Friedrich Wilhelm Bessel ( alemán: [ˈbɛsl̩] ; 22 de julio de 1784 - 17 de marzo de 1846) fue un astrónomo , matemático , físico y geodesta alemán . Fue el primer astrónomo que determinó valores fiables de la distancia entre el Sol y otra estrella mediante el método de paralaje . Ciertas funciones matemáticas importantes fueron denominadas funciones de Bessel después de la muerte de Bessel, aunque originalmente habían sido descubiertas por Daniel Bernoulli antes de ser generalizadas por Bessel.
vida y familia
Bessel nació en Minden , Westfalia , entonces capital de la región administrativa prusiana de Minden-Ravensberg , como segundo hijo de un funcionario de una familia numerosa. A los 14 años abandonó la escuela porque no le gustaba la educación en lengua latina y trabajó como aprendiz en la empresa de importación y exportación Kulenkamp en Bremen . La dependencia del negocio de los buques de carga lo llevó a convertir sus habilidades matemáticas en problemas de navegación . Esto a su vez llevó a un interés por la astronomía como forma de determinar la longitud .
Bessel llamó la atención de Heinrich Wilhelm Olbers , un médico practicante de Bremen y conocido astrónomo, al producir un refinamiento en los cálculos orbitales del cometa Halley en 1804, utilizando datos de observación antiguos tomados de Thomas Harriot y Nathaniel Torporley en 1607 . 1] Franz Xaver von Zach editó los resultados en su revista Monatliche Correspondenz .
A pesar de carecer de educación superior, especialmente en la universidad, Bessel fue nombrado director del recién fundado Observatorio de Königsberg por el rey Federico Guillermo III de Prusia en enero de 1810, a la edad de 25 años, y permaneció en ese puesto hasta su muerte. Algunos profesores veteranos de la Facultad de Filosofía cuestionaron el derecho de Bessel a enseñar matemáticas sin ningún título académico. Por lo tanto, recurrió a su colega Carl Friedrich Gauss , quien le otorgó el título de doctor honoris causa de la Universidad de Göttingen en marzo de 1811. Ambos científicos mantuvieron correspondencia desde 1804 hasta 1843. En 1837 se pelearon por la costumbre de Gauss de trabajar muy lentamente. publicación. [2]
Bessel se casó con Johanna Hagen, hija del químico y farmacéutico Karl Gottfried Hagen , tío del médico y biólogo Hermann August Hagen y del ingeniero hidráulico Gotthilf Hagen , este último también alumno y asistente de Bessel de 1816 a 1818. El físico Franz Ernst Neumann , compañero cercano y colega de Bessel, estaba casado con Florentine, la hermana de Johanna Hagen. Neumann introdujo los exigentes métodos de medición y reducción de datos de Bessel en su seminario físico-matemático, que codirigió con Carl Gustav Jacob Jacobi en Königsberg. [4] Estos métodos exigentes tuvieron un impacto duradero en el trabajo de los estudiantes de Neumann y en la concepción prusiana de precisión en la medición.
Bessel tuvo dos hijos y tres hijas. Su hijo mayor se convirtió en arquitecto pero murió repentinamente en 1840, a la edad de 26 años; su hijo menor murió poco después de nacer. Su hija mayor, Marie, se casó con el físico Georg Adolf Erman , miembro de la familia de eruditos Erman . Uno de sus hijos, a su vez, fue el renombrado egiptólogo Adolf Erman . Su tercera hija, Johanna, se casó con el político Adolf Hermann Hagen ; uno de sus hijos fue el físico Ernst Bessel Hagen , y el matemático Erich Bessel-Hagen era nieto de ellos. Bessel fue padrino de Adolf von Baeyer , hijo de su colaborador Johann Jacob Baeyer .
Después de varios meses de enfermedad, Bessel murió en marzo de 1846 en su observatorio a causa de fibrosis retroperitoneal . [5] [6]
Mientras el observatorio aún estaba en construcción, Bessel elaboró los Fundamenta Astronomiae basándose en las observaciones de Bradley. Como resultado preliminar, produjo tablas de refracción atmosférica que le valieron el Premio Lalande de la Academia de Ciencias de Francia en 1811. El Observatorio de Königsberg entró en funcionamiento en 1813.
Bessel determinó el primer valor fiable de la distancia entre una estrella y el sistema solar con un heliómetro de Fraunhofer utilizando el método de paralaje estelar . En 1838 publicó un paralaje de 0,314 segundos de arco para 61 Cygni , lo que indicaba que la estrella se encuentra a 10,3 ly de distancia. [7] [8] [9] En comparación con la medición actual de 11,4 ly, la cifra de Bessel tenía un error del 9,6%. Gracias a estos resultados, los astrónomos no sólo ampliaron la visión del universo mucho más allá de la magnitud cósmica, sino que, tras el descubrimiento en 1728 por James Bradley de la aberración de la luz, se produjo una segunda evidencia empírica del movimiento relativo de la Tierra. [10] Poco tiempo después, Friedrich Georg Wilhelm Struve y Thomas Henderson informaron sobre los paralajes de Vega y Alfa Centauri .
Las mediciones precisas con un nuevo círculo de meridianos de Adolf Repsold permitieron a Bessel notar desviaciones en los movimientos de Sirio y Procyon , que deben ser causadas por la atracción gravitacional de compañeros invisibles. [11] [12]
Su anuncio del "compañero oscuro" de Sirio en 1844 fue la primera afirmación correcta de un compañero no observado previamente mediante medición posicional, y finalmente condujo al descubrimiento de Sirio B por Alvan Graham Clark en 1862, el primer descubrimiento de una enana blanca . John Martin Schaeberle descubrió Procyon B en 1896.
Bessel fue el primer científico que descubrió el efecto que luego se llamó ecuación personal , según el cual varias personas que observan simultáneamente determinan valores ligeramente diferentes, registrando especialmente el tiempo de tránsito de las estrellas. [13]
En 1824, Bessel desarrolló un nuevo método para calcular las circunstancias de los eclipses utilizando los llamados elementos besselianos . Su método simplificó el cálculo hasta tal punto, sin sacrificar la precisión, que todavía se utiliza en la actualidad. [14]
En su honor se nombra un término de corrección en la fórmula para el estimador de la varianza muestral . Este es el uso del factor n − 1 en el denominador de la fórmula, en lugar de solo n . Esto ocurre cuando se utiliza la media muestral en lugar de la media poblacional para centrar los datos y dado que la media muestral es una combinación lineal de los datos, el residuo de la media muestral sobrecuenta el número de grados de libertad por el número de ecuaciones de restricción, en este caso uno.
Como numerosos astrónomos de su época, Bessel también se dedicó al campo de la geodesia [15]
primero de forma teórica, cuando publicó un método para resolver el principal problema geodésico . [16]
En 1830 recibió la orden real para el estudio de Prusia Oriental con el fin de conectar las redes de triangulación prusiana y rusa aún existentes . Este trabajo se llevó a cabo en cooperación con Johann Jacob Baeyer , entonces mayor del ejército prusiano; el informe final se publicó en 1838. [17]
También obtuvo una estimación de mayor precisión para el elipsoide de la Tierra , hoy llamado elipsoide de Bessel , basándose en varias mediciones de arco . [18] [19]
BeSSel, el estudio sobre el legado de estructuras en espiral y barras, lleva su nombre.
Publicaciones
Tabulae Regiomontanaeductionum observeum astronomicarum ab anno 1750 usque ad annum 1850 computatae , 1830
latín
Fundamenta Astronomiae pro anno MDCCLV deducta ex observeibus viri incomparabilis James Bradley in specula astronomica Grenovicensi, per annos 1750-1762 institutis. Königsberg: Friedr. Nicolovio. 1818.
Tabulae Regiomontanae reduceum observeum astronomicarum ab anno 1750 usque ad annum 1850 computatae. San Petersburgo: Brüder Borntraeger. 1830.
Alemán
Untersuchungen über die scheinbare und wahre Bahn des im Jahre 1807 erschienenen grossen Kometen. [ Investigaciones sobre la órbita aparente y real del gran cometa de 1807 ], Königsberg, 1810
Untersuchung der Größe und des Einflusses des Vorrückens der Nachtgleichen. [ Investigaciones sobre la precesión ], Berlín, 1815
Untersuchungen über die Länge des einfachen Secundenpendels. [ Investigaciones sobre la longitud del péndulo de segundos ], Berlín, 1828
Versuche über die Kraft mit welcher die Erde Körper von verschiedener Beschaffenheit anzieht. [ Experimentos sobre la fuerza con la que la Tierra atrae cosas de distinta materia ], Berlín, 1832
Bessel, Federico Guillermo; Baeyer, Johann Jacob (1838), Gradmessung in Ostpreußen und ihre Verbindung mit Preußischen und Russischen Dreiecksketten. [ The East Prussian Survey y su conexión con las redes prusiana y rusa ], Berlín, Bibcode :1838goiv.book.....B
Darstellung der Untersuchungen und Maaßregeln, welche, in 1835 bis 1838, durch die Einheit des Preußischen Längenmaaßes veranlaßt worden sind. [ Descripción de las investigaciones y normas organizadas entre 1835 y 1838 para la estandarización de la unidad de longitud prusiana ], Berlín, 1839
Astronomische Beobachtungen auf der Königlichen Universitäts-Sternwarte zu Königsberg. [ Observaciones astronómicas (XXI volúmenes) ], Königsberg, 1815–1844
Heinrich Christian Schumacher , ed. (1848), Populäre Vorlesungen über wissenschaftliche Gegenstände von FWBesel. [ Conferencias populares sobre temas científicos ], Hamburgo
Rudolf Engelmann (ed.), Abhandlungen von Friedrich Wilhelm Bessel. [ Tratados de Friedrich Wilhelm Bessel ]
vol. 1: I. Bewegungen der Körper im Sonnensystem. II. Astronomía esférica . Leipzig 1875
vol. 2: III. Teoría de los instrumentos. IV. Stellarastronomía. V. Matemáticas . Leipzig 1876
vol. 3: VI. Geodasia. VII. Físico. VIII. Verschiedenes – Literatur . Leipzig 1876.
Rudolf Engelmann, ed. (1878), Recensionen von Friedrich Wilhelm Bessel , Leipzig: Kessinger Publishing
Correspondencia
Königlich Preußische Akademie der Wissenschaften, ed. (1880): Briefwechsel zwischen Gauss und Bessel. [Correspondencia] Leipzig.
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