Friedrich Wilhelm Bessel (Almanca telaffuz: [ˈbɛsl̩]; 22 Temmuz 1784 – 17 Mart 1846) bir Alman astronom, matematikçi, fizikçi ve jeodezist idi. Paralaks yöntemiyle güneşten başka bir yıldıza olan uzaklık için güvenilir değerler hesaplayan ilk astronomdu. Matematiksel fonksiyonların özel bir türü, başlangıçta Daniel Bernoulli tarafından keşfedilmiş ve daha sonra Bessel tarafından genelleştirilmiş olmalarına rağmen, Bessel'in ölümünden sonra Bessel fonksiyonları olarak adlandırıldı.
Yaşamı ve ailesi
Bessel, Minden, Vestfalya'da, o zamanlar Prusya idari bölgesinin başkenti Minden-Ravensberg'de geniş bir ailede bir memurun ikinci oğlu olarak doğdu. Bessel, 14 yaşındayken Bremen'de ithalat-ihracat şirketi Kulenkamp'da çıraklık yaptı. İşletmenin kargo gemilerine olan güveni, onun matematiksel becerilerini seyrüsefer problemlerine çevirmesine sebep oldu. Bu da boylam belirlemenin bir yolu olarak astronomi konusuna ilgi duymaya yol açtı.
Bessel, özellikle üniversitede herhangi bir yüksek öğrenim görmemesine rağmen, Ocak 1810'da 25 yaşındayken Prusya Kralı III. Frederick William tarafından yeni kurulan Königsberg Gözlemevi'ne müdür olarak atandı ve ölümüne kadar bu pozisyonda kaldı. Düzenli olarak yazıştığı[2] bir matematikçi ve fizikçi arkadaşı olan Carl Friedrich Gauss'un tavsiyesi üzerine, Mart 1811'de Göttingen Üniversitesi'nden fahri doktor derecesi aldı.
Bu süre zarfında, bu iki adam aralarındaki mektup yazışmasına devam etti.[3] Ancak 1825'te yüz yüze görüştüklerinde detayları bilinmeyen bir nedenle tartıştılar.[4]
Bessel, doktor ve biyolog Hermann August Hagen'in amcası kimyager ve eczacı Karl Gottfried Hagen ile hidrolik mühendisi Gotthilf Hagen'in kızı ve aynı zamanda 1816'dan 1818'e kadar Bessel'in öğrencisi ve asistanı olan Johanna ile evlendi. Bessel'in yakın arkadaşı ve meslektaşı olan fizikçi Franz Ernst Neumann, Johanna Hagen'in kız kardeşi Florentine ile evliydi. Neumann, Königsberg'de Carl Gustav Jacob Jacobi ile birlikte yönettiği matematiksel-fizik seminerinde Bessel'in titiz ölçüm ve veri indirgeme yöntemlerini tanıttı.[5] Bu titiz yöntemlerin Neumann'ın öğrencilerinin çalışmaları ve Prusya'nın ölçümde kesinlik anlayışı üzerinde kalıcı bir etkisi oldu.
Bessel'in iki oğlu ve üç kızı vardı. Büyük oğlu mimar oldu ama 1840'ta 26 yaşında aniden öldü; küçük oğlu doğumdan kısa bir süre sonra öldü. En büyük kızı Marie, akademisyen Erman ailesinin üyesi olan fizikçi Georg Adolf Erman ile evlendi. Oğullarından biri de ünlü MısırbilimciAdolf Erman idi. Üçüncü kızı Johanna politikacı Adolf Hermann Hagen ile evlendi, oğulları fizikçi Ernst Bessel Hagen idi.
Birkaç ay süren hastalıktan sonra Bessel, Mart 1846'da gözlemevinde retroperitoneal fibrozis nedeniyle öldü.[6]
Gözlemevi henüz inşaat halindeyken Bessel, Bradley'in gözlemlerine dayanarak Fundamenta Astronomiaeyi detaylandırdı. Ön sonuç olarak, 1811'de Fransız Bilimler Akademisi'nden kendisine Lalande Ödülü kazandıran atmosferik kırılma tablolarını geliştirdi. Königsberg Gözlemevi 1813'te faaliyete başladı.
1819'dan başlayarak, Bessel, nitelikli öğrencilerinden bazılarının yardımıyla Reichenbach'tan bir meridyen çemberi kullanarak 50.000'den fazla yıldızın konumunu belirledi. Bu öğrencilerden en ünlüsü Friedrich Wilhelm Argelander'dı.
Bessel, yaptığı bu çalışmayla, bugün en çok hatırlandığı başarısına ulaşmayı başardı: bir yıldıza olan mesafeyi hesaplamak için yıldız paralaksını ilk kullanan kişi olarak kabul ediliyor. Gök bilimciler bir süredir paralaksın yıldızlararası mesafelerin ilk doğru ölçümünü sağlayacağına inanıyorlardı. 1838'de Bessel, 61 Cygni'nin 0.314 ark saniyelik bir paralaksa sahip olduğunu duyurdu; bu, Dünya'nın yörüngesinin çapı göz önüne alındığında, yıldızın 10.3 ışık yılı uzaklıkta olduğunu gösterdi.[7][8][9] 11.4 ışık yıllık mevcut ölçüm göz önüne alındığında, Bessel'in rakamında %9,6'lık bir hata vardı. Bu sonuçlar sayesinde gök bilimciler sadece evrenin vizyonunu kozmik büyüklüğün çok ötesine genişletmekle kalmadılar, ayrıca 1728'de James Bradley tarafından ışığın sapması keşfinden sonra, Dünya'nın göreceli hareketinin ikinci bir ampirik kanıtı elde edilmiş oldu.[10]
Bessel'in Adolf Repsold'dan yeni bir meridyen çemberi kullanarak yaptığı hassas ölçümler, 61 Cygni'nin paralaksını belirlemeye yardımcı olmasının yanı sıra, Sirius ve Procyon'un hareketlerindeki sapmaları fark etmesini sağladı ve bunun, görünmeyen ortağın (çift yıldızı meydana getiren iki öğeden daha sönük olanı) yerçekimsel çekiminden kaynaklanması gerektiği sonucuna vardı.[11][12][13] 1844'te Sirius'un "karanlık ortağını" duyurması, konumsal ölçümle daha önce gözlemlenmemiş bir yoldaşın ilk doğru iddiasıydı ve sonunda Sirius B'nin keşfedilmesine yol açtı.
Bessel, daha sonra kişisel denklem olarak adlandırılan ve aynı anda gözlem yapan birkaç kişinin, özellikle yıldızların geçiş zamanını kaydederek, biraz farklı değerler belirlediğini fark eden ilk bilim insanıydı.[14]
1824'te Bessel, Bessel elementleri olarak adlandırılan yöntemi kullanarak tutulmaların koşullarını hesaplamak için yeni bir yöntem geliştirdi. Yöntemi, hesaplamayı doğruluktan ödün vermeden o kadar basitleştirdi ki, bugün hala kullanılmaktadır.[kaynak belirtilmeli]
Bessel'in 1840'taki çalışması, Bessel'in ölümünden birkaç ay sonra, 1846'da Berlin Gözlemevi'nde Neptün'ün keşfine katkıda bulundu. Bessel'in (1825) önerisi üzerine Prusya Bilimler Akademisi uluslararası bir proje olarak Berliner Akademische Sternkartenin ("Berlin Akademik Yıldız Tabloları") baskısını başlattı. Yayımlanmamış yeni bir harita, Johann Gottfried Galle'in 1846'da LeVerrier tarafından hesaplanan konumun yakınında Neptün'ü bulmasını sağladı.
19. yüzyılın ikinci on yılında, 'çok-cisim' yerçekimi sistemlerinin dinamiklerini incelerken Bessel, şimdi Bessel fonksiyonu olarak bilinen kavramı geliştirdi. Belirli diferansiyel denklemlerin çözümü için kritik olan bu fonksiyonlar hem klasik fizik hem de kuantum fiziği alanlarında kullanılır.
Bessel, daha sonra onuruna isimlendirilen örnek varyans tahmincisi formülünün düzeltilmesini sağlamıştır. Bu düzeltme sadece formülün paydasında n yerine n − 1 çarpanının kullanılmasıdır. Bu, verileri ortalamak için "popülasyon ortalaması" yerine "örnek ortalaması" kullanıldığında ve örnek ortalaması verilerin doğrusal bir kombinasyonu olduğundan, örnek ortalamasına kalan artık serbestlik derecelerinin sayısı kısıtlama denklemlerinin sayısını aştığında meydana gelir - mevcut durumda 1. (Ayrıca bakınız; Bessel düzeltmesi).
Tabulae Regiomontanae reductionum observationum astronomicarum ab anno 1750 usque ad annum 1850 computatae, 1830
Latince
Fundamenta Astronomiae pro anno MDCCLV deducta ex observationibus viri incomparabilis James Bradley in specula astronomica Grenovicensi, per annos 1750–1762 institutis, Königsberg, 1818
Untersuchungen über die scheinbare und wahre Bahn des im Jahre 1807 erschienenen grossen Kometen. [Investigations on the apparent and the real orbit of the great comet of 1807], Königsberg, 1810
Untersuchung der Größe und des Einflusses des Vorrückens der Nachtgleichen. [Investigations on precession], Berlin, 1815
Untersuchungen über die Länge des einfachen Secundenpendels. [Investigations on the length of the seconds pendulum], Berlin, 1828
Versuche über die Kraft mit welcher die Erde Körper von verschiedener Beschaffenheit anzieht. [Experiments on the force with which the earth attracts things of different matter], Berlin, 1832
Bessel, Friedrich Wilhelm; Baeyer, Johann Jacob (1838), Gradmessung in Ostpreußen und ihre Verbindung mit Preußischen und Russischen Dreiecksketten. [The East Prussian Survey and its connection with the Prussian and Russian networks], Berlin, Bibcode:1838goiv.book.....B
Darstellung der Untersuchungen und Maaßregeln, welche, in 1835 bis 1838, durch die Einheit des Preußischen Längenmaaßes veranlaßt worden sind. [Description of the investigations and rules arranged in 1835 to 1838 for the standardization of the prussian unit of length], Berlin, 1839
Astronomische Beobachtungen auf der Königlichen Universitäts-Sternwarte zu Königsberg. [Astronomical Observations (XXI Volumes)], Königsberg, 1815–1844
Heinrich Christian Schumacher, (Ed.) (1848), Populäre Vorlesungen über wissenschaftliche Gegenstände von F.W.Bessel. [Popular lectures on scientific subjects], Hamburg
Rudolf Engelmann ((Ed.)), Abhandlungen von Friedrich Wilhelm Bessel. [Treatises of Friedrich Wilhelm Bessel]
Vol. 1: I. Bewegungen der Körper im Sonnensystem. II. Sphärische Astronomie. Leipzig 1875
Vol. 2: III. Theorie der Instrumente. IV. Stellarastronomie. V. Mathematik. Leipzig 1876
Vol. 3: VI. Geodäsie. VII. Physik. VIII. Verschiedenes – Literatur. Leipzig 1876.
Rudolf Engelmann, (Ed.) (1878), Recensionen von Friedrich Wilhelm Bessel, Leipzig
^Clifford J. Cunningham, Bode's Law and the Discovery of Juno: Historical Studies in Asteroid Research, Springer, 2017, pp. 121ff..
^Helmut Koch, Introduction to Classical Mathematics I: From the Quadratic Reciprocity Law to the Uniformization Theorem, Springer, p. 90.
^Oscar Sheynin (2012), History of Statistics(PDF), Berlin: NG Verlag Berlin, s. 88, 8 Mart 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi(PDF), erişim tarihi: 29 Ağustos 2022
^Hoffmann, Christoph (2007). "Constant differences: Friedrich Wilhelm Bessel, the concept of the observer in early nineteenth-century practical astronomy and the history of the personal equation". British Journal for the History of Science. 40 (3): 333-365. doi:10.1017/s0007087407009478.
^Viik, T. (2006). F.W. Bessel and Geodesy(PDF). Struve Geodetic Arc 2006 International Conference: The Struve Arc and Extensions in Space and Time. 13–15 Ağustos 2006. Haparanda and Pajala, Sweden: Lantmäteriet, Gävle, Sweden, 2006. ss. 53-63. 9 Kasım 2013 tarihinde kaynağından arşivlendi(PDF). Erişim tarihi: 29 Ağustos 2022.
.jpg)
