Secolul XVII - epoca iluminismului. În multe ramuri ale cunoașterii, de către forțele minților avansate, baza religioasă a cunoașterii lumii a fost înlocuită cu una pur științifică. Un fenomen unic în acest proces este familia Bernoulli, care a produs simultan mai mulți oameni de știință de talie mondială. Unul dintre cele mai strălucitoare nume din această galaxie este Daniel Bernoulli. Prin amploarea talentului său și diversitatea intereselor sale științifice, el amintea de marii oameni de știință ai Renașterii.
Principalul merit al lui și al altor membri ai familiei generațiilor viitoare este de a acorda matematicii rolul de instrument universal de cercetare în diferite ramuri ale științei - în fizică, chimie, biologie și multe altele.
Matematica ca afacere de familie
Strămoșii familiei Bernoulli erau din Flandra, din acea regiune a Olandei de Sud, care mai târziu a devenit parte a Belgiei. În Anvers, unde a trăit unul dintre strămoșii celebrei familii, Jacob, a început opresiunea susținătorilor protestantismului, care a inclus și Bernoulli. Au fost nevoiți să plece mai întâi în Germania, iar apoi la Basel, unde au primit cetățenia elvețiană. fiul lui Iacov - Nikolai, carearborele genealogic al familiei este desemnat Bătrânul, a avut 11 copii. A devenit fondatorul celebrei dinastii matematice. Unul dintre copiii lui Jacob, Johann, a predat la Universitatea din Groningen. Daniel Bernoulli (1700-1782) s-a născut în acest oraș olandez la 29 ianuarie 1700.
Când viitorul mare om de știință avea 5 ani, Johann Bernoulli și familia sa s-au întors la Basel, unde a primit postul de profesor de matematică. După ce a început să-l educe pe Daniel, a devenit clar că nu era mai puțin talentat decât frații săi, Jacob și Nikolai Jr. Dar Johann și-a asumat pentru Daniel o carieră mai profitabilă - de comerciant sau de medic - de aceea, la insistențele lui, de la vârsta de 15 ani, Daniel Bernoulli a început să studieze medicina, mai întâi la Universitatea din Basel, apoi la Heidelberg, Germania.
Medicina și matematică
Daniil a devenit interesat de studiul fluxurilor în medii lichide și gazoase când a devenit studentul celebrului medic englez William Harvey. El a citit cu atenție lucrarea sa privind studiul fluxului sanguin în corpul uman - Harvey a fost pionierul cercurilor mari și mici ale circulației sanguine.
În curând, Daniel Bernoulli și-a susținut disertația și a încercat să obțină un post de profesor. La acea vreme, alegerea solicitanților se făcea adesea prin tragere la sorți. Încercarea tânărului om de știință nu a avut succes, dar a devenit motivul interesului său pentru aspectele matematice ale teoriei probabilităților.
În 1724, Daniel s-a mutat la Veneția pentru a continua să studieze medicina practică cu celebrul medic Antonio Michelotti.
DanilaIvanovic
În Italia, s-a îmbolnăvit grav, dar și-a continuat cercetările. El a efectuat multe experimente pentru a găsi modele în comportamentul apei când curge dintr-un recipient și trece prin țevi de diferite secțiuni. Această lucrare ia dat autoritate într-un nou domeniu al fizicii, pe care l-a numit hidrodinamică.
În 1725, Daniil Bernoulli a primit o invitație de la împărăteasa rusă Ecaterina I pentru a ocupa funcția de șef al departamentului de matematică la Academia de Științe din Sankt Petersburg. Ea a contat, de asemenea, pe participarea lui, în calitate de specialist proeminent în hidrodinamică, la crearea unei cascade de fântâni în Peterhof.
Șederea omului de știință în Rusia a fost marcată de o tragedie - la 9 luni de la sosirea sa la Sankt Petersburg, fratele său Nikolai, care venise cu el, a murit de febră. În ciuda moralului dificil care l-a însoțit pe toată durata șederii sale într-o țară străină, Daniel a acumulat material pentru principala sa lucrare științifică, Hidrodinamică, publicată în 1738. A formulat principalele prevederi ale legilor care determină natura fluxurilor în lichide și gaze, care au primit numele de Bernoulli.
Boala de acasă l-a forțat pe om de știință să aplice pentru un post la Basel, unde Daniel Bernoulli s-a întors în 1733. De atunci, biografia sa a fost asociată doar cu acest oraș, unde a trăit fără pauză până la moartea sa în 1782.
Relația cu tatăl
Când în 1734 Daniel și-a prezentat „Hidrodinamica” la competiția de la Academia de Științe din Paris, s-a dovedit că rivalul său era tatăl său. Decizia Academiei a fostcompromițător, dar supărat de părinte. Daniel Bernoulli și Johann Bernoulli au fost declarați câștigători egali, dar a fi la același nivel cu fiul său părea umilitor pentru bătrânul profesor.
Relația lui Daniel cu tatăl său a fost întreruptă, în ciuda dorinței fiului său de a o repara. Când a publicat „Hidrodinamică” la Strasbourg în 1738, a adăugat sfidător „fiul lui Johann” la numele său pe pagina de titlu. Dar bătrânul Bernoulli a fost intransigent. Un an mai târziu, a fost publicată cartea sa „Hidraulica”. El a dat-o în mod special în 1732 pentru a indica prioritatea sa.
Daniel Bernoulli și contribuția sa la dezvoltarea teoriei probabilităților
În „Comentariile Academiei din Sankt Petersburg”, Bernoulli a publicat o lucrare care s-a ocupat de afirmația, numită paradoxul Sankt Petersburg. Se referea la joc, menționat pentru prima dată de nepotul lui Daniel, Nikolay: când aruncă o monedă de n ori, capul aruncat aduce jucătorului un câștig de 2 la puterea a n monede. Calculul matematic al probabilității de câștig duce la o valoare infinită, dar bunul simț arată că recompensa pentru jocul ar trebui să aibă o valoare finită. La rezolvarea paradoxului, Daniel folosește înlocuirea așteptării matematice a câștigului cu cea morală, precum și relația dintre probabilitate și utilitatea personală.
Ceal altă cercetare importantă a lui Bernoulli în acest domeniu a fost legată de profesia principală a lui Daniel - medical - și de noisecțiuni de știință, statistică matematică și teoria erorilor. A publicat o lucrare despre eficacitatea vaccinărilor împotriva variolei.
Legacy
Lucrările lui Daniel Bernoulli în teoria ecuațiilor diferențiale sunt foarte apreciate de matematicienii „puri”. Și fizica matematică este o ramură a științei în care un om de știință este considerat unul dintre fondatori.
Un adevărat fizician-universal, pe lângă legile fundamentale ale hidrodinamicii, Bernoulli a îmbogățit teoria cinetică a gazelor și teoria elasticității, care este dedicată unei serii întregi de lucrări despre vibrațiile corzilor. Aerodinamica modernă se bazează, de asemenea, pe descoperirile făcute pentru prima dată de Daniel.
Paris, Berlin, Bologna, Sankt Petersburg Academiile de Științe, Societatea Regală din Londra - Daniil Bernoulli a fost membru al acestor asociații științifice. O fotografie cu portretul său împodobește pereții multor instituții științifice care îi poartă numele, inclusiv un laborator de la Institutul de Cercetare Matematică a Sistemelor Complexe de la Universitatea de Stat din Moscova.
