En 1821 fue nombrado director del Observatorio José Rodríguez y González, que se encontraba en París. Con el fin de dotar al Observatorio de una biblioteca, el 7 de enero de 1821 se acordó que pasasen a ella los libros de los monasterios suprimidos, que pudiesen ser de utilidad.
Los trabajos de reconstrucción del edificio de Villanueva emprendidos en 1820 avanzaron con lentitud, de manera que en 1825 aún no se había habilitado la biblioteca ni ninguna sala donde colocar libros.
En la actualidad, el ala oeste del edificio de Villanueva, y con acceso desde la rotonda, se sitúa la biblioteca histórica del Observatorio. Para ello se cubrieron las paredes con estanterías, se instalaron dos escaleras de caracol para subir a la planta superior y se tapiaron algunas ventanas. Conserva una amplia colección de libros, revistas científicas y cuadernos de observación, aunque mucho se destruyó durante la guerra de la Independencia. Actualmente, es posible encontrar en ella unos 10.000 volúmenes.
La biblioteca histórica del Real Observatorio de Madrid es un lugar de referencia en geofísica, ya que ahí se llevó a cabo la primera medida precisa de la aceleración de la gravedad en España. En ausencia de rozamiento con el aire, cualquier cuerpo en caída libre incrementa su velocidad a una tasa de 9,8 metros por segundo cada segundo, el famoso valor de g = 9,8 m/s2 . Esta medida la llevó a cabo el geodesta Joaquín Barraquer y Rovira entre 1882 y 1883.21
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