W „Tygodniku Ilustrowanym” z 23 września 1905 roku odnotowano: „Aresztowano znanego uczonego i astronoma p. Kowalczyka, jego córkę i małoletniego syna. W gmachu obserwatoryum, jak donosi Ag. Pet., znaleziono 20 rewolwerów”1. Liczącego 72 lata pracownika Obserwatorium Warszawskiego więziono na Pawiaku przez dwa miesiące; po zwolnieniu wkrótce został przeniesiony na emeryturę. Zatrzymaną razem z nim córką była Jadwiga Kowalczykówna, właścicielka i przełożona słynnej warszawskiej szkoły żeńskiej na Wiejskiej.

Jan Kowalczyk urodził się 16 października 1833 roku w rodzinie chłopskiej w galicyjskiej wsi Rzeszotary. Uczęszczał najpierw do szkoły w Wieliczce, a od roku 1848 do Gimnazjum św. Anny w Krakowie. Studia na Uniwersytecie Jagiellońskim podjął w 1856 roku. W styczniu 1861 roku uzyskał doktorat z filozofii na podstawie pracy poświęconej badaniom odchylenia igły magnetycznej. W roku 1862 rozprawa O prawidłach oznaczania środka ciężkości posłużyła mu do habilitacji i otrzymania prywatnej docentury z mechaniki stosowanej, co umożliwiło prowadzenie wykładów z mechaniki analitycznej na Uniwersytecie Jagiellońskim. Jednocześnie w latach 1862–1865 Kowalczyk był adiunktem krakowskiego obserwatorium, kierowanego przez Franciszka Karlińskiego. Do obowiązków Kowalczyka należały obserwacje astrometryczne, meteorologiczne i fenologiczne; przeprowadzał również obliczenia związane z wyznaczaniem orbit ciał niebieskich. W lutym 1865 roku nie skorzystał on jednak z drugiej już możliwości prolongaty zatrudnienia w obserwatorium i w marcu tego roku przeniósł się do Warszawy, obejmując w tutejszym obserwatorium stanowisko starszego adiunkta – pozostawało ono wakatem, odkąd w 1863 roku Adam Prażmowski wyjechał za granicę.

Dyrektor obserwatorium, Jan Baranowski, powierzył nowo zatrudnionemu pracownikowi zadanie prowadzenia systematycznych obserwacji astronomicznych. Wspominając kilkadziesiąt lat później swoje przybycie do Warszawy, Kowalczyk pisał: „W tym celu wypadało nasamprzód wszystkie główne narzędzia, nieczynne przez kilka lat, doprowadzić do stanu używalności naukowej, posprawdzać ich ustawienie, powyznaczać ilości do redukcyi obserwacyj potrzebne; słowem wypadało uruchomić narzędzia przed rozpoczęciem uporządkowanej pracy. Oprócz tego wymagały także zbiory biblioteczne uporządkowania, porównania z inwentarzem i uzupełnienia ich katalogu; uczyniono to w r. 1865, w którym systematyczne obserwacye rozpoczęto i już w dalszym ciągu prowadzono”2. Wkrótce Kowalczyk poświęcił się badaniom planetoid i komet. Wyniki obserwacji, jak również rezultaty obliczeń elementów orbit publikował w szacownych periodykach „Astronomische Nachrichten”, „Berliner Astronomisches Jahrbuch” i „Vierteljahrschrift der Astronomischen Gesellschaft”. Ślad fascynacji Kowalczyka tą tematyką odnajdujemy w dość nieoczekiwanym miejscu, bo w jego popularnej książce Mikołaj Kopernik i jego układ świata, dołączonej w 1872 roku do „Przyrody i Przemysłu”. Trzecią część tego niewiele ponadstustronicowego tekstu autor poświęcił omówieniu dziejów astronomii; w szkicu, który zajmuje 40 stron, ostatnie siedem opowiada o współczesnych badaniach komet i meteorów.

W Warszawie Kowalczyk po raz drugi się habilitował, tym razem przedkładając pracę Sposób oznaczania bezwzgłędnych przeszkód ruchu małych płanet, i w grudniu 1867 roku otrzymał stanowisko docenta astronomii Szkoły Głównej. Na tej podstawie w latach 1867–1869 powierzono mu wykład z astronomii praktycznej i geodezyjnej. Po zamknięciu Szkoły Głównej Kowalczyk pozostał w obserwatorium. Po przyłączeniu w 1873 roku obserwatorium do carskiego uniwersytetu otrzymał stanowisko pełniącego obowiązki starszego astronoma obserwatora i znaczącą podwyżkę, postawiono mu jednak warunek uzyskania stopnia magistra w ciągu dwóch lat. Uczynił to w 1875 roku dzięki rozprawie poświęconej wyznaczaniu elementów orbit planet i komet na podstawie dużej liczby obserwacji, opublikowanej rok wcześniej w języku rosyjskim w postaci 30-stronicowej broszury. Został zatwierdzony w charakterze starszego astronoma obserwatora i funkcję tę sprawował do końca swej zawodowej działalności.

Wiedzę na temat metod obliczeniowych mechaniki nieba Kowalczyk spożytkował ostatecznie do napisania dwóch monografii – pierwszych na ten temat w języku polskim. Najpierw powstała książka O sposobach wyznaczenia biegu ciał niebieskich (Kraków 1889). Była odpowiedzią na ogłoszony w grudniu 1878 roku przez krakowską Akademię Umiejętności konkurs, w którym tak sprecyzowano profil pracy: „Wyczerpująco wyłożyć sposoby wyznaczania biegu ciał niebieskich, sposoby te podać nie tylko teoretycznie, ale i praktycznie, to jest z przykładami liczebnymi. Z rozprawy tej może być wyłączona rzecz o obliczaniu przeszkód biegu (perturbacyj), natomiast kładzie się jako warunek konieczny, ażeby rzecz o drogach gwiazd podwójnych i spadających nie była pominiętą lub pobieżnie traktowaną”3. Kowalczyk bardzo dokładnie wypełnił warunki konkursu i ostatecznie jego praca otrzymała w 1883 roku Nagrodę im. Mikołaja Kopernika, ustanowioną przez gminę miasta Krakowa. Dopełnieniem tej monografii była druga, poświęcona rachunkowi perturbacyjnemu: O sposobach obliczania przeszkód biegu ciał niebieskich; jej wydanie w Warszawie w 1901 roku sfinansowała Kasa im. Józefa Mianowskiego.

Po zamknięciu Szkoły Głównej kierowanie obserwatorium powierzono Iwanowi Wostokowowi. Poddał on je gruntownej przebudowie, zakończonej w 1871 roku. Kilka lat później, bo w czerwcu 1876 roku, Kowalczyk podjął się trudu wyznaczenia współrzędnych 6041 gwiazd w pasie deklinacji od –1°50’ do –7°10’, prowadząc obserwacje kołem południkowym Reichenbacha i Ertela, zakupionym jeszcze przez Franciszka Armińskiego. Przedsięwzięcie to wpisywało się w program zespołowego w skali obserwatoriów katalogowania pozycji gwiazd, zaproponowany w 1867 roku przez niemieckiego astronoma Friedricha Wilhelma A. Argelandera, a koordynowany przez Astronomische Gesellschaft. Ostatecznie wyniki 20-letniej pracy Kowalczyka i ponad 22 tys. spostrzeżeń nie weszły do grupy katalogów Astronomische Gesellschaft, natomiast końcowa wersja katalogu warszawskiego (na epokę 1880.0) została nakładem obserwatorium wydana w języku niemieckim w 1904 roku.

Katalog warszawski był wyróżniającym się przedsięwzięciem badawczym w astronomii uprawianej w tamtych czasach na ziemiach polskich. W innych działaniach Kowalczyk nawiązywał do tradycji ugruntowanej w obserwatorium za kierownictwa Baranowskiego. Przedstawiając życie i dzieło Mikołaja Kopernika we wspomnianej już książce, napisanej z okazji 400-lecia urodzin astronoma, Kowalczyk posłużył się materiałami ze słynnego łacińsko-polskiego wydania z 1854 roku pism fromborskiego kanonika, przygotowanego pod kierunkiem poprzedniego dyrektora obserwatorium. W dwóch pierwszych tomach „Pamiętnika Fizyjograficznego” opublikował podsumowanie obserwacji meteorologicznych wykonywanych w obserwatorium od 1825 roku. Pisywał o astronomii i meteorologii w licznych artykułach umieszczanych w prasie oraz wydawnictwach encyklopedycznych i wraz ze Stanisławem Kramsztykiem i Janem Jędrzejewiczem należał do czołowych popularyzatorów wiedzy o wszechświecie w swojej epoce. Kiedy Jędrzejewicz nieoczekiwanie zmarł, pozostawiając swoje obserwatorium w Płońsku, należące do najlepiej wyposażonych na ziemiach polskich, staraniem uczonych warszawskich w 1898 roku zostało ono przeniesione do Warszawy i ulokowane na terenie Szkoły Technicznej Wawelberga i Rotwanda. Kowalczyk podjął się opieki naukowej nad tą placówką, nazwaną imieniem Jędrzejewicza, opracowując program badawczy i nadzorując pracę obserwatora, Romana Mereckiego. Poczuwał się też do obowiązku opracowania historii Obserwatorium Warszawskiego. Pierwszą pracę na ten temat opublikował po rosyjsku w 1894 roku, a jej wersja polska ukazała się w pierwszym tomie „Wiadomości Matematycznych” z roku 1897. Wersja znacznie rozbudowana, obejmująca okres 1820–1900, powstała najpierw po rosyjsku w 1906 roku, rok później zaś tekst polski przedrukowały „Wiadomości Matematyczne”.

Kowalczyk był ważną i docenianą postacią życia naukowego. W swoim szkicu, poświęconym astronomii w Polsce w wieku XIX i na początku XX, Marcin Ernst nie zawahał się nazwać go „największą chlubą obserwatorjum warszawskiego, a zarazem też zapewne największą chlubą astronomji polskiej wogóle”4. W uznaniu zasług Kowalczyka w 1902 roku Akademia Umiejętności wybrała go na członka korespondenta. Natomiast w 1907 roku, już na emeryturze, znalazł się w gronie członków założycieli Towarzystwa Naukowego Warszawskiego.

Kowalczyk poślubił Władysławę, córkę pracownika Ogrodu Botanicznego i profesora w Szkole Głównej, Jerzego Aleksandrowicza, który podobnie jak zięć miał chłopskie pochodzenie. Kowalczykowie doczekali się trzech synów – Jana, Juliusza i Władysława – oraz trzech córek: Julii, Jadwigi i Marii. Ostatnia z nich dała początek astronomicznej minidynastii, wyszła bowiem za mąż za Wiktora Ehrenfeuchta, pracownika obserwatorium i Uniwersytetu, a później profesora geodezji w warszawskim Instytutcie Politechnicznym. Z ich związku urodził się syn Wiktor Ehrenfeucht, jeden z pionierów astrofizyki w Polsce, współpracujący przed II wojną światową z ośrodkiem wileńskim.

Jan Kowalczyk zmarł w Warszawie 8 grudnia 1911 roku. W 1963 roku, podczas obchodów stulecia powstania Szkoły Głównej, w gmachu Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego odsłonięta została tablica, upamiętniająca życie i działalność uczonego, „orędownika i odnowiciela w okresie utraty bytu niepodległego kraju wielkich tradycji astronomii w Polsce”.