Friedrich Bessel

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Friedrich Wilhelm Bessel (1784-1846) természettudós.

Nem volt a korabeli gyakorlati csillagászatnak olyan ága, amelyben ne adott volna az utókornak valamilyen kulcsot a további zárak kinyitásához, s ez a munkássága eredményezte, hogy róla, mint a gyakorlati csillagászat atyjáról beszélünk. Nagy rang ez a tudományok történetében, ennél nagyobb megtiszteltetésben csak Gauss részesült az utókor részéről, akit a matematika koronázatlan királyának szoktak nevezni. Különösen fontos az a munkája, amelyet 1839-ben fejezett be: a 61 Cygni jelzésű csillag távolságának megmérése. Azonban Bessel munkássága nem csupán a gyakorlati, hanem az elméleti csillagászatra, a matematikára és a geodéziára is kiterjedt.

1784. július 22-én született Minden–ben, Észak-Rajna–Vesztfália egyik kisvárosában. Szülei kereskedőnek szánták, és 1798-ban egy brémai kereskedőhöz adták tanulónak. Azonban a kamatszámítás helyett a hajózáshoz, a navigációhoz szükséges csillagászatot és matematikát kezdte tanulmányozni. Mégsem lett tengerész – az utókor nagy szerencséjére.

1804-ben, 20 éves korában kiszámította a Halley–üstökös pályáját Thomas Harriot 1607. évi megfigyelésének adataiból. Ezt a dolgozatát bemutatta Olbers-nek, aki tanítványává fogadta és később így nyilatkozott róla: egész csillagászati működésemnél nagyobb értékűnek tartom azt, hogy Besselt sikerült a csillagászatnak megnyernem. Olbers javaslatára Schröter alkalmazta lilienthali obszervatóriumában, ahol a megfigyelési feladatai mellett folytatta korábban kezdett vizsgálatait. Bradley Greenwichben végzett megfigyeléseit saját megfigyeléseivel összehasonlítva meghatározta a refrakció, a precesszió és az aberráció állandóit. A publikáció Fundamenta astronomiae deducta ex observationibus James Bradley címmel 1818-ban jelent meg Königsbergben.

Bessel és Bradley megfigyelései igen sok csillagra terjedtek ki. Ilyen hatalmas anyag hibákat rejt magában. Az említett állandók kiszámításánál igen komoly hibaszámítási ismeretekkel is kellett rendelkezni. Bessel maga mondta egy előadásában: Igaz mérési adatokról nem lehet szó, az adatok csak valószínű értékek, amelyeknek a valószínűsége annál nagyobb, minél kisebb az átlagostól való eltérések maximuma. Bernoulli és Gauss eredményeivel tisztában volt, s maga is foglalkozott az idevágó matematikai kutatásokkal. A trigonometrikus polinomokra vonatkozó Bessel–féle feladatot ma is alkalmazzák a matematikát segédtudományként használó kutatásoknál. Ez a feladat a következő: meghatározandó az a legfeljebb m–edrendű trigonometrikus polinom, amely az adott ekvidisztáns helyeken olymódon közelíti meg a mérési értékeket, hogy a hibák négyzeteinek összege a lehető legkisebb.

A lilienthali csillagvizsgálóban végzett munkája és tudományos eredményei meghozták számára az elismerést. III. Frigyes Vilmos porosz király meghívta a Königsbergi Egyetemre, s megbízta az egyetemi csillagvizsgáló megszervezésével. Az intézet 1813-ban készült el, melyet Bessel a haláláig vezetett. Kezdetben a szegényes műszerpark arra kényszerítette, hogy elméleti kutatásokkal foglalkozzék behatóbban. Erre az időre esik az ő nevét viselő függvény és egyenlet vizsgálata. A Bessel–féle függvény a transzcendes függvények osztályába tartozik, s a Bessel–féle differenciálegyenletnek a megoldása. A nulladrendű Bessel függvény a köralakú lemez rezgésének, valamint a körhullámok mozgásának leírására szolgál. Maga Bessel az egyenletet a bolygók perturbáció-számítására használta, s kielégítő megoldást adott a Kepler–problémára.

1819-ben bővült a königsbergi intézet műszerállománya. Egy Reichenbach-meridiánt kaptak, s ezzel mintegy 75 000 csillag megfigyelését végezték el. Eközben felfedezte a személyi egyenlet jelentőségét: minden megfigyelő mást észlel, de az egyes megfigyelők tévedéseiben valami rendszeresség mutatkozik, amelyet figyelembe véve a mérések pontosságát fokozni lehet.

1826-ban Berlinben meghatározta a másodpercinga hosszát. Erről az Untersuchungen über die Lange des einfachen Secundenpendels für Berlin című munkájában számolt be.

1831-32-ben Kelet-Poroszországban Bauerral háromszögelési méréseket végzett, s meghatározta egy meridiánfok pontos hosszát.

1841-ben az addig ismert 10 legjobb fokmérésből megállapította a Föld lapultságát. Az eredmény Gradmessung in Ostpreussen und ihre Verbindung mit preussischen und russischen Dreiecksketten címmel 1838-ban jelent meg Königsbergben. Számításai szerint az egyenlítői sugár a = 6 377 397 km, a sarki sugár b = 6 356 079 km. Eszerint a lapultság 1:299,15, ami összevetve Hayford 1909. évi mérésével (1:296,95) és Kraszovszkij 1936. évi eredményével (1:298,78) az ő korában kiváló eredménynek számít.

1837 augusztusától 1839 októberéig figyelte a 61 Cygni mozgását. A mérések eredményeként azt kapta, hogy a csillag az égbolton olyan ellipszisen mozog, amilyent a csillagnak az ekliptikához való viszonyából várt. Az ellipszis nagytengelyét 0,36"-nyinek találta, vagyis ekkora szög alatt látszana a földpálya nagytengelye a csillagról: parallaxis. Ebből az adatból már egyszerű számítással adódik, hogy a csillag távolsága 2,78 pc (parsec), azaz 9 fényév. Később még tökéletesebb műszerekkel a 61 Cygni parallaxisát 0,30"-nek mérték.

Bessel mérése nemcsak évszázados problémát döntött el, hanem a jövő számára is mérőszalagot készített a Világ felmérésére.