フリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセル

フリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセル
CA ジェンセン、フリードリヒ ヴィルヘルム ベッセル、1839 年 (ニューヨーク カールスバーグ グリプトテック)
生まれる	( 1784-07-22 )1784年7月22日 ミンデン、プロイセン王国、神聖ローマ帝国
死亡	1846年3月17日(1846-03-17)（61歳） ケーニヒスベルク、プロイセン王国
国籍	ドイツ語
知られている	ベッセル関数 ベッセル楕円体 ベッセル多項式 ベッセル要素 ベッセル補正 ベッセル不等式 レプソルド・ベッセル振り子
受賞歴	ゲッティンゲン大学博士号（優等）（1811年）、 ラランド賞（1811年）、（1816年）、 王立天文学会金メダル（1829年および1841年）
科学者としてのキャリア
フィールド	天文学、数学、測地学
機関	ケーニヒスベルク大学
博士課程の学生	フリードリヒ・ヴィルヘルム・アルゲランダー・ ハインリヒ・シェルク

フリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセル（ドイツ語: [ˈbɛsl̩] ; 1784年7月22日 - 1846年3月17日）は、ドイツの天文学者、数学者、物理学者、測地学者である。彼は、視差の方法で太陽から他の恒星までの距離の信頼できる値を決定した最初の天文学者である。いくつかの重要な数学関数は、ベッセルの死後、ベッセル関数と名付けられたが、それらはもともとダニエル・ベルヌーイによって発見され、ベッセルによって一般化された。

ベッセルは、当時プロイセン行政管区ミンデン＝ラーフェンスベルクの首都であったヴェストファーレン州ミンデンで、大家族の官僚の次男として生まれました。14歳のとき、ラテン語での教育が気に入らなかったため学校を中退し、ブレーメンの輸出入会社クーレンカンプで徒弟として働きました。その会社は貨物船に依存していたため、ベッセルは数学のスキルを航海の問題に応用するようになりました。これがきっかけで、経度を決定する方法としての天文学に興味を持つようになりました。

ベッセルは、1607年にトーマス・ハリオットとナサニエル・トルポリーから得た古い観測データを使用して、1804年にハレー彗星の軌道計算の改良を行い、ブレーメンの開業医であり有名な天文学者であるハインリヒ・ヴィルヘルム・オルバースの注目を集めました。 ^[1]フランツ・クサーヴァー・フォン・ザッハは、彼の雑誌「Monatliche Correspondenz」でその結果を編集しました。

商業教育を終えたベッセルは1806年にクーレンカンプを去り、カール・ルートヴィヒ・ハーディングの後任としてブレーメン近郊のリリエンタールにあるヨハン・ヒエロニムス・シュレーターの私設天文台の助手となった。そこで彼はジェームズ・ブラッドリーの恒星観測データを基に、約3,222個の恒星の正確な位置を算出した。^[1]

ベッセルは高等教育、特に大学教育を受けていなかったにもかかわらず、1810年1月に25歳でプロイセン国王フリードリヒ・ヴィルヘルム3世から新設のケーニヒスベルク天文台の所長に任命され、死ぬまでその職に留まった。哲学部の年長教授の中には、学位も持たないベッセルが数学を教える権利に異議を唱える者もいた。そこで彼は同僚のカール・フリードリヒ・ガウスに頼り、1811年3月にゲッティンゲン大学から名誉博士号を授与された。この2人の科学者は1804年から1843年まで文通していた。1837年、2人はガウスの出版が非常に遅い癖について口論になった。^[2]

1842年、ベッセルは地球物理学者のゲオルク・アドルフ・エルマンと数学者のカール・グスタフ・ヤコブ・ヤコビとともにマンチェスターで開催された英国科学振興協会の年次総会に出席し、天文時計に関する報告を行った。^[3]

ベッセルは、化学者で薬剤師のカール・ゴットフリート・ハーゲンの娘で、夫は医師で生物学者のヘルマン・アウグスト・ハーゲン、妻は水力技師のゴットヒルフ・ハーゲンで、ゴットヒルフ・ハーゲンも1816年から1818年までベッセルの弟子で助手だった。ベッセルの親しい友人で同僚だった物理学者のフランツ・エルンスト・ノイマンは、ヨハンナ・ハーゲンの妹フロレンティーヌと結婚した。ノイマンは、ケーニヒスベルクでカール・グスタフ・ヤコブ・ヤコビと共同で指導していた数学物理学のセミナーに、ベッセルの厳密な測定法とデータ整理法を導入した。^[4]これらの厳密な方法は、ノイマンの弟子たちの研究と、プロイセンの測定精度の概念に永続的な影響を与えた。

ベッセルには2人の息子と3人の娘がいた。長男は建築家になったが、1840年に26歳で急死し、次男も生後まもなく死亡した。長女のマリーは、学者一家の物理学者ゲオルク・アドルフ・エルマンと結婚した。2人の息子の1人は、有名なエジプト学者 アドルフ・エルマンである。3人目の娘ヨハンナは政治家アドルフ・ヘルマン・ハーゲンと結婚した。2人の息子の1人は物理学者エルンスト・ベッセル・ハーゲンで、数学者エーリッヒ・ベッセル・ハーゲンは彼らの孫である。ベッセルは、協力者ヨハン・ヤコブ・バイヤーの息子アドルフ・フォン・バイヤーの名付け親であった。

ベッセルは数ヶ月の闘病の末、1846年3月に後腹膜線維症のため天文台で亡くなった。^{[5] [6]}

天文台がまだ建設中だった頃、ベッセルはブラッドリーの観測に基づいて「天文学の基礎」を作成した。予備的な成果として大気の屈折表を作成し、1811 年にフランス科学アカデミーからラランド賞を受賞した。ケーニヒスベルク天文台は 1813 年に運用を開始した。

1819年から、ベッセルは有能な弟子たちの協力を得て、ライヘンバッハの子午線で5万個以上の星の位置を決定した。弟子の中で最も著名なのはフリードリヒ・ヴィルヘルム・アルゲランダーで、後継者はオットー・アウグスト・ローゼンベルガーとアウグスト・ルートヴィヒ・ブッシュである。

ベッセルは、フラウンホーファーのヘリオメータを用いて恒星視差法を用いて恒星と太陽系の距離について初めて信頼できる値を決定した。1838年に彼は、はくちょう座61番星の視差を0.314秒角と発表し、これは恒星が10.3光年離れていることを示した。^{[7] [8] [9]} 当時の測定値である11.4光年と比較すると、ベッセルの数字には9.6%の誤差があった。これらの結果により、天文学者は宇宙の大きさをはるかに超えて宇宙の視野を広げただけでなく、1728年にジェームズ・ブラッドリーが光行差を発見した後は、地球の相対的な動きに関する2番目の経験的証拠が生み出された。^[10]その後まもなく、フリードリヒ・ゲオルク・ヴィルヘルム・シュトルーベとトーマス・ヘンダーソンがベガとアルファ・ケンタウリの視差を報告した。

アドルフ・レプソルドによる新しい子午線円の精密測定により、ベッセルはシリウスとプロキオンの動きの偏差に気付くことができた。これは、見えない伴星の重力によって引き起こされたに違いない。^{[11] [12]} 1844年に彼がシリウスの「暗黒の伴星」を発表したことは、位置測定によってこれまで観測されていなかった伴星が初めて正しく主張されたことであり、最終的には1862年にアルヴァン・グラハム・クラークによるシリウスBの発見、つまり白色矮星の最初の発見につながった。ジョン・マーティン・シェーベルレは1896年にプロキオンBを発見した。

ベッセルは、後に個人方程式と呼ばれる効果、特に星の通過時間の記録において同時に観察する複数の人がわずかに異なる値を決定するという効果を認識した最初の科学者でした。^[13]

1824年、ベッセルはいわゆるベッセル要素を使用して日食の状況を計算する新しい方法を開発しました。彼の方法は、精度を犠牲にすることなく計算を非常に簡素化したため、今日でも使用されています。^[14]

ベッセルの提案により、プロイセン科学アカデミーは、ヨハン・フランツ・エンケを編集長とする国際プロジェクトとして、1825年にベルリン・アカデミッシェ・シュテルンカルテン（ベルリン学術星図）の編集を開始しました。未発表の新しい星図のおかげで、ヨハン・ゴットフリート・ガレは、 1846年9月にベルリン天文台でル・ヴェリエが計算した位置の近くに海王星を見つけることができました。

19 世紀の 10 年間に、多体問題として重力システムの力学を研究していたベッセルは、現在ベッセル関数として知られる関数を開発しました。特定の微分方程式を解くのに不可欠なこれらの関数は、古典物理学と量子物理学の両方で使用されています。

標本分散推定値の式の補正項は、彼にちなんで名付けられています。これは、 式の分母にnだけではなく係数n − 1 を使用するというものです。これは、データを中心化するために母集団平均ではなく標本平均が使用される場合に発生します。標本平均はデータの線形結合であるため、標本平均に対する残差は、制約方程式の数 (この場合は 1) だけ自由度の数を多く数えます。

ベッセルは、同時代の多くの天文学者と同様、測地学の分野にも取り組みました。 ^[15] 最初は理論的に、測地学の主要な問題を解決する方法を発表しました。^[16] 1830年に、彼は当時存在していたプロイセンとロシアの三角測量網を接続する目的で、東プロイセンの測量の王命を受けました。この作業は、当時プロイセン軍の少佐であったヨハン・ヤコブ・バイヤーと協力して行われ、最終報告書は1838年に出版されました。^{[17]彼はまた、いくつかの}弧の測定に基づいて、今日ではベッセル楕円体と呼ばれている地球の楕円体 の精度の向上の見積もりを得ました。^{[18] [19]}

• 1811年3月、ゲッティンゲン大学より名誉博士号を授与される
• 1811年と1816年にフランス科学アカデミーのラランド賞を受賞^[20]
• 1812年にプロイセン科学アカデミーの会員に選出^[21]
• 1816年にフランス科学アカデミーの会員に選出^[22]
• 1823年スウェーデン王立科学アカデミーの外国人会員
• 1825年に王立協会会員に選出^[23]
• 1832年にアメリカ芸術科学アカデミーの外国人名誉会員に選出^[24]
• 1827年にオランダ王立芸術科学アカデミーの前身であるオランダ王立研究所の会員となった^[25]
• 1840年にアメリカ哲学協会の会員となる^[26]
• ヴェローナ国立科学アカデミー会員（1842年） ^[27]
• ベッセルは1829年と1841年に王立天文学会の金メダルを2度受賞した^[28]

ベッセルは1842年に設立されたプール・ル・メリット勲章（民間勲章）の最初の受章者の一人でした。^[29]

ベッセルにちなんで名付けられた最初の宇宙物体は、月の真昼の海にある最大のクレーターである。^[30]小惑星帯の小惑星1552ベッセルは、 1938年の視差測定100周年を記念して命名された。^[31]

地理的記念碑は、グリーンランドにある 2 つのフィヨルド、北東グリーンランドのベッセル フィヨルドと北西グリーンランドのベッセル フィヨルドです。

サンビアのバルト海琥珀から発見された始新世の甲虫化石で、プティニダエ科に属するキイレティヌス・ベセリ^[32]は彼にちなんで命名された。^[33]

棒状および螺旋構造の遺産調査である BeSSel は、彼にちなんで名付けられました。

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ドイツ語

対応

• ケーニグリッヒ プロイッシュ アカデミー デア ヴィッセンシャフテン編(1880): Briefwechsel zwischen Gauss und Bessel。 【通信】ライプツィヒ。

• フリードリヒ・ベッセルにちなんで名付けられたものの一覧

• ウィキメディア・コモンズのフリードリヒ・ヴィルヘルム・ベッセルに関連するメディア
• オコナー、ジョン J.、ロバートソン、エドマンド F.、「フリードリヒ ヴィルヘルム ベッセル」、マクチューター数学史アーカイブ、セントアンドリュース大学