Friedrich Wilhelm Bessel Astrônomo e matemático alemão

Friedrich Wilhelm Bessel introduziu a precisão e o rigor matemáticos nas pesquisas astronômicas e geodésicas.

Bessel foi forçado a interromper os estudos aos 15 anos de idade, em razão de dificuldades financeiras. Prosseguiu, todavia, como autodidata, nas suas investigações astronômicas, para as quais manifestava notável vocação. Com um sextante fabricado com suas próprias mãos, observou o movimento dos astros.
 

Órbita do cometa de Halley

Em 1804, Bessel determinou a órbita do cometa de Halley, baseando-se nas observações realizadas por Thomas Harriot em 1607. Graças ao incentivo de H. W. M. Olbers, publicou o resultado da sua observação na Monatliche Correspondenz (Correspondência Mensal). Em 1806, foi convidado a ser assistente do astrônomo alemão Johann Hieronymus Schröter (1745-1816), no Observatório de Lilienthal.

Nesse observatório realizou inúmeras observações de caráter prático, as quais eram sempre acompanhadas de cálculos matemáticos rigorosos. Procedeu à reelaboração das observações do astrônomo inglês J. Bradley, apresentando a fórmula de redução das observações meridianas e determinando a posição exata de 3.222 estrelas.
 

Novas estrelas

Em 1810, foi nomeado professor de astronomia da Universidade de Königsberg. Frederico Guilherme 3º da Prússia encarregou-o da fundação e direção de um novo observatório. Aí realizou seus trabalhos clássicos sobre a precessão dos equinócios, a nutação, a aberração e a obliquidade da eclíptica.

Baseando-se no novo meridiano de Reichenbach, cuja posição determinou com rigor, Bessel passou a estudar, através de observações meticulosas, todas as estrelas da primeira à nona grandeza, compreendidas entre -15^o e +45^o de declinação. Conseguiu estabelecer assim a posição exata de mais de 50 mil novas estrelas, as quais foram posteriormente catalogadas pelo astrônomo austríaco Maximilien Weisse (1798-1863), sob os auspícios da Academia de Ciências de São Petersburgo.

Com o heliômetro de Joseph von Fraunhofer, Bessel mediu a primeira paralaxe de uma estrela fixa, a 61 Cygni. Descobriu e estudou os movimentos orbitais de Sirius e Procyon, e pressentiu, através de observações sobre a irregularidade dos movimentos de Urano, a existência de outro planeta, até então desconhecido. A descoberta de Netuno, que ocorreu pouco depois de sua morte, veio confirmar sua previsão.
 

Funções de Bessel

No campo da geodéia, Bessel destacou-se pela precisão e originalidade dos critérios que adotou para determinar o grau e, bem assim, o comprimento do pêndulo de segundo.

Na matemática, o nome de Bessel está intimamente associado às funções de Bessel, de grande aplicação.

Investigado as oscilações de correntes, Daniel Bernoulli encontrou as funções que mais tarde seriam chamadas coeficientes de Bessel, de ordem zero. Vibrações de membranas conduziram Euler a certos coeficientes mais gerais e Lagrange deparou com as mesmas funções de Bessel em problemas de movimento elíptico.

Bessel, sentindo necessidade de tais funções no estudo da astronomia, examinou suas propriedades mais características. Depois disso, os coeficientes de Bessel e suas extensões, as funções de Bessel, aparecem na física quase tão frequentemente como as funções circulares.

Nas questões práticas, são numerosos os casos em que se pede solução de uma equação diferencial que satisfaça, ainda, a certas condições iniciais. Nem sempre se pode saber se as condições são compatíveis e a teoria relativa a tais questões de física matemática abriu horizontes novos para a matemática pura.

As funções especiais surgem, em sua grande maioria, de estudos de física e de astronomia, conduzidos no início do século 18. Essas funções, como as de Bessel, em particular, aparecem, de início, em questões especiais, muito restritas, mas muito cedo ganham ampla significação, conduzindo, enfim, aos problemas de valor de contorno, que formam importante capítulo da matemática atual.