Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Фридрих Вильгельм Бессель
Фридрих Вильгельм Бессель (картина 1839 года) .jpg
CA Jensen , Фридрих Вильгельм Бессель , 1839 г. ( Ny Carlsberg Glyptotek )
Родившийся( 1784-07-22 )22 июля 1784 г.
Минден , Минден-Равенсберг (современная Германия )
Умер17 марта 1846 г. (1846-03-17)(61 год)
Кенигсберг , Пруссия (современный Калининград , Россия )
НациональностьПрусский ( немецкий )
ИзвестенФункции Бесселя
Звездный параллакс
эллипсоид Бесселя
( полный список здесь )
НаградыДоктор философии (Hon) :
Геттингенский университет (1811 г.)
Премия Лаланда (1811 г.), (1816 г.)
Золотая медаль Королевского астрономического общества (1829 и 1841 гг.)
Научная карьера
ПоляАстрономия , математика , геодезия
УчрежденияКенигсбергский университет
ДокторантыФридрих Вильгельм Аргеландер

Фридрих Вильгельм Бессель ( немецкий: [ˈbɛsl̩] ; 22 июля 1784 - 17 марта 1846) был немецким астрономом , математиком , физиком и геодезистом . Он был первым астрономом, который определил достоверные значения расстояния от Солнца до другой звезды методом параллакса . Особый тип математических функций был назван функциями Бесселя после смерти Бесселя, хотя первоначально они были обнаружены Даниэлем Бернулли, а затем обобщены Бесселем.

Жизнь и семья [ править ]

Бессель родился в Миндене , Вестфалия , тогдашней столице прусского административного региона Минден-Равенсберг , и был вторым сыном государственного служащего. Он родился в многодетной семье в Германии. В 14 лет Бессель поступил учеником в бременский импортно-экспортный концерн Kulenkamp . Зависимость бизнеса от грузовых судов привела к тому, что он обратил свои математические способности к решению проблем с навигацией . Это, в свою очередь, привело к интересу к астрономии как к способу определения долготы .

Бессель привлек внимание крупного деятеля немецкой астрономии того времени, Генриха Вильгельма Ольберса , когда он в 1804 году провел уточнение орбитальных расчетов кометы Галлея с использованием старых данных наблюдений, взятых у Томаса Харриота и Натаниэля Торпорли в 1607 году [1]. ]

Два года спустя Бессель покинул Куленкамп и стал ассистентом Иоганна Иеронима Шретера в обсерватории Лилиенталь недалеко от Бремена . Там он работал над звездными наблюдениями Джеймса Брэдли, чтобы определить точное положение около 3222 звезд. [1]

Несмотря на отсутствие высшего образования, особенно в университете, Бессель был назначен директором недавно основанной Кенигсбергской обсерватории королем Пруссии Фридрихом Вильгельмом III в январе 1810 года в возрасте 25 лет по рекомендации коллеги-математика и физика Карла Фридриха Гаусса (с которому он регулярно переписывался) [2] он был удостоен звания почетного доктора Геттингенского университета в марте 1811 года.

Примерно в то же время двое мужчин вели эпистолярную переписку. [3] Однако, когда они встретились лично в 1825 году, они поссорились; подробности неизвестны. [4]

В 1842 году Бессель принял участие в ежегодном собрании Британской ассоциации развития науки в Манчестере в сопровождении геофизика Георга Адольфа Эрмана и математика Карла Густава Якоба Якоби .

Бессель женился на Йоханне, дочери химика и фармацевта Карла Готфрида Хагена, который приходился дядей врачу и биологу Герману Августу Хагену, и инженеру-гидротехнику Готтильфу Хагену , который также был учеником и помощником Бесселя с 1816 по 1818 год. Физик Франц Эрнст Нойман. , Близкий соратник и коллега Бесселя, был женат на сестре Йоханны Хаген Флорентийке. Нойман представил точные методы измерения и обработки данных Бесселя на своем математико-физическом семинаре, который он руководил совместно с Карлом Густавом Якобом Якоби в Кенигсберге. [5] Эти строгие методы оказали длительное влияние на работу учеников Неймана и на прусскую концепцию точности измерений.

У Бесселя было два сына и три дочери. Его старшая дочь Мари вышла замуж за Георга Адольфа Эрмана, члена семьи ученых Эрмана . Одним из их сыновей был известный египтолог Адольф Эрман .

После нескольких месяцев болезни Бессель умер в марте 1846 года в своей обсерватории от забрюшинного фиброза . [6]

Работа [ править ]

Кенигсбергская обсерватория в 1830 году. Разрушена бомбардировками во время Второй мировой войны.

Пока обсерватория еще строилась, Бессель разработал Fundamenta Astronomiae на основе наблюдений Брэдли. В качестве предварительного результата он произвел таблицы атмосферной рефракции , которая принесла ему Лаланд премии от Французской академии наук в 1811 году Кенигсбергской обсерватории начала работу в 1813 году.

Начиная с 1819 года, Бессель определил положение более чем 50 000 звезд, используя меридианный круг из Райхенбаха , которому помогали некоторые из его квалифицированных учеников. Самым выдающимся из них был Фридрих Вильгельм Аргеландер .

Проделав эту работу, Бессель смог достичь подвига, которым его больше всего помнят сегодня: ему приписывают то, что он первым использовал звездный параллакс для расчета расстояния до звезды . Некоторое время астрономы полагали, что параллакс обеспечит первое точное измерение межзвездных расстояний. В 1838 году Бессель объявил, что 61 Лебедь имеет параллакс 0,314 угловой секунды ; что с учетом диаметра земной орбиты указывает на то, что звезда находится на расстоянии 10,3 св . лет. [7] [8] [9] Учитывая текущее измерение в 11,4 св. Лет, ошибка в цифре Бесселя составила 9,6%. Почти в то же времяФридрих Георг Вильгельм Струве и Томас Хендерсон измерили параллаксы Веги и Альфы Центавра .

Помимо помощи в определении параллакса 61 Лебедя, точные измерения Бесселя с использованием нового меридианного круга Адольфа Репсольда позволили ему заметить отклонения в движениях Сириуса и Проциона , которые, как он предположил, должны быть вызваны гравитационным притяжением невидимых спутников. [10] [11] [12] Его анонс Сириуса «темного компаньона» в 1844 г. был первым правильным утверждение о ранее ненаблюдаемого компаньона путем позиционного измерения, и в конечном счете привело к открытию Sirius B .

Бессель был первым ученым, который осознал эффект, позже названный личным уравнением , когда несколько одновременно наблюдающих людей определяют несколько разные значения, особенно регистрируя время перехода звезд. [13]

В 1824 году Бессель разработал новый метод расчета обстоятельств затмений с использованием так называемых бесселевских элементов . Его метод упростил расчет до такой степени, не жертвуя точностью, что он используется до сих пор. [ необходима цитата ]

Работа Бесселя в 1840 году способствовала открытию Нептуна в 1846 году в Берлинской обсерватории , через несколько месяцев после смерти Бесселя. По предложению Бесселя (1825 г.) Прусская академия наук начала издание Berliner Akademische Sternkarten ( Берлинские академические звездные карты ) в качестве международного проекта. Одна неопубликованная новая карта позволила Иоганну Готфриду Галле найти Нептун рядом с положением, вычисленным Леверье в 1846 году.

Во втором десятилетии XIX века, изучая динамику «многочастичных» гравитационных систем, Бессель разработал то, что сейчас известно как функции Бесселя . Эти функции имеют решающее значение для решения некоторых дифференциальных уравнений и используются как в классической, так и в квантовой физике .

Бессель отвечает за исправление формулы для выборочной оценки дисперсии, названной в его честь. Это использование коэффициента n  - 1 в знаменателе формулы, а не просто n . Это происходит , когда выборочное среднее , а не среднее населения используются для центрирования данных и поскольку выборочного среднего является линейной комбинацией данных остаточных для выборочного среднего overcounts числа степеней свободы числа уравнений связи - в этот случай один. (См. Также поправку Бесселя ) .

Дополнительным направлением работы была геодезия . [14] Бессель опубликовал метод решения основной геодезической задачи . [15] Он отвечал за обследование Восточной Пруссии, которая присоединилась к прусской и российской триангуляционной сети [16], и он получил оценку повышенной точности для фигуры Земли , ныне называемой эллипсоидом Бесселя . [17] [18]

Бессель был избран членом Прусской академии наук в 1812 году и Французской академии наук в 1816 году, иностранным членом Шведской королевской академии наук в 1823 году и членом Королевского общества в 1825 году. В 1832 году он был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук . [19] В 1827 году Бессель стал членом Королевского института Нидерландов, предшественника Королевской Нидерландской академии искусств и наук . [20]

Бессель дважды выигрывал Золотую медаль Королевского астрономического общества - в 1829 и 1841 годах.

В его честь были названы самый большой кратер на Луне Mare Serenitatis и астероид главного пояса 1552 Бессель , а также два фьорда в Гренландии, Бессель-фьорд на северо-востоке Гренландии и Бессель-фьорд на северо-западе Гренландии . [21]

Публикации [ править ]

Tabulae Regiomontanae Reductionum monitoringum astronomicarum ab anno 1750 usque ad annum 1850 computatae , 1830
латинский
  • Fundamenta Astronomiae pro anno MDCCLV deducta ex monitoringibus viri incomparabilis Джеймс Брэдли в specula astronomica Grenovicensi, per annos 1750–1762 institutis , Кенигсберг, 1818 г.
  • Tabulae Regiomontanae Reductionum monitoringum astronomicarum ab anno 1750 usque ad annum 1850 computatae . Санкт-Петербург: Brüder Borntraeger. 1830 г.
Немецкий
  • Untersuchungen über die scheinbare und wahre Bahn des im Jahre 1807 erschienenen grossen Kometen. [ Исследования видимой и реальной орбиты большой кометы 1807 г. ], Кенигсберг, 1810 г.
  • Untersuchung der Größe und des Einflusses des Vorrückens der Nachtgleichen. [ Исследования прецессии ], Берлин, 1815 г.
  • Untersuchungen über die Länge des einfachen Secundenpendels. [ Исследования длины секундного маятника ], Берлин, 1828 г.
  • Versuche über die Kraft mit welcher die Erde Körper von verschiedener Beschaffenheit anzieht. [ Эксперименты о силе, с которой Земля притягивает предметы из разной материи ], Берлин, 1832 г.
  • Gradmessung in Ostpreußen und ihre Verbindung mit Preußischen und Russischen Dreiecksketten. [ Обзор Восточной Пруссии и его связь с прусской и русской сетями ], Берлин, 1838 г.
  • Darstellung der Untersuchungen und Maaßregeln, welche, с 1835 по 1838 год, durch die Einheit des Preußischen Längenmaaßes veranlaßt worden sind. [ Описание исследований и правил, проведенных в 1835–1838 гг. Для стандартизации прусской единицы длины ], Берлин, 1839 г.
  • Astronomische Beobachtungen auf der Königlichen Universitäts-Sternwarte zu Königsberg. [ Астрономические наблюдения (XXI том) ], Кенигсберг, 1815–1844 гг.
  • Astronomische Untersuchungen. [ Астрономические исследования. (2 тома) ], Кенигсберг, 1841–1842 гг.
  • Генрих Кристиан Шумахер , изд. (1848), Populäre Vorlesungen über wissenschaftliche Gegenstände von FWBessel. [ Популярные лекции на научные темы ], Гамбург.
  • Рудольф Энгельманн (редактор), Абхандлунген фон Фридрих Вильгельм Бессель. [ Трактаты Фридриха Вильгельма Бесселя ]
    • Vol. 1: I. Bewegungen der Körper im Sonnensystem. II. Sphärische Astronomie . Лейпциг 1875 г.
    • Vol. 2: III. Theorie der Instrumente. IV. Стелларастрономия. V. Mathematik . Лейпциг 1876 г.
    • Vol. 3: VI. Geodäsie. VII. Physik. VIII. Verschiedenes - Literatur . Лейпциг 1876 г.
  • Рудольф Энгельманн, изд. (1878), Recensionen von Friedrich Wilhelm Bessel , Лейпциг

См. Также [ править ]

  • Карлос Ибаньес и Ибаньес де Иберо - 1-й президент Международного комитета мер и весов и президент Международной геодезической ассоциации

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Чизхолм 1911 .
  2. ↑ Клиффорд Дж. Каннингем, Закон Боде и открытие Юноны: Исторические исследования в области исследования астероидов , Springer, 2017, стр. 121 и далее.
  3. ^ Гельмут Кох, Введение в классическую математику I: от квадратичного закона взаимности до теоремы униформизации , Springer, p. 90.
  4. ^ Оскар Шейнин, История статистики , Берлин: NG Verlag Berlin, 2012, стр. 88.
  5. ↑ Олеско, Кэтрин М. (1991). Физика как призвание: дисциплина и практика на Кенигсбергском семинаре по физике . Издательство Корнельского университета.
  6. ^ Бессель, Фридрих Вильгельм (1846). «Тод Бесселя» [смерть Бесселя]. Astronomische Nachrichten (на немецком языке). 24 (556): 49–52. Bibcode : 1846AN ..... 24 ... 49В . DOI : 10.1002 / asna.18460240402 .
  7. ^ Бессель, FW (1838). "Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans" [Определение расстояния до 61 Cygni]. Astronomische Nachrichten (на немецком языке). 16 (365–366): 65–96. Bibcode : 1838AN ..... 16 ... 65B . DOI : 10.1002 / asna.18390160502 .
  8. ^ Бессель, FW (1838b). «О параллаксе 61 Лебедя» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 4 (17): 152–161. Bibcode : 1838MNRAS ... 4..152B . DOI : 10.1093 / MNRAS / 4.17.152 .
  9. ^ "Краткая история световых дат" . National Geographic . Архивировано из оригинального 15 апреля 2011 года . Проверено 26 июня 2020 .
  10. ^ Бесселя, FW (1844a). "Ueber Veränderlichkeit der eigenen Bewegungen der Fixsterne" [О вариациях собственных движений неподвижных звезд]. Astronomische Nachrichten (на немецком языке). 22 (514): 145–160. Bibcode : 1844AN ..... 22..145B . DOI : 10.1002 / asna.18450221002 .
  11. ^ Бессель, FW (1844b). "Ueber Veränderlichkeit der eigenen Bewegungen der Fixsterne (Fortsetzung)" [О вариациях собственных движений неподвижных звезд (продолжение)]. Astronomische Nachrichten (на немецком языке). 22 (515): 169–184. Bibcode : 1844AN ..... 22..169B . DOI : 10.1002 / asna.18450221202 .
  12. ^ Бессель, FW (1844c). «О вариациях собственных движений Проциона и Сириуса» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 6 (11): 136–141. Bibcode : 1844MNRAS ... 6R.136B . DOI : 10.1093 / MNRAS / 6.11.136a .
  13. ^ Хоффманн, Кристоф (2007). «Постоянные различия: Фридрих Вильгельм Бессель, концепция наблюдателя в практической астрономии начала девятнадцатого века и история личного уравнения». Британский журнал истории науки . 40 (3): 333–365. DOI : 10.1017 / s0007087407009478 .
  14. ^ Viik, Т. (2006). Ф. В. Бессель и геодезия (PDF) . Международная конференция «Геодезическая дуга Струве 2006»: «Дуга Струве и расширения в пространстве и времени». 13–15 августа 2006 г. Хапаранда и Пайала, Швеция: Lantmäteriet, Gävle, Швеция, 2006. С. 53–63.
  15. ^ Бессель, FW (2010) [1825]. . Перевод CFF Karney & RE Deakin. «Расчет долготы и широты по геодезическим измерениям». Astronomische Nachrichten . 331 (8): 852–861. arXiv : 0908.1824 . Bibcode : 2010AN .... 331..852K . DOI : 10.1002 / asna.201011352 . S2CID 118760590 . Английский перевод Astron. Nachr. 4 , 241–254 (1825) . Опечатки . 
  16. ^ Бессель, FW ; Байер, Дж. Дж. (1838). Gradmessung in Ostpreussen und ihre Verbindung mit Preussischen und Russischen Dreiecksketten [ Обзор Восточной Пруссии и его связь с прусской и российской сетями ] (на немецком языке). Берлин: Дюммлер.
  17. ^ Бессель, FW (1837). "Bestimmung der Axen des elliptischen Rotationssphäroids, welches den vorhandenen Messungen von Meridianbögen der Erde am meisten entspricht" [Определение осей эллипсоида, которые лучше всего подходят для существующих измерений дуг меридианов]. Astronomische Nachrichten (на немецком языке). 14 (333): 333–346. Bibcode : 1837AN ..... 14..333B . DOI : 10.1002 / asna.18370142301 .
  18. ^ Бессель, FW (1841). "Ueber einen Fehler in der Berechnung der französischen Gradmessung und seinen Einfluß auf die Bestimmung der Figur der Erde" [Относительно ошибки в расчетах французской съемки и ее влияния на определение фигуры Земли]. Astronomische Nachrichten (на немецком языке). 19 (438): 97–116. Bibcode : 1841AN ..... 19 ... 97B . DOI : 10.1002 / asna.18420190702 .
  19. ^ «Книга членов, 1780–2010: Глава B» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 24 июня 2011 года .
  20. ^ "Фридрих Вильгельм Бессель (1784 - 1846)" . Королевская Нидерландская академия искусств и наук . Дата обращения 22 мая 2016 .
  21. ^ Schmadel, Lutz D. (2007). «(1552) Бессель». Словарь названий малых планет . Springer Berlin Heidelberg. п. 123. DOI : 10.1007 / 978-3-540-29925-7_1553 . ISBN 978-3-540-00238-3.
  • Джон Фредерик Уильям Гершель , Краткое описание жизни, исследований и открытий Фридриха Вильгельма Бесселя , Лондон: Barclay, 1847 ( он-лайн )
  • Карл Кристиан Брюнс (1875 г.), « Бессель, Фридрих Вильгельм », Allgemeine Deutsche Biographie (ADB) (на немецком языке), 2 , Лейпциг: Duncker & Humblot, стр. 558–567
  • Юрген Хамель: Фридрих Вильгельм Бессель. Лейпциг 1984 ISSN 0232-3516 . 
  • Казимир Лавринович: Фридрих Вильгельм Бессель, 1784–1846. Базель, Бостон, Берлин, 1995, ISBN 3-7643-5113-6 . 
  • Чисхолм, Хью, изд. (1911). «Бессель, Фридрих Вильгельм»  . Британская энциклопедия . 3 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
  • Гилман, округ Колумбия ; Пек, HT; Колби, FM, ред. (1905). «Бессель, Фридрих Вильгельм»  . Новая международная энциклопедия (1-е изд.). Нью-Йорк: Додд, Мид.
  • «Бессель, Фридрих Вильгельм»  . Энциклопедия Nuttall . 1907 г.
  • Публикации системы астрофизических данных Фридриха Вильгельма Бесселя ADS

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Фрике, Уолтер (1970–1980). «Бессель, Фридрих Вильгельм». Словарь научной биографии . 2 . Нью-Йорк: Сыновья Чарльза Скрибнера. С. 97–102. ISBN 978-0-684-10114-9.

Внешние ссылки [ править ]

  • СМИ, связанные с Фридрихом Вильгельмом Бесселем, на Викискладе?
  • О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Фридрих Бессель" , архив истории математики MacTutor , Сент-Эндрюсский университет.
  • Фридрих Бессель на проекте « Математическая генеалогия»