William Herschel

William Herschel (né Friedrich Wilhelm Herschel) est un astronome germano-britannique d'origine allemande, né le  à Hanovre et mort le  à Slough. Il est aussi compositeur de musique.

Biographie

Premières années à Hanovre 
Herschel passe son enfance à Hanovre, une ville du nord-ouest de l'Allemagne ; l'électorat de Hanovre est alors en union personnelle avec la Grande-Bretagne sous le roi . Il reçoit une éducation musicale de son père, violoniste et hautboïste. Garde de régiment, et hautboïste militaire, il est appelé avec son frère aîné en Grande-Bretagne en 1756 afin de parer l'invasion française (guerre de Sept Ans). Ils participent à la bataille de Hastenbeck. Horrifié par les tueries auxquelles il vient d'assister, il déserte l'armée et s'installe définitivement en Angleterre.

Une vie de musicien 
Il gagne d'abord sa vie comme copiste musical à Londres, ensuite en tant que professeur de musique, puis comme directeur de la milice de Durham. En 1758, il obtient la direction des concerts d'Édimbourg avant de devenir organiste à Halifax en 1766 et enfin comme organiste à la Chapelle Octogonale de Bath, la célèbre station thermale, l'année suivante. Il demeure au centre de la vie musicale de la ville pendant dix ans, tout en s'intéressant de plus en plus à l'astronomie.

L'astronome

Découverte d'Uranus 
Astronome amateur, il a le projet de déterminer la forme et les dimensions de l'Univers. Trop pauvre pour s'acheter un instrument astronomique, il construit, après plusieurs essais infructueux, plusieurs grands miroirs concaves en bronze. Cela lui permet de réaliser en 1776 un télescope de sept pieds de distance focale () et de  de diamètre () ; l'instrument, qui grossit 227 fois, est achevé en 1778 et placé dans le jardin de sa maison du 19 New King Street à Bath, dans le Somerset en Angleterre.

Dans la nuit du , il découvre au cours d'une tentative de détermination de parallaxe stellaire, la planète Uranus, croyant d'abord avoir affaire à une comète ou à un disque stellaire. C'était la première planète découverte depuis l'Antiquité. Après d'autres observations de Herschel, Anders Lexell calcule l'orbite et est d'avis qu'il s'agit probablement d'une planète. Cet objet céleste avait déjà été observé (par John Flamsteed, James Bradley, Tobias Mayer et Pierre Charles Le Monnier, généralement sous le nom de 34 Tauri) et avait été pris pour une étoile, mais Herschel se range à l'avis de Lexell et, en l'honneur de George III, appelle la nouvelle planète  (l'). En nommant leur découverte ainsi, William et sa sœur Caroline s'assignaient les titres de "King's Astronomer" et "Assistant to the King's Astronomer", ce qui leur incluait à chacun une pension à vie. Mais le nom du roi anglais ne passe pas en France (on y parle plutôt de la ) ; puis on finit par se mettre d'accord sur . William est devenu célèbre presque du jour au lendemain.

Observations avec Caroline 
Aidé de sa sœur Caroline, qui l'a rejoint à Bath en 1772 après la mort de leur père, il devient, grâce aux lunettes et aux télescopes qu'il construit lui-même, un observateur renommé. Caroline va être sa fidèle assistante pendant une grande partie de sa carrière. Le roi , passionné d'astronomie, lui offre son soutien, notamment en  en le nommant astronome du roi et lui allouant, afin qu'il puisse se consacrer entièrement à ses recherches scientifiques et astronomiques, un traitement annuel de  — salaire bien modeste pour l'époque ; Caroline reçoit pour sa part , devenant la première femme rétribuée pour du travail scientifique.

En , il détecte le mouvement du Soleil vers un point de la constellation d'Hercule qu'il nomme l'apex. En , il attribue à la météorologie certains changements observés à la surface de Mars et suppose, le premier, que cette planète a une atmosphère.

Entre 1785 et 1789, le frère et la sœur construisent le célèbre télescope de  ; il ne sera toutefois pas à la hauteur des espérances<ref>Margaret Alic, [https://books.google.com/books?id=mxu9RxX1mDgC&pg=PA127&dq=disappointment Hypatia's heritage : a history of women in science from Antiquity through the nineteenth century, Beacon Press, 1986, ].</ref>.

En , il découvre deux satellites d'Uranus, Obéron et Titania, le  et monte son télescope de  de focale (). En , il découvre les calottes polaires de Mars et les satellites Mimas et Encelade de Saturne.

 Des volcans sur la Lune ? 
Pendant la nuit du , Herschel observe un phénomène lunaire transitoire : il remarque trois taches rougeoyantes sur la partie non éclairée de la Lune. Il informe le roi et quelques astronomes de ses observations. Herschel attribue le phénomène à des éruptions de volcans et perçoit la luminosité du point le plus brillant comme supérieure à celle d'une comète découverte le . Ses observations coïncident avec la survenue d'une aurore boréale au-dessus de la ville italienne de Padoue. L'activité d'une aurore boréale aussi au sud du cercle Arctique est très rare. Le spectacle de Padoue et l'observation de Herschel se produisent peu avant que le nombre de taches solaires n'atteigne un pic en .

 Travaux de la maturité 
En , il propose un modèle d'univers lenticulaire (il semble avoir eu l'intuition de nébuleuses extragalactiques) grâce à un dénombrement des étoiles dans le ciel. Ce modèle est une approximation grossière du modèle contemporain de la Voie lactée. Herschel fait alors un travail de cosmologiste ; le mot de « cosmologie » n'est toutefois pas de lui (il parle de la ).

En 1789, il construit un télescope de  de long et de  d'ouverture.

C'est lui qui, en , découvre les « rayons calorifiques », que nous appelons aujourd'hui rayonnement infrarouge.

En , il montre qu'il y a des étoiles binaires. Il en publie plusieurs catalogues (, ). Ses catalogues de nébuleuses sont de ,  et .

 Famille 
Plusieurs membres de la famille de William Herschel se sont aussi illustrés dans les sciences :
 Caroline Herschel, sa sœur et collaboratrice ;
 son fils unique, John Herschel, astronome ; il a nommé plusieurs des objets célestes découverts par son père ;
 un petit-fils, William James Herschel, le premier à utiliser les empreintes digitales à des fins d'identification ;
 un autre petit-fils, , astronome.

 Contributions (liste partielle) 
 Astronomie 
 Textes 
 Œuvres sur Wikisource (voir plus bas)
 Articles et lettres publiés dans les Philosophical Transactions et disponibles en ligne ()
 John Louis Emil Dreyer (dir.), The scientific papers of Sir William Herschel, The Royal Society and The Royal Astronomical Society, 1912 (avec des inédits) : ,  ; , 

 Instruments 

Herschel découvre très tôt que ses miroirs, qui sont faits de cuivre et d'étain, ont besoin d'un polissage soigné et continu juste après leur production. D'où des séances de polissage de seize heures ou plus, durant lesquelles c'est Caroline qui nourrit William.

 Musique 
La musique de Herschel a été redécouverte une première fois dans les années 90 et une seconde fois avec bonheur en 2003 par les London Mozart Players dans un disque consacré aux symphonies. Les quarantaines d'œuvres « galantes » de Herschel ont été composées entre 1759 et 1770 : , une douzaine de concertos (violon, alto, hautbois, orgue), des sonates pour clavecin et de la musique religieuse. Un CD d’œuvres de Herschel interprétées à l'orgue par Dominique Proust a été publié en 1992.

 Discographie 
 London Mozart Players, Symphonies, Chandos [UPC:095115104828]
 Dominique Proust, Pièces d'orgue de William Herschel, Imports, 2007 [UPC:3254872014185]
 Richard Woodhams et The Mozart Orchestra, « Concerto pour hautbois en do et Symphonie  en mi bémol », dans Davis Jerome (dir.), Sir William Herschel — Music by the father of astronomy, Newport Classics, 1995

 En ligne 

 Partitions 
 The oboe concertos of Sir William Herschel, , , 1998  

 Bibliographie 
 The story of the Herschels — A family of astronomers, 1886
 Joseph Fourier, Éloge historique de William Herschel, dans Mémoires de l'Académie des sciences de l'Institut de France, lu le , Gauthier-Villars, Paris, 1823, tome 6,  (lire en ligne).
 
 Vincent Duckles, « Sir William Herschel as a composer », dans Publications of the Astronomical Society of the Pacific,  (), ,  
 Arthur Robert Hinks, « Sir William Herschel », texte fourni par The Royal College of Surgeons of England, 1912
 Edward Singleton Holden, , New York, Charles Scribner's Sons, 1881
 
 Bernard Lovell, « Herschel's work on the structure of the universe », dans Notes and records of the Royal Society of London, 33.1 (1978), 
 Hector Macpherson, , 1919
 
 Dominique Proust, « Herschel, William (1738–1822) », dans Dictionnaire des compositeurs, Encyclopaedia Universalis, 2015,  (Extraits)
 James Simes, , 1900

 Honneurs et éponymie 
 La Royal Society lui décerne la médaille Copley en  ; c'est l'année même où il est élu fellow''.
 En , il devient le premier président de la Royal Astronomical Society.
 Le  (14,9°S 230,3°O,  de diamètre) a été nommé en son honneur et en celui de son fils John.
 L'étoile Mu Cephei est aussi appelée l'étoile Grenat de Herschel ; il a le premier remarqué sa couleur.
 La médaille Herschel est décernée tous les  depuis  par la Royal Astronomical Society.
 Une fenêtre le commémorant est inaugurée en 2001 dans l'église St. Laurence d'Upton, où il est enterré.
 L'Agence spatiale européenne a nommé Herschel un satellite d'observation astronomique en infrarouge et submillimétrique lancé en 2009 par une  depuis la Guyane.
 On appelle  un télescope où on incline le miroir primaire afin d'observer l'image directement dans une « cage d'observation » située en avant.
 Un astéroïde (2000) Herschel porte son nom.
 Il y a à Paris une rue Herschel, dans le , renommée en 2021 rue Caroline-et-William-Herschel.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes 
 Liste des membres de l'Académie royale des sciences
 Joseph-Louis Lagrange, contemporain de Herschel
 Pierre-Simon de Laplace, contemporain de Herschel

Liens externes 
 Académie des sciences, « Les membres du passé dont le nom commence par H »
 Peter M. Millman, The Herschel Dynasty — Part One — Herschel, William

Bases de données et dictionnaires 

Compositeur allemand de la période classique
Compositeur britannique de la période classique
Astronome allemand du XVIIIe siècle
Astronome allemand du XIXe siècle
Astronome britannique du XVIIIe siècle
Lauréat de la médaille Copley
Membre de la Royal Society
Naissance en novembre 1738
Naissance à Hanovre
Naissance dans l'électorat de Brunswick-Lunebourg
Décès en août 1822
Décès à Slough
Décès à 83 ans
Astronome britannique du XIXe siècle
Éponyme d'un objet céleste
Militaire allemand de la guerre de Sept Ans