XVII wiek - wiek oświecenia. W wielu gałęziach wiedzy, siłami zaawansowanych umysłów, religijne podstawy wiedzy o świecie zostały zastąpione czysto naukowymi. Wyjątkowym fenomenem w tym procesie jest rodzina Bernoulli, z której jednocześnie wyłoniło się kilku światowej klasy naukowców. Jednym z najjaśniejszych nazwisk z tej galaktyki jest Daniel Bernoulli. Skalą swojego talentu i różnorodnością zainteresowań naukowych przypominał wielkich naukowców renesansu.
Główną zasługą jego i innych członków rodziny dla przyszłych pokoleń jest nadanie matematyce roli uniwersalnego narzędzia do badań w różnych gałęziach nauki - w fizyce, chemii, biologii i wielu innych.
Matematyka jako firma rodzinna
Przodkowie rodziny Bernoulli pochodzili z Flandrii, z tego regionu południowych Holandii, który później stał się częścią Belgii. W Antwerpii, gdzie mieszkał jeden z protoplastów słynnego rodu Jakub, rozpoczął się ucisk zwolenników protestantyzmu, w tym Bernoulliego. Zmuszono ich do wyjazdu najpierw do Niemiec, a następnie do Bazylei, gdzie otrzymali obywatelstwo szwajcarskie. Syn Jakuba - Nikołaj, którydrzewo genealogiczne rodziny jest oznaczone jako Starszy, miał 11 dzieci. Został założycielem słynnej dynastii matematycznej. Jedno z dzieci Jacoba, Johann, wykładał na Uniwersytecie w Groningen. Daniel Bernoulli (1700-1782) urodził się w tym holenderskim mieście 29 stycznia 1700.
Kiedy przyszły wielki naukowiec miał 5 lat, Johann Bernoulli i jego rodzina wrócili do Bazylei, gdzie otrzymał stanowisko profesora matematyki. Po tym, jak zaczął edukować Daniela, stało się jasne, że był nie mniej uzdolniony niż jego bracia, Jakub i Nikołaj Jr. Ale Johann założył dla Daniela bardziej dochodową karierę - kupca lub lekarza - dlatego, pod jego naciskiem, od 15 roku życia Daniel Bernoulli zaczął studiować medycynę, najpierw na Uniwersytecie w Bazylei, a następnie w Heidelbergu w Niemczech.
Medycyna i matematyka
Daniil zainteresował się badaniem przepływów w mediach ciekłych i gazowych, kiedy został uczniem słynnego angielskiego lekarza Williama Harveya. Uważnie przeczytał swoją pracę na temat badania przepływu krwi w ludzkim ciele - Harvey był pionierem dużych i małych kręgów krążenia krwi.
Wkrótce Daniel Bernoulli obronił swoją rozprawę i próbował uzyskać posadę nauczyciela. W tamtych czasach wybór kandydatów odbywał się często drogą losowania. Próba młodego naukowca zakończyła się niepowodzeniem, ale stała się powodem jego zainteresowania matematycznymi aspektami teorii prawdopodobieństwa.
W 1724 roku Daniel przeniósł się do Wenecji, aby kontynuować naukę medycyny praktycznej u słynnego lekarza Antonio Michelotti.
DanilaIvanović
We Włoszech poważnie zachorował, ale kontynuował badania. Przeprowadził wiele eksperymentów, aby znaleźć wzorce w zachowaniu wody, gdy wypływa ona z pojemnika i przechodzi przez rury o różnych sekcjach. Ta praca dała mu autorytet w nowej dziedzinie fizyki, którą nazwał hydrodynamiką.
W 1725 Daniil Bernoulli otrzymał zaproszenie od rosyjskiej carycy Katarzyny I do objęcia stanowiska kierownika katedry matematyki w Akademii Nauk w Petersburgu. Liczyła również na jego udział, jako wybitnego specjalisty w dziedzinie hydrodynamiki, w tworzeniu kaskady fontann w Peterhofie.
Pobyt naukowca w Rosji naznaczony był tragedią - 9 miesięcy po przybyciu do Petersburga jego brat Nikołaj, który przyjechał z nim, zmarł na gorączkę. Mimo trudnego morale, jakie towarzyszyło mu podczas całego pobytu w obcym kraju, Daniel zgromadził materiał do swojej głównej pracy naukowej, Hydrodynamiki, opublikowanej w 1738 roku. Sformułowała główne przepisy ustaw, które określają charakter przepływów w cieczach i gazach, które otrzymały nazwę Bernoulli.
Choroba w domu zmusiła naukowca do ubiegania się o pracę w Bazylei, gdzie Daniel Bernoulli powrócił w 1733 roku. Od tego czasu jego biografia kojarzona jest tylko z tym miastem, w którym żył bez przerwy aż do śmierci w 1782 roku.
Związek z ojcem
Kiedy w 1734 roku Daniel zgłosił swoją „Hydrodynamikę” na konkurs w Paryskiej Akademii Nauk, okazało się, że jego rywalem jest jego ojciec. Decyzją Akademii było:kompromitujący, ale rozgniewany przez rodzica. Daniel Bernoulli i Johann Bernoulli zostali uznani za równych zwycięzców, ale bycie na tym samym poziomie z synem wydawało się upokarzające dla starego profesora.
Związek Daniela z ojcem został zerwany, pomimo chęci jego naprawienia przez syna. Publikując „Hydrodynamikę” w Strasburgu w 1738 r., wyzywająco dodał do swojego imienia „syn Johanna” na stronie tytułowej. Ale starszy Bernoulli był bezkompromisowy. Rok później ukazała się jego książka „Hydraulika”. Specjalnie datował go na 1732, aby wskazać jego priorytet.
Daniel Bernoulli i jego wkład w rozwój teorii prawdopodobieństwa
W „Komentarzach Akademii Petersburskiej” Bernoulli opublikował artykuł, który zajmował się tym stwierdzeniem, zwanym paradoksem petersburskim. Dotyczyło to gry, o której po raz pierwszy wspomniał siostrzeniec Daniela, Nikolay: rzucając monetą n razy, upuszczona głowa przynosi graczowi wygraną 2 do potęgi n monet. Matematyczne obliczenia prawdopodobieństwa wygranej prowadzą do nieskończonej wartości, ale zdrowy rozsądek pokazuje, że nagroda za grę powinna mieć skończoną wartość. Rozwiązując paradoks, Daniel posługuje się zastąpieniem matematycznego oczekiwania wygranej moralnym, a także związku między prawdopodobieństwem a osobistą użytecznością.
Inne ważne badania Bernoulliego w tej dziedzinie były związane z głównym zawodem Daniela - medycyną - oraz z nowymdziały nauki, statystyki matematycznej i teorii błędów. Opublikował artykuł na temat skuteczności szczepień przeciwko ospie.
Dziedzictwo
Praca Daniela Bernoulliego w teorii równań różniczkowych jest wysoko ceniona przez „czystych” matematyków. A fizyka matematyczna to dziedzina nauki, w której naukowiec jest uważany za jednego z założycieli.
Prawdziwy fizyk-uniwersal, oprócz podstawowych praw hydrodynamiki, Bernoulli wzbogacił teorię kinetyczną gazów i teorię sprężystości, która poświęcona jest całej serii prac na temat drgań struny. Nowoczesna aerodynamika opiera się również na odkryciach dokonanych po raz pierwszy przez Daniela.
Paryż, Berlin, Bolonia, St. Petersburg Akademie Nauk, Królewskie Towarzystwo Londyńskie – Danił Bernoulli był członkiem tych stowarzyszeń naukowych. Zdjęcie z jego portretem zdobi ściany wielu instytucji naukowych noszących jego imię, w tym laboratorium Instytutu Badań Matematycznych Układów Złożonych Moskiewskiego Uniwersytetu Państwowego.
