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Federico Guillermo Bessel

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 .

Después de terminar su educación comercial, Bessel dejó Kulenkamp en 1806 y se convirtió en asistente del observatorio privado de Johann Hieronymus Schröter en Lilienthal , cerca de Bremen, como sucesor de Karl Ludwig Harding . Allí trabajó con los datos de observación estelar de James Bradley para producir posiciones precisas para unas 3.222 estrellas. [1]

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]

En 1842 Bessel participó en la reunión anual de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en Manchester, acompañado por el geofísico Georg Adolf Erman y el matemático Carl Gustav Jacob Jacobi , donde dio un informe sobre los relojes astronómicos. [3]

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]

Trabajar

Observatorio de Königsberg (1830)
Cosecha de un daguerrotipo (1843)

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.

A partir de 1819, Bessel determinó la posición de más de 50.000 estrellas con un círculo de meridianos de Reichenbach , con la ayuda de algunos de sus estudiantes calificados. El más destacado de ellos fue Friedrich Wilhelm Argelander , sus sucesores fueron Otto August Rosenberger y August Ludwig Busch .

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]

A propuesta de Bessel, la Academia de Ciencias de Prusia inició en 1825 la edición de los Berliner Akademische Sternkarten ( Gráficos estelares académicos de Berlín ) como un proyecto internacional con Johann Franz Encke como editor ejecutivo. Un nuevo mapa inédito permitió a Johann Gottfried Galle encontrar a Neptuno cerca de la posición calculada por Le Verrier en septiembre de 1846 en el Observatorio de Berlín .

En la segunda década del siglo XIX, mientras estudiaba la dinámica de los sistemas gravitacionales como un problema multicuerpo , Bessel desarrolló lo que hoy se conoce como funciones de Bessel . Estas funciones , fundamentales para la solución de ciertas ecuaciones diferenciales , se utilizan tanto en la física clásica como en la cuántica .

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]

Honores y premios

Bessel fue uno de los primeros miembros de la Orden Pour le Merite (clase civil) cuando se estableció en 1842. [29]

El primer objeto cósmico que lleva el nombre de Bessel es el cráter más grande del Mare Serenitatis de la Luna . [30] El asteroide 1552 Bessel del cinturón principal recibió su nombre en el centenario de la determinación del paralaje en 1938. [31]

Las conmemoraciones geográficas son dos fiordos en Groenlandia, el fiordo de Bessel, al noreste de Groenlandia y el fiordo de Bessel, al noroeste de Groenlandia .

Xyletinus besseli [32], un escarabajo fósil del Eoceno perteneciente a la familia Ptinidae , encontrado en el ámbar del Báltico en Sambia , recibió su nombre en su honor. [33]

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
Alemán
Correspondencia

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Chisholm 1911.
  2. ^ Biermann, Kurt-R. (1966). "Über die Beziehungen zwischen CF Gauß und FW Bessel". Mitteilungen der Gauss-Gesellschaft Göttingen . 3 : 7–20.
  3. ^ Informe de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia.
  4. ^ Olesko, Kathryn M. (1991). La física como vocación: disciplina y práctica en el Seminario de Física de Königsberg . Prensa de la Universidad de Cornell. ISBN 9780801422485.
  5. ^ Bessel, Friedrich Wilhelm (1846). "Bessel's Tod" [La muerte de Bessel]. Astronomische Nachrichten (en alemán). 24 (556): 49–52. Código bibliográfico : 1846AN.....24...49B. doi :10.1002/asna.18460240402.
  6. ^ Neumann-Redlin von Meding, E. (1996). "Vor 150 Jahren: die Beschreibung der Retroperitonealfibrose, der" Ormond'schen Erkrankung ", am Krankheitsbild FW Bessels (1784-1846)". El Urólogo B. 36 (5): 378–382. doi :10.1007/s001310050044.
  7. ^ Bessel, FW (1838). "Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans" [Determinación de la distancia a 61 Cygni]. Astronomische Nachrichten (en alemán). 16 (365–366): 65–96. Código bibliográfico : 1838AN.....16...65B. doi :10.1002/asna.18390160502.
  8. ^ Bessel, FW (1838b). "Sobre el paralaje de 61 Cygni". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 4 (17): 152-161. Código bibliográfico : 1838MNRAS...4..152B. doi : 10.1093/mnras/4.17.152 .
  9. ^ "Una breve historia de las fechas ligeras". Geográfico Nacional . Archivado desde el original el 15 de abril de 2011 . Consultado el 26 de junio de 2020 .
  10. ^ Hamel, Jürgen (1984). Federico Guillermo Bessel . Leipzig: Teubner. pag. 69.
  11. ^ Bessel, FW (1844a). "Ueber Veränderlichkeit der eigenen Bewegungen der Fixsterne" [Sobre las variaciones de los movimientos propios de las estrellas fijas]. Astronomische Nachrichten (en alemán). 22 (514, 515): 145–160, 169–184. Código bibliográfico : 1844AN.....22..145B. doi :10.1002/asna.18450221002.
  12. ^ Bessel, FW (1844c). "Sobre las variaciones de los movimientos propios de Procyon y Sirius". Avisos mensuales de la Real Sociedad Astronómica . 6 (11): 136-141. Código bibliográfico : 1844MNRAS...6R.136B. doi : 10.1093/mnras/6.11.136a .
  13. ^ Hoffmann, Christoph (2007). "Diferencias constantes: Friedrich Wilhelm Bessel, el concepto de observador en la astronomía práctica de principios del siglo XIX y la historia de la ecuación personal". Revista británica de historia de la ciencia . 40 (3): 333–365. doi :10.1017/s0007087407009478. S2CID  170080943.
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  18. ^ Bessel, FW (1837). "Bestimmung der Axen des elliptischen Rotationssphäroids, welches den vorhandenen Messungen von Meridianbögen der Erde am meisten entspricht" [Determinación de los ejes del elipsoide que mejor se ajustan a las medidas existentes de arcos meridianos]. Astronomische Nachrichten (en alemán). 14 (333): 333–346. Código bibliográfico : 1837AN.....14..333B. doi :10.1002/asna.18370142301.
  19. ^ Bessel, FW (1841). "Ueber einen Fehler in der Berechnung der französischen Gradmessung und seinen Einfluß auf die Bestimmung der Figur der Erde" [Sobre un error en el cálculo del estudio francés y su influencia en la determinación de la figura de la Tierra]. Astronomische Nachrichten (en alemán). 19 (438): 97-116. Código bibliográfico : 1841AN.....19...97B. doi :10.1002/asna.18420190702.
  20. ^ ME Maidron: Le Prix d#Astronomie fondé par Lalande, p. 460, 461
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  32. ^ Alekseev, Vitalii I.; Bukejs, Andris (2019). "Xyletinus besseli Alekseev & Bukejs 2019, sp.nov". Zenodo . doi :10.5281/zenodo.5945261.
  33. ^ Alekseev, Vitalii I.; Bukejs, Andris (12 de septiembre de 2019). "Dos nuevas especies de Xyletinus Latreille (Ptinidae: Xyletininae) en ámbar báltico del Eoceno". Zootaxa . 4668 (4): zootaxa.4668.4.5. doi :10.11646/zootaxa.4668.4.5. ISSN  1175-5334. PMID  31716608. S2CID  203411805.

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