Storia: il ruolo della statistica in astronomia

Di recente ho sostenuto coraggiosamente di fronte a un gruppo di studenti di terza media piuttosto intelligenti che l'astronomia ha contribuito notevolmente alle basi della statistica e che molti concetti statistici sono stati inventati per l'uso in astronomia. Tuttavia, cercando di sostenerlo, ero abbastanza deluso. Errori, la media e la deviazione mediana dalla media potrebbero essere stati osservati per la prima volta in astronomia. Tuttavia, anche il concetto di propagazione dell'errore potrebbe derivare più dalla meccanica classica che dall'astronomia. Al di là di questi concetti, non sono riuscito a trovare molto di più. Feigelson scrive ( http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0401404.pdf ):

Tolomeo ha stimato i parametri di un modello cosmologico non lineare usando un metodo di bontà di adattamento minimax. Al-Biruni ha discusso dei pericoli legati alla propagazione di errori dovuti a strumenti imprecisi e osservatori distratti. Mentre alcuni studiosi medievali sconsigliavano l'acquisizione di misurazioni ripetute, temendo che gli errori si sarebbero combinati anziché compensarsi a vicenda, le utilità del mezzo per aumentare la precisione sono state dimostrate con grande successo da Tycho Brahe.

Puoi suggerire buoni riferimenti che hanno qualche dettaglio in più sui legami storici tra astronomia e statistica?

Grazie per le risposte eccellenti!

La fonte principale è Stephen M. Stigler, La storia della statistica , prima parte, "Lo sviluppo delle statistiche matematiche in astronomia e geodesia prima del 1827". Un'altra fonte utile è John Aldrich, figure tratte dalla storia della probabilità e delle statistiche .

Potresti anche dare un'occhiata a Searle, Casella e McCulloch, Variance Components , cap. 2:

• p. 23: Il metodo dei minimi quadrati è stato scoperto in modo indipendente da Legendre e Gauss. La storia è raccontata da RL Plackett, " Studi nella storia della probabilità e delle statistiche. XXIX: La scoperta del metodo dei minimi quadrati ", Biometrika , 59, 239-251.

• $(N-m)\varepsilon^2$$N$$m$$\varepsilon^2$

• pagine 23-24: La prima formulazione di un modello di effetti casuali è quella di George Biddell Airy , in una monografia pubblicata nel 1861. Vedi anche Marc Nerlove, "The History of Panel Data Econometrics, 1861-1997", in Saggi in Panel Data Econometria : "quello che Airy chiama un errore Costante , chiameremmo un effetto giorno casuale". È l'errore che rimane anche quando è stata applicata ogni correzione strumentale nota.

• $\bar{y}_{..}=\sum_{i=1}^a\sum_{j=1}^n y_{ij}/an$

  $$\text{var}(\bar{y}_{..})=\frac{\sigma^2_a+\sigma^2_e/n}{a}$$

Probabilmente l'esempio più noto di un metodo statistico "sviluppato" da un problema di astronomia era l'uso da parte di Gauss dei minimi quadrati per generare un'orbita per Cerere sulla base delle osservazioni di Piazzi. Piazzi non aveva abbastanza osservazioni per i metodi convenzionali per determinare le orbite quando Cerere si perse nel bagliore del sole. Gauss prese i dati, applicò i minimi quadrati e disse agli astronomi dove puntare i loro telescopi per ritrovarli. Vedi Forbes, 1971 "Gauss e la scoperta di Cerere", J della storia dell'astronomia.