천문학자 윌리엄 허셜의 인생과 그의 과학이야기

천문학자 윌리엄 허셜(William Herschel)은 18세기 말과 19세기 초에 독일에서 태어나고 살았던 천문학자로, 그의 공헌은 천문학 분야뿐만 아니라 현대에 들어와서도 각종 음악 및 기타 과학 분야에서도 두드러졌습니다. 이에 놀은 윌리엄 허셜의 인생과 그가 주장했던 과학에 대한 이야기를 포스팅 해보고자합니다.

천문학자 윌리엄 허셜

 허셜의 주요 업적은 망원경을 사용하여 천체를 관측하고 태양계 외 천체를 발견한 것입니다. 그의 생애 및 경력에 대해서 짧게 알아보면, 윌리엄 허셜은 1738년 11월 15일 독일 하노버에서 태어났습니다. 당시 그는 음악가로서의 경력으로 유명했으며, 첼로 연주자로서 명성을 얻었습니다. 약간은 생뚱맞은 느낌이기도 하죠. 그러나 그의 삶은 천문학으로의 전환으로 크게 바뀌었습니다. 영국 이주 허셜은 형제와 함께 1757년에 영국으로 이주했습니다. 영국에서 그는 음악가로서의 경력을 유지하면서 동시에 천문학에 관심을 갖게 되었습니다. 그의 천문학에 대한 특별한 관심은 독자적인 연구를 시작하게 하는 계기가 되었습니다. 당시 망원경 제작과 천체 관측 허셜은 직접 망원경을 제작하고 이를 사용하여 천체를 관측하기 시작했습니다. 그의 천체 관측은 당시에는 현재보다 훨씬 높은 해상도로 이루어졌으며, 천문학계에서 큰 주목을 받았습니다.

참고로 그의 망원경에는 특징이 있었습니다. 허셜의 망원경은 당시에 비해 큰 크기의 렌즈를 사용했습니다. 이 큰 렌즈는 더 많은 빛을 수집하고 높은 해상도로 천체를 관측하는 데 기여했습니다. 덕분에 그는 당대의 다른 천문학자들보다 더 선명하고 정교한 관측을 할 수 있었습니다. 또한 그의 망원경은 다른 망원경에 비해 더 긴 초점 거리를 가졌습니다. 이것은 천체를 더 자세히 관측할 수 있도록 했고, 특히 행성과 달의 표면을 뚜렷하게 보는 데 도움이 되었습니다. 이어 회전 가능한 적도막 이 망원경에는 회전 가능한 적도막이 장착되어 있었습니다. 이 기능은 천체의 위치에 따라 적도막의 각도를 조절하여 빛을 효과적으로 제어하는 데 사용되었습니다. 이는 허셜이 다양한 천체를 다양한 환경에서 관측할 수 있게 했습니다. 이렇게 실용적이고 효율적인 설계 허셜의 망원경은 당시 기존의 망원경보다 더 실용적이고 효율적으로 설계되었습니다. 그의 고유한 디자인은 안정성과 사용 편의성을 고려하여 제작되었으며, 이는 그가 천체를 지속적으로 관측하고 연구할 수 있는 기반을 마련했습니다. 

윌리엄 허셜의 천문학적 발견

 1781년, 허셜은 우라누스(현재는 천왕성으로 알려져 있음)를 발견했습니다. 이는 태양계 외 천체의 발견으로, 당시에는 천문학계에 큰 충격을 주었습니다. 이로써 허셜은 유명한 천문학자로 인정받게 되었고, 영국 왕립 학회에서도 그의 업적을 인정받았습니다. 우라누스는 1781년 3월 13일에 허셜이 발견한 천체로, 당시에는 새로운 행성으로 인정되었습니다. 이는 18세기의 천문학계에 큰 혁명을 일으키게 되었고, 허셜은 이 발견으로 영국 왕립 학회에서 공로 메달을 수여받게 되었습니다. 이어 허셜은 쌍성계에 대한 연구에서도 중요한 결과를 도출했습니다. 그는 쌍성의 궤도와 질량을 정밀하게 측정하여 쌍성계에 대한 이해를 증진시켰습니다. 이어 성운 및 행성 관측 허셜은 망원경을 통해 다양한 성운과 행성을 관측하여 이를 기록하고 연구했습니다. 그의 성공적인 관측은 당시 천문학의 지식을 크게 확장시켰습니다.

참고로 쌍성의 궤도 쌍성은 두 개의 별이 서로 중력으로 묶여 움직이는 쌍성계를 말합니다. 허셜의 연구 결과, 쌍성의 궤도는 태양과 지구의 궤도와는 매우 다르게 나타났습니다. 이러한 궤도의 특이성은 당시 천문학계에 새로운 의문을 제기하게 되었습니다. 허셜은 쌍성계의 각 성분에 대한 질량을 정확하게 계산하는 데 기여했습니다. 그의 연구를 통해 쌍성의 각 별이 어떻게 서로 영향을 미치며, 질량의 분포가 어떻게 되는지에 대한 정보가 얻어졌습니다. 이는 당시 천문학에서 쌍성계의 이해를 크게 발전시켰습니다. 또한 쌍성계의 궤도가 지구에서는 어떻게 보이는지에 대한 연구도 진행했습니다. 그 결과, 쌍성계의 궤도는 지구에 대해 다양한 각도로 기울어져 있음을 밝혀냈습니다. 이는 쌍성의 궤도가 다른 별들의 궤도와 비교하여 더 복잡하게 움직인다는 것을 시사하며, 당시의 천문학계에 새로운 관점을 제시했습니다.

음악가로서 그리고 그의 유산과 영향

위에도 언급하였지만 그는 음악가로서의 활동 허셜은 음악가로서의 경력에서도 뛰어난 업적을 남겼습니다. 그는 영국에서 귀족들의 음악 감상을 위한 연주를 많이 했으며, 런던에서는 성악가로서도 인정받았습니다. 허셜은 천문학과 음악을 융합시키는 실험도 진행했습니다. 그는 음악 작곡과 연주 외에도 천문학적 현상에 대한 음악 작품을 만들기도 했습니다. 그 후 천문학 분야에서의 기여로 인해 현대 천문학의 선구자로 기억되고 있습니다. 그의 천체 관측과 발견은 당시의 천문학적 지식을 혁신하고, 우주에 대한 우리의 이해를 크게 발전시켰습니다. 음악적 업적 큰 족적을 남겼듯 그의 음악 작품은 그의 천문학적 관측과 발견과 함께 그의 다재다능함을 보여주는 측면입니다. 

말씀드렸다시피 그는 다양한 음악 작품을 작곡하였는데, 그의 작품들은 대부분 바로크 음악의 특징을 지니고 있습니다. 그는 자신의 연주회에서 연주되는 곡들을 비롯하여 신묘하고 아름다운 작품들을 선보였습니다. 특히, 그의 천문학적 이론과 관측을 음악에 반영한 실험적인 작업도 진행했습니다. 가장 큰예시로 오라토리오의 희망의 계곡이라는 것이 있습니다. 이 작품은 이 작품은 성악과 오케스트라를 위한 오라토리오로, 성악과 악기들의 아름다운 융합으로 유명합니다. "희망의 계곡"은 성악가와 악기들에 대한 허셜의 열정과 예술적 표현을 잘 나타내고 있습니다. 

이렇게 윌리엄 허셜은 음악과 천문학을 결합한 실험적인 작업은 후대 예술가들에게도 영감을 주었습니다. 결론적으로 천문학뿐만 아니라 음악 분야에서도 두각을 나타낸 인물 중 하나입니다. 그의 우수한 망원경 제작과 천체 관측은 당대의 천문학계를 뒤흔들었고, 그의 음악적 업적은 예술과 과학이 어떻게 상호작용할 수 있는지를 보여주었습니다. 허셜의 영향은 현대에 이르러도 여전히 크게 느껴지며, 그의 공헌은 과학과 예술의 경계를 넘어 다양한 분야에서 계속해서 영감을 주고 있습니다. 여기까지 천문학자 윌리엄 허셜의 인생 및 과학이야기를 마치겠습니다.