Фридрих Бессель - Friedrich Bessel

Фридрих Вильгельм Бессель
Фридрих Вильгельм Бессель (картина 1839 года) .jpg
К. А. Дженсен, Фридрих Вильгельм Бессель, 1839 (Нью-Карлсберг Глиптотек )
Родившийся(1784-07-22)22 июля 1784 г.
Minden, Минден-Равенсберг (сегодняшний день Германия )
Умер17 марта 1846 г.(1846-03-17) (61 год)
Кенигсберг, Пруссия (сегодняшний день Калининград, Россия )
НациональностьПрусский (Немецкий )
ИзвестенФункции Бесселя
Звездный параллакс
Эллипсоид Бесселя
(полный список здесь )
НаградыДоктор философии (Hon):
Геттингенский университет (1811)
Приз Лаланда (1811), (1816)
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 Немецкий астроном, математик, физик и геодезист. Он был первым астрономом, определившим достоверные значения расстояния от Солнца до другой звезды методом параллакс. Был назван специальный тип математических функций Функции Бесселя после смерти Бесселя, хотя первоначально они были обнаружены Даниэль Бернулли а затем обобщил Бесселем.

Жизнь и семья

Бессель родился в Minden, Вестфалия, затем столица прусского административного района Минден-Равенсберг, как второй сын государственного служащего. Он родился в многодетной семье в Германии. В 14 лет Бессель поступил учеником в импортно-экспортный концерн Kulenkamp в г. Бремен. Опора бизнеса на грузовые суда заставила его математический навыки к проблемам в навигация. Это, в свою очередь, вызвало интерес к астрономия как способ определения долгота.

Бессель привлек внимание крупного деятеля немецкой астрономии того времени, Генрих Вильгельм Ольберс, уточнив орбитальные расчеты для Комета Галлея в 1804 г., используя старые данные наблюдений, взятые из Томас Харриот и Натаниэль Торпорли в 1607 г.[1]

Два года спустя Бессель покинул Куленкамп и стал Иоганн Иероним Шретер помощник в Лилиенталь Обсерватория рядом Бремен. Там он работал над Джеймс Брэдли Наблюдения за звездами позволят определить точное положение около 3222 звезд.[1]

Несмотря на отсутствие высшего образования, особенно в университете, Бессель был назначен директором недавно созданного Кенигсбергская обсерватория королем Фридрих Вильгельм III Пруссии в январе 1810 г., в возрасте 25 лет. По рекомендации коллег-математика и физика. Карл Фридрих Гаусс (с которым он регулярно переписывался)[2] ему была присуждена степень почетного доктора Геттингенский университет в марте 1811 г.

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

В 1842 году Бессель принял участие в ежегодном собрании Британская ассоциация развития науки в Манчестере в сопровождении геофизика Георг Адольф Эрман и математик Карл Густав Джейкоб Якоби.

Бессель женился на Йоханне, дочери химика и фармацевта. Карл Готфрид Хаген кто был дядей врача и биолога Герман Август Хаген и инженер-гидротехник Готхильф Хаген, последний 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 Бесселя измерения и обработки данных на своем математико-физическом семинаре, которым он руководил совместно с Карл Густав Джейкоб 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. Эрман. Один из их сыновей был известным египтолог Адольф Эрман.

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

Работа

Кенигсбергская обсерватория в 1830 году. Он был разрушен бомбардировками во время Второй мировой войны.

Пока обсерватория еще строилась, Бессель разработал Fundamenta Astronomiae на основе наблюдений Брэдли. В качестве предварительного результата он подготовил таблицы атмосферная рефракция это принесло ему Приз Лаланда от Французская Академия Наук в 1811 г. Кенигсбергская обсерватория начала работу в 1813 г.

Начиная с 1819 года, Бессель определил положение более 50000 звезд с помощью меридианный круг из Райхенбах, которому помогают некоторые из его квалифицированных учеников. Самым известным из них был Фридрих Вильгельм Аргеландер.

Проделав эту работу, Бессель смог добиться того подвига, которым его больше всего помнят сегодня: ему приписывают то, что он первым применил звездный параллакс в расчет расстояния до звезды. Некоторое время астрономы полагали, что параллакс обеспечит первое точное измерение межзвездных расстояний. В 1838 году Бессель объявил, что 61 Лебедь имел параллакс 0,314 угловые секунды; что, учитывая диаметр земной шар орбиты, обозначено, что звезда 10,3 лы прочь.[7][8][9] Учитывая текущее измерение 11,4 св. Лет, показатель Бесселя имел ошибку 9,6%. Почти в то же время Фридрих Георг Вильгельм Струве и Томас Хендерсон измерил параллаксы Вега и Альфа Центавра.

Помимо помощи в определении параллакса 61 Лебедя, точные измерения Бесселя с использованием нового меридианного круга от Адольфа Репсольда позволили ему заметить отклонения в движениях Сириус и Процион, который, как он предположил, должен быть вызван гравитационным притяжением невидимых спутников.[10][11][12]Его объявление о «темном спутнике» Сириуса в 1844 году было первым правильным заявлением о ранее ненаблюдаемом спутнике посредством позиционных измерений и в конечном итоге привело к открытию Сириус Б.

Бессель был первым ученым, осознавшим эффект, позже названный личное уравнение, что 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 называемого Бесселевские элементы. Его метод упростил расчет до такой степени, не жертвуя точностью, что он используется до сих пор.[нужна цитата ]

Работа Бесселя в 1840 году способствовала открытие Нептуна в 1846 г. Берлинская обсерватория через несколько месяцев после смерти Бесселя. По предложению Бесселя (1825 г.) Прусская Академия Наук начал издание Berliner Akademische Sternkarten (Звездная карта Берлинской академической школы) как международный проект. Включена одна неопубликованная новая диаграмма Иоганн Готфрид 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. Критично для решения некоторых дифференциальные уравнения, эти функции используются как в классических, так и в квантовая физика.

Бессель отвечает за поправку к формуле для выборочная дисперсия оценщик назван в его честь. Это использование фактора п - 1 в знаменателе формулы, а не просто п. Это происходит, когда выборочное среднее а не Средняя численность населения используется для центрирования данных, и поскольку выборочное среднее представляет собой линейную комбинацию данных, невязка к выборочному среднему значению превышает количество степеней свободы на количество уравнений ограничения - в данном случае - на единицу. (Также см Поправка Бесселя ).

Дополнительное поле работы было геодезия.[14]Бессель опубликовал метод решения основной геодезическая задача.[15]Он отвечал за обследование Восточной Пруссии, которая присоединилась к прусской и российской триангуляционной сети.[16]и он получил оценку повышенной точности для фигура земли, в настоящее время именуемые Эллипсоид Бесселя.[17][18]

Бессель был избран членом Прусская Академия Наук в 1812 г. Французская Академия Наук в 1816 г. иностранный член Шведская королевская академия наук в 1823 г. и сотрудник Королевское общество в 1825 г. В 1832 г. он был избран иностранным почетным членом Американская академия искусств и наук.[19] В 1827 году Бессель стал членом Королевского института Нидерландов, предшественника Королевская Нидерландская академия искусств и наук.[20]

Бессель выиграл Золотая медаль Королевского астрономического общества дважды, в 1829 и 1841 гг.

Самый большой кратер в лунном Mare Serenitatis и главный пояс астероид 1552 Бессель, а также два фьорда в Гренландии, Бессель-фьорд, северо-восточная Гренландия и Бессель-фьорд, Северо-Западная Гренландия, были названы в его честь.[21]

Публикации

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 computatæ, Кенигсберг, 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. [Опыты о силе, с которой Земля притягивает предметы различной материи], Берлин, 1832 г.
  • Gradmessung in Ostpreußen und ihre Verbindung mit Preußischen und Russischen Dreiecksketten. [Обзор Восточной Пруссии и его связь с прусской и российской сетями], Берлин, 1838 г.
  • Darstellung der Untersuchungen und Maaßregeln, welche, в 1835-1838 гг., Durch die Einheit des Preußischen Längenmaaßes veranlaßt worden sind. [Описание исследований и правил, организованных с 1835 по 1838 год 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 г.), Populäre Vorlesungen über wissenschaftliche Gegenstände von F.W.Bessel. [Популярные лекции по научной тематике], Гамбург
  • Рудольф Энгельманн (ред.), Abhandlungen von Friedrich Wilhelm Bessel. [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. В. Математик. Лейпциг 1876 г.
    • Vol. 3: VI. Geodäsie. VII. Physik. VIII. Verschiedenes - Literatur. Лейпциг 1876 г.
  • Рудольф Энгельманн, изд. (1878 г.), Recensionen von Friedrich Wilhelm Bessel, Лейпциг

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Чисхолм 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 к теореме униформизации, Springer, стр. 90.
  4. ^ Оскар Шейнин, История статистики, Берлин: NG Verlag Berlin, 2012, с. 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). 24 (556): 49–52. Bibcode:1846AN ..... 24 ... 49B. Дои:10.1002 / asna.18460240402.
  7. ^ Бессель, Ф. В. (1838). "Bestimmung der Entfernung des 61sten Sterns des Schwans" [Определение расстояния до 61 Лебедя]. Astronomische Nachrichten (на немецком). 16 (365–366): 65–96. Bibcode:1838АН ..... 16 ... 65Б. Дои:10.1002 / asna.18390160502.CS1 maint: ref = harv (связь)
  8. ^ Бессель, Ф. В. (1838b). "О параллаксе 61 Лебедя". Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 4 (17): 152–161. Bibcode:1838МНРАС ... 4..152Б. Дои:10.1093 / mnras / 4.17.152.CS1 maint: ref = harv (связь)
  9. ^ «Краткая история световых свиданий». Национальная география. Архивировано из оригинал 15 апреля 2011 г.. Получено 26 июн 2020.
  10. ^ Бессель, Ф. В. (1844a). "Ueber Veränderlichkeit der eigenen Bewegungen der Fixsterne" [О вариациях собственных движений неподвижных звезд]. Astronomische Nachrichten (на немецком). 22 (514): 145–160. Bibcode:1844АН ..... 22..145Б. Дои:10.1002 / asna.18450221002.CS1 maint: ref = harv (связь)
  11. ^ Бессель, Ф. В. (1844b). "Ueber Veränderlichkeit der eigenen Bewegungen der Fixsterne (Fortsetzung)" [О вариациях собственных движений неподвижных звезд (продолжение)]. Astronomische Nachrichten (на немецком). 22 (515): 169–184. Bibcode:1844АН ..... 22..169Б. Дои:10.1002 / asna.18450221202.CS1 maint: ref = harv (связь)
  12. ^ Бессель, Ф. В. (1844c). «О вариациях собственных движений Проциона и Сириуса». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества. 6 (11): 136–141. Bibcode:1844МНРАС ... 6Р.136Б. Дои:10.1093 / mnras / 6.11.136a.CS1 maint: ref = harv (связь)
  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. Дои:10,1017 / с0007087407009478.CS1 maint: ref = harv (связь)
  14. ^ Вийк, Т. (2006). Ф.В. Бессель и геодезия (PDF). Международная конференция «Геодезическая дуга Струве 2006»: «Дуга Струве и протяженность пространства и времени». 13–15 августа 2006 г. Хапаранда и Пайала, Швеция: Lantmäteriet, Gävle, Швеция, 2006. С. 53–63.
  15. ^ Бессель, Ф. В. (2010) [1825]. . Перевод К. Ф. Карни и Р. Э. Дикина. «Расчет долготы и широты по геодезическим измерениям». Astronomische Nachrichten. 331 (8): 852–861. arXiv:0908.1824. Bibcode:2010AN .... 331..852K. Дои:10.1002 / asna.201011352. S2CID  118760590. Английский перевод Astron. Nachr. 4, 241–254 (1825). Опечатки.
  16. ^ Бессель, Ф. В.; 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). Берлин: Дюммлер.
  17. ^ Бессель, Ф. В. (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). 14 (333): 333–346. Bibcode:1837AN ..... 14..333B. Дои:10.1002 / asna.18370142301.CS1 maint: ref = harv (связь)
  18. ^ Бессель, Ф. В. (1841). "Ueber einen Fehler in der Berechnung der französischen Gradmessung und seinen Einfluß auf die Bestimmung der Figur der Erde" [Об ошибке в вычислении французской съемки и ее влиянии на определение фигуры Земли]. Astronomische Nachrichten (на немецком). 19 (438): 97–116. Bibcode:1841АН ..... 19 ... 97Б. Дои:10.1002 / asna.18420190702.
  19. ^ «Книга членов, 1780–2010: Глава B» (PDF). Американская академия искусств и наук. Получено 24 июн 2011.
  20. ^ "Фридрих Вильгельм Бессель (1784 - 1846)". Королевская Нидерландская академия искусств и наук. Получено 22 мая 2016.
  21. ^ Шмадель, Лутц Д. (2007). «(1552) Бессель». Словарь названий малых планет - (1552) Бессель. Springer Berlin Heidelberg. п. 123. Дои:10.1007/978-3-540-29925-7_1553. ISBN  978-3-540-00238-3.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка