3 Světový vývoj astronomie v 19. století

Koncem 18. a v první polovině 19.století se astronomie rozvíjela především do hloubky, aniž by byly podstatně překročeny meze jejího rozsahu, jež byly vytvořeny předchozím vývojem. Teprve kolem poloviny 19.století se rozsah dosavadní astronomické práce začíná zvětšovat s tím, jak se porůznu objevují prvky astrofyziky, která přináší nové metody a otevírá nové pole výzkumu.

Velký rozvoj zaznamenala astronomie především zásluhou Besselovou. Byly vypracovány a zpřesněny metody, které vylučují z pozorování chyby subjektivního i objektivního původu. Tyto přesné metody dovolily proměřit pohyb většího počtu hvězd a v 30.letech 19.století geometricky změřit vzdálenost malého počtu nejbližších hvězd. Byl zjištěn pohyb sluneční soustavy mezi hvězdami. Velké dalekohledy, jichž použili především Herschelové, umožnily získat mnoho nového faktického materiálu o hvězdách a mlhovinách. Bylo započato se systematickým průzkumem jižního hvězdného nebe, které do té doby bylo studováno daleko méně. Rozvoj pozorovacích přístrojů dovolil objevit další členy sluneční soustavy. Po Herschelově objevu Uranu v roce 1781 byly v prvních letech 19.století nalezeny první čtyři planetoidy. Tato tělesa byla objevena v podstatě náhodně, kdežto planeta Neptun byla v roce 1846 nalezena již na základě předběžného výpočtu podle poruch, které byly pozorovány v oběhu planety Uran. Tento úspěch byl umožněn velkým rozvojem nebeské mechaniky, která v této době byla dovedena k vysokému stupni dokonalosti, především pracemi Lagrange, Laplace, Gausse aj. Na základě rozvoje nebeské mechaniky mohl Laplace také upřesnit kosmogonickou hypotézu, kterou roku 1755 vyslovil Kant.

V druhé polovině století došlo ve vývoji astronomie ve světovém měřítku k nápadným změnám, které byly vesměs umožněny velmi rychlým rozvojem přístrojové techniky. Největší novum přinesl rozvoj astrofyziky v dnešním slova smyslu. Astrofyzika se rozvíjela a upřesňovala svůj pracovní obor v průběhu celé 2.poloviny 19.století. Vznikla na základě nových metod výzkumu, především v důsledku uplatnění spektrální analýzy při studiu nebeských těles. V tomto smyslu byly rozhodující práce Kirchhoffovy a Bunsenovy z přelomu 50. a 60.let minulého století, jimiž byl v uspořádání spektrálních čar odhalen klíč k určení chemického složení zdroje světla. Pro astronomii jsou zvláště významné Kirchhoffovy výzkumy slunečního spektra. Spektrální analýza byla pak v průběhu celého století stále více uplatňována, a to i ke studiu pohybu hvězd na základě Dopplerova principu (Huggins 1868) a ke studiu magnetického pole (Zeeman 1896). Konečně na přelomu století na základě zákona Stefanova a Wienova ke studiu povrchových teplot stálic. Ke vzniku astrofyziky podstatně přispěl i rozvoj astronomické fotometrie a zdokonalení fotografických metod.

Astrofyzika umožnila překonat relativní izolovanost astronomického bádání od ostatních fyzikálních oborů, která panovala v předchozích obdobích, a vytvářela možnost spolupráce astronomie, fyziky a chemie při řešení významných vědeckých otázek, jako např. problému stavby hmoty. Avšak i když již koncem minulého století byl jasně pociťován význam pracovního spojení těchto oborů, první konkrétnější výsledky této spolupráce patří až do našeho století.

Aplikace nových metod přinesla celou řadu nových faktických objevů. Při studiu sluneční soustavy se velmi rozvíjelo zkoumání povrchu jednotlivých planet, umožněné především konstrukcí velkých dalekohledů. Použití fotografie vedlo k četným objevům nových planetoid. Značný význam mělo i poznání souvislosti periodických komet a meteorických rojů. Nejvíce pozornosti bylo věnováno Slunci jako ústřednímu tělesu planetární soustavy. Právě v této oblasti se dospělo použitím nových metod výzkumu k mnohem hlubšímu poznání fyzikální stavby Slunce než například v předchozím období. Fotografie a spektrální analýza umožnila poznat jednotlivé vrstvy při slunečním povrchu, byly studovány zejména sluneční skvrny, fakulová a flokulová pole a protuberance. Schwabeho objev jedenáctileté periody sluneční činnosti byl soustavně ověřován systematickým sledováním a fotografováním slunečních skvrn. Zjištění korelace mezi sluneční činností a průběhem geomagnetických změn otevřelo celé pole výzkumů, které srovnávaly sluneční činnost s nejrůznějšími terrestrickými jevy.

Velké pokroky přinesla druhá polovina století i v oblasti studia stálic. Na základě poznání radiální složky pohybu stálic podle Dopplerova principu a pozorování tangenciální složky přesnými přístroji nebo s využitím fotografie bylo možno určit skutečný pohyb mnoha hvězd. Rozvoj fotometrie umožnil objektivizovat klasifikaci hvězd podle zdánlivých hvězdných velikostí. Mnoho péče bylo věnováno katalogizaci stálic. Studium pohybu dvojhvězd potvrdilo platnost gravitačního zákona v oblasti stálic. Mnoho nových závěrů umožnilo klasifikování hvězd podle spektrálních typů, s nímž započal již Secchi roku 1862, které však zaznamenalo mnoho změn a na objektivní základ mohlo být postaveno až po výzkumech Stefanových a Wienových na konci století. Mnoho pozorovacího materiálu bylo nashromážděno pro studium proměnných hvězd.

Podstatně pokročilo kupředu i studium Galaxie a objektů mimo naší galaxii. Větší počet prací sledoval rozložení stálic. Ke konci století se podařilo vypracovat metody fotografování mlhovin. Tak byl umožněn velký rozvoj v tomto oboru, neboť fotografický výzkum velmi brzy předstihl možnosti vizuálního pozorování.

Teoretická astronomie v 2.polovině minulého století v podstatě pokračovala v tradičním zaměření. V tuto dobu stále převažovaly problémy nebeské mechaniky: výpočet drah planet a planetoid a řešení problému tří a více těles. Práce na těchto problémech byla podněcována zejména četnými objevy malých planetek, bylo třeba je registrovat a přitom určovat jejich dráhy, které v důsledku malé hmoty těchto těles podléhají četným poruchám.

Teoreticky významější byly práce, které se pokoušely řešit - zejména na problému posuvu perihélia Merkuru - otázku šíření gravitačního rozruchu. Jsou to náznaky problematiky, s níž je spojena teorie relativity.