- Astronomie im Berchtesgadener Land -

Monatsthema Februar 2007: "Friedrich Wilhelm Herschel"

Friedrich Wilhelm Herschel kann als eines der Beispiele für die Verbindung von Musik und Mathematik bzw. Naturwissenschaft und dafür gelten, dass man sich nach einer erfolgreichen beruflichen Laufbahn seinem Jugendtraum widmen kann und auch auf diesem Gebiet zu Ruhm und Ansehen zu gelangen.

Er kam als drittes von zehn Kindern am 15. November 1738 in Hannover in eine sehr musikalische Familie. Vier seiner Geschwister starben allerdings schon kurz nach der Geburt. Sein Vater war Dirigent der Hannoveranischen Militärmusiker und ließ alle seine Kinder ein Instrument lernen. Wilhelms Instrumente waren Oboe und Cello. Aus den Aufzeichnungen seiner jüngeren Schwester Caroline geht hervor, dass er ein sehr aufgeweckter Geist war und gerne abends mit seinem Vater diskutierte, während seine kleine Schwester, die schon ins Bett geschickt worden war, andächtig lauschte. Es war nahe liegend, dass er 1753 nach seiner Schulzeit wie sein älterer Bruder Jakob in diese Militärkapelle eintrat. 1756 wurde sein Regiment für einige Monate nach England verlegt - Hannover gehörte damals zu den Besitzungen des englischen Königs Georg II, der aus dem Hause Hannover stammte. Dort lernte er schnell die englische Sprache.

Wieder zurück, gerieten er und Jakob 1757 bei der Schlacht von Hastenbeck in den Kugelregen der Franzosen, sein Vater wurde gefangen genommen. Dies bestärkte seinen Entschluss, das Militär zu verlassen, da er wünschte, Musiker und Komponist zu werden. Er und sein Bruder fuhren nach England, um der drohenden Einberufung zum Militär zu entgehen.

Jakob kehrte bald nach Hannover zurück, doch Wilhelm ging nach Richmond, wo er eine Anstellung im Orchester des Grafen von Darlington erhielt. Nach Zwischenstationen in Halifax und Leeds kam er 1766 als Oboist nach Bath, wo er für fünfzehn Jahre bleiben sollte. 1767 erhielt er außerdem eine feste Anstellung als Organist einer angesehenen, privaten Kirchengesellschaft. Daneben gab er Musikunterricht, veranstaltete Konzerte und komponierte. Sein jüngerer Bruder Alexander folgte ihm nach Bath und war dort auch als Musiker tätig. Durch das Studium der mathematischen Musiktheorie angeregt, befasste Wilhelm sich mit Mathematik und der Berechnung von Optiken. Er führte aber auch Experimente durch, so zerlegte er mittels eines Prismas das Licht in seine Spektralfarben und maß deren Temperaturen. Dabei entdeckte er, dass unterhalb des sichtbaren roten Lichts eine unsichtbare, noch wärmere Strahlung auftrat. Diese Entdeckung war insofern wichtig, als es damit zum ersten Mal gelang nachzuweisen, dass auch außerhalb des sichtbaren Lichts Strahlung existiert. Die Lektüre astronomischer Werke weckte sein Interesse an diesem Gebiet, zu dem schon sein Vater die Grundlagen gelegt hatte, indem er ihn und seine jüngere Schwester Caroline abends hinausgeführt hatte, um die Sterne zu beobachten. Mit den Fernrohren, die es sich von seinem festen, aber doch begrenzten Einkommen leisten konnte, war er bald nicht mehr zufrieden. Und so begann er selbst Linsen zu schleifen. Die Objektive bestanden damals aus einfachen Linsen und bei einer stärkeren Krümmung entstanden starke Farbsäume (chromatische Aberration). Daher hatten diese Linsen eine lange Brennweite und entsprechend lang und unhandlich waren die Fernrohre. Deswegen ging Herschel bald dazu über, Spiegelfernrohre zu bauen, bei denen der Fehler nicht auftritt und die Baulänge kürzer gehalten werden konnte.

1772 holte er seine Schwester Caroline zu sich, um ihr eine Karriere als Sängerin zu ermöglichen. Diese musste im elterlichen Haushalt arbeiten, wobei ihr Schicksal nach dem Tod des Vaters 1767 immer schwerer wurde. Nachdem sie keine Aussteuer zu erwarten hatte und durch eine Typhuserkrankung in der Jugend kleinwüchsig geblieben war, hatte sie keine Aussichten zu heiraten und hätte wohl ihr Leben als Hausangestellte fristen müssen. Vor diesem Los wollte Wilhelm seine Lieblingsschwester bewahren. Er musste sie allerdings um den mehrjährigen Lohn einer Hausangestellten von seiner Mutter herauskaufen, um sie mitnehmen zu dürfen. Nach einer einjährigen Ausbildung trat sie in seinen weltlichen und kirchlichen Konzerten als Sopranistin auf, führte aber auch seinen Haushalt und beteiligte sich auch mehr und mehr an seiner astronomischen Tätigkeit. Sie führte die Aufzeichnungen seiner Beobachtungen und half bei dem Schliff von Spiegeln, machte aber auch eigene Beobachtungen und entdeckte insgesamt neun Kometen. Die Geschwister Herschel hatten mit dem Bau von Teleskopen so viel Erfolg, dass wissenschaftliche Institute, reiche Privatleute, aber auch Fürsten und Könige bei ihnen Teleskope bestellten. Während die Nacht den Beobachtungen gehörte, wurden bei Tage Spiegel geschliffen. Bei den größeren Spiegeln stieg er vom Glas zu Metall um und benutzte dazu eine Kupferlegierung.

Seine Fernrohre hatten eine zehnmal bessere Auflösung als die, welche Flamsteed und Halley benutzt hatten und so erkannte er bei einer Überprüfung von Flamsteeds Katalog, dass es sich bei vielen Einzelsternen, die dieser verzeichnet hatte, in Wirklichkeit um Doppelsterne handelte.

Seine Beobachtungen nahmen immer mehr wissenschaftlichen Charakter an: so vermaß er zwischen 1779 und 1781 die Höhe von über einhundert Mondbergen. Dies war seine erste Arbeit, die der Royal Society vorgestellt wurde. Am Abend des 13. März 1781, als er an einem Doppelsternkatalog arbeitete, fand er ein helles Objekt im Sternbild Zwillinge, das auf der Sternkarte nicht verzeichnet war. Er dachte zunächst an einen Kometen, doch spätere Beobachtungen zeigten, dass das Objekt sich zu langsam bewegte, also zu weit entfernt dafür war. Er berichtete von seiner Entdeckung unter anderen dem Königlichen Astronomen Maskelyne und dieser brachte die Vermutung vor, es könne sich um einen bisher unbekannten Planeten handeln, was sich dann später durch weitere Beobachtungen bestätigte.

Durch die Entdeckung des Planeten Uranus wurde Herschel schlagartig berühmt. Er wurde zum Mitglied der Royal Society of London gewählt. König George III. ernannte ihn zum Hofastronomen und sagte ihm eine jährliche Vergütung von 200 Pfund zu, Caroline als seiner Helferin eine solche von 50 Pfund. Diese Ernennung war mit der Verpflichtung verbunden, den Mitgliedern der königlichen Familie einen Blick durch seine Fernrohre zu ermöglichen, wann immer ihnen der Sinn danach stand. Zu Ehren des Königs nannte Herschel das neue Objekt "Georgium Sidus" - noch stand ja nicht fest, ob es sich tatsächlich um einen Planeten handelte. Als das aber feststand, setzte sich der Name Uranus durch, den der deutsche Astronom Galle vorgeschlagen hatte. Jetzt konnte Herschel sich völlig seiner Liebhaberei, der Astronomie, zuwenden. Die Herschels siedelten von Bath nach Slough am linken Themseufer um. Dort sollte sein größtes Teleskop entstehen, ein Spiegelfernrohr mit vier Fuß Durchmesser (1,22m) und vierzig Fuß Brennweite (siehe Bild). Der König stiftete dazu zweitausend Pfund für den Bau und zweihundert Pfund für den jährlichen Unterhalt.

Bild vom älteren Friedrich Wilhelm Herschel in Slough
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1788 heiratete er Mary Pitt, die Witwe eines seiner Nachbarn. 1792 gebar sie ihm einen Sohn, John Frederick William, der später als Sir John Herschel ein bekannter Astronom wurde. 1816 wurde Wilhelm vom Prinzregenten, dem künftigen König Georg IV., zum Ritter geschlagen. Er entdeckte mit seinen ausgezeichneten Fernrohren auch noch zwei Saturnmonde und zwei Uranusmonde. Viele Folgerungen, die er aus seinen Beobachtungen zog, konnten in ihrer Tragweite erst im 20. Jahrhundert voll bewertet werden. So erkannte er, dass wir - wegen der endlichen Geschwindigkeit des Lichts - umso weiter in die Vergangenheit blicken, je weiter die Sterne von uns entfernt sind. Er lebte und arbeitete in Slough, bis er 84-jährig am 22. August 1822 starb.

Gerardo Inhester

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