Bessel

Il voulut savoir comment le capitaine d'un vaisseau conduit son embarcation. On venait de découvrir l'art de naviguer en pleine mer par l'observation des étoiles, de la lune et du soleil : Bessel étudia cette question. Il lui fallait un sextant, et comme cet instrument était d'un prix trop élevé pour ses faibles ressources, il s'en fabriqua un et observa assidûment les étoiles pendant la nuit, dormant à peine quatre ou cinq heures. 
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Friedrich Bessel (1784-1846).

Désirant calculer lui-même la position des astres, il fut ainsi conduit à étudier les lois du mouvement des corps célestes. Un an n'était pas écoulé depuis le commencement de ses études astronomiques lorsque Bessel entreprit de calculer l'orbite de la comète de 1607 : ce travail lui demanda trois cents pages de chiffres. Les calculs terminés, Bessel les présenta à Olbers, qui exerçait la médecine pratique à Brême, s'occupait beaucoup d'astronomie et avait la réputation d'être la première autorité, en ce qui concernait les comètes. Olbers frappé d'admiration recommanda chaudement le jeune astronome à Gauss, qui se prit d'une vive amitié pour lui. 

Au commencement de 1806, la recommandation d'Olbers fit obtenir à Bessel la nomination d'inspecteur d'un observatoire privé à Lilienthal. En 1810, sa réputation le fit appeler à la direction du nouvel observatoire de Koenigsberg. Il n'avait pas vingt-six ans, n'avait jamais connu l'université, et il fut cependant l'un des meilleurs professeurs de celle de Koenigsberg, à laquelle il avait été attaché dès sa nomination à la direction de l'observatoire, dont il avait dirigé dès 1812 la construction. Il fut élu en 1812 membre étranger de l'Académie des Sciences de Berlin, en 1816 correspondant et en 1840 associé étranger de celle de Paris. Il reçut deux fois la médaille d'or de la Société astronomique de Londres, d'abord pour ses observations, puis pour son mémoire sur la parallaxe de 61 Cygni.

Bessel fut un observateur incomparable : on lui doit un très grand nombre d'observations méridiennes, équatoriales et surtout héliométriques : il a rendu l'héliomètre de Koenigsberg célèbre dans les fastes de l'astronomie. Il a fait, de 1821 à 1833, des observations entre 15° de déclinaison australe et 45° de déclinaison boréale pour déterminer les positions de 62500 étoiles jusqu'à la 9^e magnitude.

L'astronome a résolu le problème difficile de la détermination de la parallaxe d'une étoile. La solution de ce problème avait été vainement cherchée par Galilée, qui a publié en 1632 la méthode pour le résoudre, par Hooke en 1669, par Flamsteed en 1689, par Bradley en 1725, par W. Herschel qui a perfectionné en 1782 la méthode de Galilée. Ce problème est important, car il permet de calculer la distance d'une étoile à la Terre. Bessel a trouvé en 1838 la parallaxe de 61 du Cygne, grâce à l'excellent héliomètre construit en 1829 par Fraunhofer. W. Struve, qui, le premier, a rendu pratique la méthode de Galilée, obtint en 1840 la parallaxe de a de la Lyre. 

Prédiction de Sirius B - Des différences entre les positions observées et calculées de Sirius (Grand Chien), Bessel conclut que l'attraction d'un astre invisible devait produire les dérangements remarqués. Celui-ci sera effectivement découvert par par A.-G. Clark en 1862.

Aplatissement terrestre - Les astronomes ont conclu des mesures d'arcs terrestres le que la Terre est un sphéroïde aplati aux pôles; Bessel en 1841 et Airy en 1848, admettant que ce sphéroïde est un ellipsoïde de révolution, ont trouvé par le calcul a peu près les mêmes nombres pour son aplatissement et pour le rayon de son équateur.

Pour expliquer les queues des comètes, Kepler croyait à une impulsion produite par les rayons de lumière et Olbers à une action électrique entre le Soleil et la comète. Bessel a écrit dans la Connaissance des Temps pour 1840 qu'il est convaincu que le Soleil exerce sur la matière ténue de la queue une attraction plus faible que sur le noyau, et même une répulsion, et que celle-ci peut être de nature électrique; la formule qu'il a donnée à ce sujet a été modifiée en 1884 par R. Radau et H. Faye admet aussi une force répulsive, due à l'incandescence du Soleil, agissant sur les parties ténues en produisant des effets inversement proportionnels aux densités des nébulosités; et partant de là il a donné en 1883 une théorie des queues des comètes. (A19).

On a prétendu que, dès 1840, Bessel avait conjecturé qu'il devait exister une grande planète au delà d'Uranus, préludant ainsi à la découverte de Neptune, que Le Verrier accomplit en 1846. Rien n'est moins exact. C'est Bouvard qui a eu le mérite de signaler le premier la probabilité de l'existence de cet astre, et il avait été amené à formuler ces conclusions à la suite de la construction des Tables du mouvement d'Uranus l'observation ne pouvait s'accorder avec la théorie aussi bien pour cette planète que pour Mars, Jupiter et Saturne ; en raison du grand éloignement de cet astre par rapport au Soleil, c'est le contraire qui devait arriver. Il existait donc une planète troublante dont l'existence pouvait expliquer les écarts entre la théorie et les observations. Le Verrier a eu le mérite de la trouver au bout de sa plume et sans avoir regardé dans une lunette. (L'astronome anglais Adams est arrivé au même résultat, mais le second en date).

Bessel avait une équation personnelle assez forte : la différence avec Struve surpassait une seconde de temps.

Equation personnelle - Bessel et Schumacher ont donné une méthode, fondée sur le calcul des probabilités, pour obtenir une précision extrême dans les observations. Bessel a introduit en 1823 la correction de l'erreur personnelle, dite équation personnelle, c'est-à-dire de la partie constante de l'erreur que commet un astronome dues toutes sortes d'observations. Gauss s'est aussi occupé en 1835 de l'équation personnelle.

Voici ses principaux ouvrages : Fundamenta astronomiae d'après les observations de Bradley (1818), et qui contient un catalogue de 36 étoiles fondamentales rapportées à l'équateur et à l'équinoxe de printemps; Tabulae Regiomontanae (1830); Détermination de la longueur du pendule simple is secondes pour la ville de Berlin; Mesure d'un degré dans la Prusse orientale (en collaboration avec Bayer); Tableau des recherches faites de 1835 à 1838 pour l'établissement d'un mètre étalon en Prusse; Observations astronomiques (1841-1842); Mesure de la parallaxe de la première composante de 61 Cygni; Biographie d'Olbers. Comme Arago, il chercha, dans ses leçons populaires à rendre la science accessible à tous. Il lisait en public à Koenigsberg des notes que son ami Schumacher publia sous le titre de Populäre Vorlesungen (1848). (L. Barré / A19).