 7, 10, 14, up to 20, 25, and even 40 feet in focal length, and with aperture proportional of 6, 8, 12, 18, 24, as far as 48 inches76.
Le enormi aspettative riguardanti il telescopio 40 piedi che da alcuni fu considerato l’ottava meraviglia del mondo, non vennero però mantenute dai risultati conseguiti con esso. Seppure la scoperta di due satelliti di Saturno, successivamente denominati da John Herschel Mimas ed Enceladus, fosse stata attribuita a questo strumento lo stesso Herschel fu onesto nel ribadire che già ne aveva sospettato l’esistenza in base alle osservazioni compiute con il 20 piedi. L’ammirazione per quello strumento si rivelò affrettata, e l’entusiasmo mostrato da Banks in occasione di quelle scoperte77 non trovò
ulteriori conferme. Successivamente il nostro astronomo dovette spiegare in uno scritto alla Royal Society i motivi dell’abbandono di quello strumento. Queste ragioni riguardavano la grande sensibilità alle condizioni atmosferiche, il costante bisogno di manutenzione degli specchi che ne derivava, e la scarsa praticità dello strumento. Queste difficoltà diventavano importanti soprattutto considerando l’età ormai avanzata di Herschel che gli preferì un più modesto 10 piedi. Molto probabilmente ragioni profonde di quell’abbandono sono da ricercare anche nel cambiamento di teoria cosmologica. Nel corso degli anni Herschel aveva capito che la corsa a strumenti di dimensioni sempre
76J. Herschel, The Telescope (from the Encyclopaedia Britannica), Edinburgh, Adam and Charles Black,
1861, p. 82, 83
77
We expect daily to partake next wonders from the effects of the 40 feet you may if you please say insatiable not to be content with 2 satellites is truth.
Lettera di Banks, 17 novembre 1789 RAS MS Herschel W.1\13 B.24
maggiori non si sarebbe conclusa necessariamente nella risoluzione di tutte le nebulose osservate.
La fine del 40 piedi è raccontata ancora una volta da John Herschel che nel capodanno 1841, insieme alla propria famiglia lo distrusse improvvisando un sonetto che fu eseguito con l’accompagnamento dei colpi inferti al telescopio. Vale la pena riportare questo Requiem nella sua interezza perché oltre a un episodio spensierato riporta alcuni aspetti dell’immagine di William Herschel:
In the old telescopes tube we sit,
And the shades of the past around us flit; His Requiem sing we with shout and din, Chorus: Merrily Merrily let us all sing, And make the old Telescope rattle and ring. Full fifty years did he laugh the storm,
And the blast could not shake his majestic form; Now prone he lies, where he once stood high,
And searched the deep heaven with his broad-bright eye. Chorus: Merrily..
There are wonders no living wight hath seen, Which within this hollow have pictured been; Which mortal record can ne’er recall,
And are known to him one who made them all. Chorus: Merrily...
Here watched our Father the wintry night,
And his gaze hath been fed with pre-Adamite light; While Planets above him in mystic dance,
Sent down on his toils a propitious glance. Chorus: Merrily..78
78 J. Herschel, citato in, S.S. Schweber, Aspects of the life of sir John Frederic Herschel, Arno Press, New
L’importanza che in pagine dedicate alla biografia di William Herschel questo sonetto può assumere è concentrata nelle ultime due stanze. Nella penultima viene ribadita la straordinarietà dello strumento che ha mostrato meraviglie che altrimenti sarebbero state destinate al solo Creatore (And are known to him one who made them all) perché irraggiungibili per occhi mortali. Nell’ultima stanza è descritta la figura del costruttore che osservando nelle notti invernali ha avuto sopra di sé i moti dei pianeti che hanno premiato i suoi duri sforzi con un’occhiata fortunata, il riferimento riguarda, molto probabilmente, la scoperta di Urano. Ancora più dense di significato per le nostre ricerche sono le righe immediatamente successive che descrivono William Herschel come qualcuno che osservando nelle notti invernali abbia avuto il proprio sguardo nutrito da una luce pre-adamitica, aggettivo che potrebbe rimandare alla correlazione fra la distanza spaziale degli oggetti e una loro distanza temporale, argomento su cui saranno incentrate alcune delle prossime pagine.
Il commercio di telescopi e la fama come osservatore e astronomo permisero a Herschel di intrattenere una fitta rete di scambi epistolari e di contatti con le personalità del periodo. Nella corrispondenza troviamo testimonianze relative a richieste di strumenti, scambi di opere, richieste di spiegazioni, e curiosità da parte di uomini di scienza (astronomi e naturalisti) verso alcune delle osservazioni di Herschel79. Un’altra
occasione di scambio era offerta dalle visite che nobili e gentlemen of science facevano all’osservatorio di Herschel, ed anche se talvolta impedirono lo svolgimento delle osservazioni in alcune circostanze si rivelarono dei preziosi scambi di idee. In ogni caso il fatto che tante persone desiderassero vedere gli strumenti custoditi a Slough ci offre una testimonianza della notorietà raggiunta da Herschel come costruttore e osservatore. Nel 1804 approfittando di un periodo di pace fra i due paesi, la famiglia Herschel si recò in Francia, dove incontrarono fra gli altri Laplace, Mechain, Messier e Napoleone. Piuttosto noto in particolare è un dialogo a cui William assistette fra Laplace e il primo console. Quest’ultimo, interrogando i due scienziati sulla struttura dell’universo 79 Per limitarci a un esempio, Faujas de Saint Fond scrisse a Herschel chiedendogli chiarimenti riguarda le
sue osservazioni dei vulcani lunari, e avanzò alcune ipotesi basate sulla teoria delle arie. Lettera di Faujas de Saint Fond, 14 maggio 1788
domandò a Laplace cosa l’avesse creato, Laplace rispose con una serie di cause naturali mentre Napoleone chiarì che intendeva indicare Dio. In un commento successivo Herschel raccontò di aver visto nella risposta del Primo Console un atto di vera e propria ipocrisia80. Napoleone non rappresentò un caso isolato. Come abbiamo già detto, a
partire dalla scoperta di Urano, la sua corrispondenza riportò contatti e visite intrattenuti anche per l’acquisto degli strumenti da lui costruiti. In campo non prettamente scientifico fra i clienti e corrispondenti di alto rango possiamo annoverare il già citato re di Spagna, il re di Polonia, e il fratello di Napoleone, Luciano Bonaparte principe di Canino. La corrispondenza con quest’ultimo è particolarmente interessante perché oltre ai consueti dettagli riguardanti la costruzione e la spedizione del telescopio, abbiamo anche una testimonianza dell’uso di questo strumento, poiché poco tempo dopo averlo ricevuto Luciano Bonaparte scriverà a Herschel raccontandogli delle osservazioni compiute con quel telescopio. Nella corrispondenza intrattenuta fra i due emergono chiaramente tracce della differenza fra le osservazioni di Herschel e quelle di altri astronomi. In particolare Bonaparte chiese spesso a Herschel dettagli sul “Power of penetrating into Space”, e su cosa lo distinguesse da un più comune potere di ingrandimento. Inoltre in una delle sue ultime lettere Bonaparte riferì la diffidenza di alcuni osservatori italiani che preferirono non servirsi del telescopio costruito da Herschel e “conserver leurs doctes ignoranta [sic]”81 anche se questo atteggiamento
impediva loro di replicare le sue ultime scoperte.
Il mondo scientifico dispensò a Herschel sia riconoscimenti sia diffidenza. I suoi strumenti e le sue osservazioni erano stati inizialmente accolti con scetticismo e talvolta considerate millanterie quando non frutto di vera e propria insania. Particolarmente aspre dovettero essere le critiche apparse nelle Edinburgh Review ad opera di Brougham, tanto che Brewster commentò che quest’autore sembrava divertirsi a ridicolizzare 80 Alcuni anni dopo, il poeta Thomas Campbell riferì quanto Herschel gli aveva raccontato a proposito di
quanto disse Napoleone durante il loro incontro:
“I remarked” said the astronomer “his hypocrisy in concluding the conversation on astronomy by observing how all these glorious views gave proof of a Almighty Wisdom”
Citato in W. Beattie (ed. by), Life and letters of Thomas Campbell, London: E. Moxon, 1849, p. 234.
81 Lettera di Luciano Bonaparte a Herschel del 29 febbraio 1818
Herschel82. Degno di essere citato è il commento che lo stesso lord Brougham riservò
allo scritto sulla natura del sole nel 1803:
To the speculations of the doctor on the nature of the Sun, contained in the last volume, we have many similar objections but they are all eclipsed by the grand absurdity which he has there committed, in his hasty and erroneous theory in the influence of the solar spots on the price of grains. Since the publication of Gulliver’s voyage to Laputa nothing so ridiculous has ever been offered to the world83
A mio avviso questo commento è reso ancora più velenoso dal fatto che la descrizione di Laputa e dei suoi abitanti è vista dai commentatori di Swift come una parodia delle attività della Royal Society di cui Herschel era un membro particolarmente attivo. Accanto ai dubbi e alle critiche Herschel ricevette comunque onorificenze e attestati di stima, fu eletto membro di molte società filosofiche e scientifiche, ricevette varie lauree ad honorem, e alcuni riconoscimenti come la medaglia Copley o il titolo di cavaliere dell’ordine guelfo di Hanover. Nel 1820 fu eletto presidente onorario della Royal Astronomical Society fondata fra gli altri dal figlio John. L’episodio è interessante anche per quanto riguarda i rapporti della Royal Society con altre istituzioni di carattere più specifico che si andavano formando in quegli anni. Inizialmente era stato avanzato il nome del duca di Somerset, mentre William Herschel avrebbe dovuto essere uno dei vice presidenti. La nomina a presidente fu rifiutata dal duca a causa dell’opposizione di Banks che temeva che l’emergere di nuove società come la Royal Astronomical Society, o la Royal Geological Society, avrebbe finito con lo svilire l’importanza della Royal Society. In seguito venne proposto a Herschel il titolo di presidente onorario. Quest’ultimo a causa del suo legame di amicizia con Banks rifiutò per poi accettare soltanto nel febbraio del 1821 dopo la morte dell’amico e a patto che si trattasse soltanto di un incarico “simbolico” e di essere esentato dal partecipare alle attività della society.
82 Lettera di D. Brewster, 7 gennaio 1805, RAS MS Herschel W.1\13 B 126 (2). 83 C. Lubbock (1933), p. 283.
William Herschel morì il 20 agosto 1822, e venne sepolto a Slough, successivamente fu deposta una targa in sua memoria alla chiesa di Westminster, davanti alla sepoltura del figlio. Sulla tomba del padre John Herschel fece incidere alcuni versi a ricordo dei grandi risultati raggiunti, in particolare quello dell’esistenza di sistemi binari che John stimò essere uno dei più grandi successi in campo astronomico. La degna conclusione di questi appunti biografici di Herschel è però da ricercare in un’altra parte dell’incisione ovvero nelle parole “Perrupit coelorum Claustra” che già molti biografi a partire da Constance Lubbock hanno citato, ma che meglio di tanti esempi valgono a testimoniare la grandezza di William Herschel in quanto osservatore e indagatore della natura dei cieli.
Le stelle doppie
In queste prime sezioni abbiamo cercato di raccogliere gli argomenti più strettamente personali della biografia di Herschel in modo di poter dedicare più spazio ai temi scientifici da lui studiati a cui sarà dedicato il resto del capitolo.
La rassegna del cielo intrapresa dal 1779 è già stata menzionata. I suoi risultati gli permisero, oltre che di scoprire il pianeta Urano, anche di indagare il moto solare e di catalogare le stelle doppie. Nell’esaminare queste ultime egli si avvalse di una serie di principi teorici che riteneva necessari ai propri ragionamenti. Il primo di questi riguardava la convinzione che non ci fosse nessun legame fisico fra i componenti della coppia e che anzi la loro vicinanza angolare fosse effetto di un’illusione ottica dovuta a un allineamento casuale delle stelle rispetto all’osservatore. Ancora più vitali per lui erano i principi riguardanti l’omogeneità delle dimensioni e della distribuzione delle stelle nell’universo, il primo in particolare stabiliva una relazione inversa fra la distanza e la magnitudine apparente delle stelle. Da ciò si può concludere che in una coppia in cui un elemento sia molto più luminoso dell’altro il primo sia anche molto più prossimo all’osservatore. Poiché spostamenti di oggetti distanti sono meno percepibili rispetto a quelli compiuti da oggetti vicini, si potrà dedurre che dove la differenza di luminosità sia
particolarmente accentuata ci sia anche una grande distanza fra le due stelle. L’elemento più fievole potrà, quindi, essere preso come punto di riferimento in base a cui misurare lo spostamento parallattico della stella più luminosa.
La questione della parallasse era da tempo al centro dell’attenzione degli astronomi perché avrebbe potuto fornire una prova intuitiva del moto di rivoluzione terrestre. In seguito alla scoperta dell’aberrazione annua di James Bradley, che aveva fornito la prova del moto di rivoluzione terrestre, l’angolo parallattico fu visto come un mezzo per ricavare per via trigonometrica la distanza Terra- stelle.
Questo problema fu trattato da Herschel in tre articoli presentati alla Royal Society fra il 1781 e il 1784 ovvero:
“On the Parallax of the Fixed Stars”84;
“Catalogue of Double Stars”85;
“Catalogue of Double Stars”86.
A questo punto occorre soffermarci per fare alcune precisazioni. I presupposti su cui Herschel aveva basato le proprie riflessioni non erano unanimemente accettati dal mondo scientifico. Nel 1767 era apparso sulle Philosophical Transactions “An Inquiry into the Probable Parallax, and Magnitude of the Fixed Stars, from the Quantity of Light Which They Afford us, and the Particular Circumstances of Their Situation”87, scritto da
John Michell, dove si dimostrava l’impossibilità di ammettere una distribuzione uniforme delle stelle. Su base probabilistica si stabiliva che allineamenti casuali in grado di far apparire unite due, o più, stelle poste in realtà a grandi distanze l’una dall’altra avrebbero dovuto essere considerati altamente improbabili88. Questa obiezione era stata
sottoposta a Herschel, che la accettò in scritti successivi, pur ritenendola prematura nel 1782 quando nel concludere il primo catalogo precisò che:
84W. Herschel (1782) in HSP (2003), vol. 1, pp. 39- 57. 85W. Herschel (1782b) in HSP (2003), vol. 1, pp. 58- 90. 86W. Herschel (1785) in HSP (2003), vol. 1, pp. 167-222.
87J. Michell, Philosophical Transactions (1683-1775), Vol. 57. (1767), pp. 234-264.
88La possibilità che da una distribuzione uniforme delle stelle si potesse attraverso un allineamento
percepire un raggruppamento di sette stelle come le Pleiadi, ad esempio, era stimata da Michell come 500000 contro 1.
I preferred that expression [double stars] to any other, such as Comes, Companion or Satellite; because, in my opinion, it us much too soon to form any theories of small stars revolving round large ones, and therefore I thought it adviseable carefully to avoid any expression that might convey that idea. I mean very well persuaded, Flamsteed, who first used the word Comes, meant it only in a figurative sense89
Senza dubbio prese di posizione del genere erano perfettamente coerenti con i principi affermati in “On the Parallax of the Fixed Stars”. In un sistema in cui le stelle sono tutte pressappoco della stessa grandezza, non si sarebbero potuti spiegare quegli esemplari in cui le stelle della coppia fossero apparsi di magnitudini molto diverse l’una dall’altra e separate da una piccola distanza angolare. Un sistema fisico non avrebbe potuto unire stelle realmente separate da grandi distanze, mentre un allineamento casuale avrebbe potuto arginare tali difficoltà. Questi principi furono più o meno esplicitamente contraddetti in varie circostanze, e la citazione di Michell solo un anno più tardi all’interno di una comunicazione sul moto del Sole ne è una prova lampante90. Infine,
l’osservazione offrì all’inizio del XIX secolo la prova dell’esistenza di stelle doppie fisiche. Nel 1802 tornando a osservare alcuni esemplari catalogati, Herschel, infatti, si accorse che gli spostamenti degli elementi di alcune coppie91 erano compatibili con un
moto di rivoluzione intorno a un centro di attrazione comune, ciò dimostrò per la prima volta che la forza di gravità estendeva la propria azione ben oltre i confini del sistema solare. Questa ipotesi era condivisa dagli astronomi dell’epoca ma con quelle
89W. Herschel (1782b) in HSP (2003), vol. 1, p. 90.
In RAS MS Herschel W. 2/1. 3. p. 33.
90 W. Herschel (1783c) in HSP (2003), vol. 1, p. 126.
Il riferimento è contenuto in una nota del poscritto alla comunicazione sul moto solare del 1783 e fornì anche l’occasione per parlare dell’organizzazione di sistemi formati da stelle
91 Le prime annotazioni di spostamenti di componenti di coppie di stelle comparvero già nel 1780, in
