Friedrich Wilhelm Bessel

Figlio di un funzionario pubblico, frequentò il Gymnasium locale per quattro anni, senza eccellere, a causa delle sue difficoltà in latino. Successivamente però divenne tanto esperto in latino da insegnarlo per vari anni, per cui si suppone che le sue difficoltà scolastiche fossero dovute al metodo di insegnamento.

A 14 anni lasciò la scuola per impiegarsi come apprendista contabile presso la ditta di import-export Kulenkamp a Brema, all’inizio senza salario. Dati gli interessi stranieri della ditta, alla sera studiava per conto proprio geografia, spagnolo e inglese; ben presto i suoi interessi si rivolsero alla navigazione e al problema di determinare la posizione di una nave in alto mare, si avvicinò così all’astronomia, alla matematica e al problema della longitudine.

Nel 1804 scrisse un lavoro sulla cometa di Halley, usando i dati di Harriot del 1607, e lo inviò a Heinrich Wilhelm Olbers, il massimo esperto di comete del tempo, che ne riconobbe le qualità e lo invitò a proseguire e migliorare il lavoro che venne pubblicato con raccomandazione di Olbers. Da allora i suoi interessi si concentrarono sulla matematica, meccanica celeste ed astronomia.

Olbers gli consigliò di intraprendere la carriera professionale di astronomo e nel 1806, dopo notevoli perplessità nel lasciare un impiego che garantiva sicure entrate per la quasi sicura povertà, accettò un posto di assistente all’Osservatorio privato di Lilienthal, vicino a Brema. Qui poté farsi una notevole esperienza osservativa, sugli anelli di Saturno, i suoi satelliti e sulle comete, continuando anche gli studi di meccanica celeste.

Nel 1807 ricalcolò le osservazioni di James Bradley, fatte a Greenwich intorno al 1750, su 3222 stelle; il suo lavoro fu notato dagli Osservatori di Lipsia e Greifswald che gli offrirono posti, ma lui rifiutò.

Nel 1809 fu nominato Direttore del nuovo Osservatorio di Königsberg, voluto da Federico III di Prussia, e professore di astronomia. Non avendo però titoli accademici non poteva essere nominato professore e così ottenne un dottorato dall’Università di Gottinga per interessamento di Gauss che lo aveva conosciuto ed apprezzato nel 1807.

Anche se l’Osservatorio non era stato ancora costruito, nel 1810 ne assunse la direzione e continuò a lavorare sulle osservazioni di Bradley; ricalcolò i dati tenendo conto degli errori dovuti alla rifrazione, alle condizioni meteorologiche, al moto della Terra, alla precessione e altro. Questo suo lavoro lo fece conoscere internazionalmente e fu premiato con il Premio Lalande dell’Accademia di Francia. Nello stesso periodo, nel 1812 venne eletto all’Accademia di Berlino.

Nel 1813 l’Osservatorio di Königsberg fu completato e Bessel vi rimase per tutta la vita, facendo osservazioni ed insegnando. Anche se ne riconosceva i limiti, dovuti alla posizione e clima sfavorevoli, rinunciò alla direzione dell’Osservatorio di Berlino temendo troppe incombenze burocratiche e responsabilità sociali.

La sua vita fu difficile fino al felice matrimonio del 1812, da cui nacquero due figli e tre figlie, oscurato però dalla precoce morte di entrambi i figli.

Il suo lavoro di determinazione delle costanti di precessione, nutazione e aberrazione gli valse un premio dall’Accademia di Berlino e per il suo lavoro sulle osservazioni di Bradley fu eletto alla Royal Society nel 1825.

Nel 1830 pubblicò la posizione apparente delle 38 stelle ‘fondamentali’ individuate da Sir John Maskelyne, e dalle variazioni periodiche del moto di Sirio e Procione dedusse che dovevano avere un compagno ‘oscuro’. Nel 1851 l’orbita del compagno di Sirio (Sirius B) fu calcolata e nel 1862 fu finalmente osservato.

Intraprese la monumentale opera di determinare la posizione e il moto proprio di oltre 50000 stelle, culminata con la determinazione del parallasse di 61 Cygni annunciata nel 1838. Scelse questa debole stella perché tra tutte quelle osservate aveva il più grande moto proprio per cui dedusse doveva essere tra le più vicine. Il valore calcolato per il parallasse, di 0.314”, dava una distanza di circa 10 anni luce. Il valore attuale del parallasse di 61 Cygni ottenuto dai dati del satellite Hypparcos dell’ESA, è di 0.28718”.

Questa misura fu salutata da Herschel come il maggiore e più glorioso trionfo dell’astronomia pratica e Olbers, che ebbe la notizia al suo 80° compleanno, la ritenne un regalo che finalmente fonda le nostre idee sull’universo su basi concrete. La Royal Society gli conferì la Medaglia d’oro.

Per questo è considerato il fondatore della ‘astronomia di precisione’.

Bessel è noto in matematica per le funzioni di Bessel, che usò per la prima volta nello studio del problema dei tre corpi con interazione gravitazionale nel 1817. Nel 1824 sviluppò ulteriormente l’argomento nello studio delle perturbazioni planetarie e pubblicò un trattato su di esse. Tuttavia casi particolari di queste funzioni erano già stati studiati da Jacob e Daniel Bernoulli, Eulero e Lagrange e probabilmente proprio da quest’ultimo Bessel prese l’ispirazione per lavorare sulle omonime funzioni.

Diede anche un contributo alla geodesia, con la determinazione esatta della lunghezza del pendolo che batte il secondo e con misure di archi di meridiano in Prussia Orientale da cui calcolò una ellitticità di 1/299 per la forma della Terra.

Anche se non ebbe mai una istruzione ed un titolo universitario contribuì notevolmente al rinnovamento dell’insegnamento universitario tedesco, insieme a Jacobi e Franz Neumann.

Dal 1840 la sua salute peggiorò e il suo ultimo viaggio fu in Inghilterra, al Convegno della British Association a Manchester, dove incontrò eminenti scienziati tra cui Sir John Herschel. Al ritorno si impose di terminare e pubblicare una serie di lavori nonostante la salute sempre più precaria e due anni dopo morì di cancro.

A lui furono intitolati il più grande cratere nel Mare Serenitatis sulla Luna ed un asteroide 1552-Bessel.