XVII århundrede - oplysningens tidsalder. I mange grene af viden blev det religiøse grundlag for viden om verden af kræfterne fra avancerede sind erstattet af et rent videnskabeligt. Et unikt fænomen i denne proces er Bernoulli-familien, som producerede flere videnskabsmænd i verdensklasse på én gang. Et af de lyseste navne fra denne galakse er Daniel Bernoulli. På grund af omfanget af hans talent og mangfoldigheden af hans videnskabelige interesser mindede han om renæssancens store videnskabsmænd.
Hans og andre familiemedlemmers vigtigste fortjeneste til fremtidige generationer er at give matematik rollen som et universelt værktøj til forskning inden for forskellige grene af videnskaben - inden for fysik, kemi, biologi og mange andre.
Math som familievirksomhed
Forfædrene til Bernoulli-familien var fra Flandern, fra den region i det sydlige Holland, som senere blev en del af Belgien. I Antwerpen, hvor en af forfædre til den berømte familie, Jacob, boede, begyndte undertrykkelsen af protestantismens tilhængere, som omfattede Bernoulli. De blev tvunget til at rejse først til Tyskland og derefter til Basel, hvor de fik schweizisk statsborgerskab. Jakobs søn - Nikolai, somfamiliens stamtræ er betegnet den ældre, havde 11 børn. Han blev grundlæggeren af det berømte matematiske dynasti. Et af Jacobs børn, Johann, underviste på universitetet i Groningen. Daniel Bernoulli (1700-1782) blev født i denne hollandske by den 29. januar 1700.
Da den fremtidige store videnskabsmand var 5 år gammel, vendte Johann Bernoulli og hans familie tilbage til Basel, hvor han modtog stillingen som professor i matematik. Efter at han begyndte at uddanne Daniel, blev det klart, at han ikke var mindre begavet end sine brødre, Jacob og Nikolai Jr. Men Johann påtog sig for Daniel en mere profitabel karriere - en købmand eller en læge - derfor begyndte Daniel Bernoulli, efter hans insisteren, fra en alder af 15 at studere medicin, først på universitetet i Basel og derefter i Heidelberg, Tyskland.
Medicin og matematik
Daniil blev interesseret i at studere strømninger i flydende og gasformige medier, da han blev elev af den berømte engelske læge William Harvey. Han læste omhyggeligt sit arbejde om undersøgelsen af blodgennemstrømningen i den menneskelige krop – Harvey var pioneren inden for de store og små cirkulationskredse.
Snart forsvarede Daniel Bernoulli sin afhandling og forsøgte at få en lærerstilling. Dengang foregik valget af ansøgere ofte ved lodtrækning. Den unge videnskabsmands forsøg var mislykket, men blev årsagen til hans interesse for de matematiske aspekter af sandsynlighedsteori.
I 1724 flyttede Daniel til Venedig for at fortsætte med at studere praktisk medicin hos den berømte læge Antonio Michelotti.
DanilaIvanovic
I Italien blev han alvorligt syg, men fortsatte sin forskning. Han udførte mange eksperimenter for at finde mønstre i vandets adfærd, når det strømmer ud af en beholder og passerer gennem rør med forskellige sektioner. Dette arbejde gav ham autoritet inden for et nyt felt inden for fysik, som han kaldte hydrodynamik.
I 1725 modtog Daniil Bernoulli en invitation fra den russiske kejserinde Catherine I til at tage stilling som leder af afdelingen for matematik ved Videnskabsakademiet i Skt. Petersborg. Hun regnede også med hans deltagelse, som en fremtrædende specialist i hydrodynamik, i skabelsen af en kaskade af springvand i Peterhof.
Videnskabsmandens ophold i Rusland var præget af en tragedie - 9 måneder efter hans ankomst til Sankt Petersborg døde hans bror Nikolai, som var fulgt med ham, af feber. På trods af den vanskelige moral, der fulgte ham under hele hans ophold i et fremmed land, samlede Daniel materiale til sit vigtigste videnskabelige arbejde, Hydrodynamics, udgivet i 1738. Den formulerede de vigtigste bestemmelser i de love, der bestemmer arten af strømme i væsker og gasser, som fik navnet Bernoulli.
Sygdom i hjemmet tvang videnskabsmanden til at søge en stilling i Basel, hvor Daniel Bernoulli vendte tilbage i 1733. Siden da har hans biografi kun været forbundet med denne by, hvor han boede uden pause indtil sin død i 1782.
Forholdet til far
Da Daniel i 1734 indsendte sin "Hydrodynamics" til konkurrencen ved Paris Academy of Sciences, viste det sig, at hans rival var hans far. Akademiets beslutning varkompromitterende, men vred af forælderen. Daniel Bernoulli og Johann Bernoulli blev erklæret ligeværdige vindere, men at være på samme niveau med sin søn virkede ydmygende for den gamle professor.
Daniels forhold til sin far blev afbrudt, på trods af hans søns ønske om at ordne det. Da han udgav "Hydrodynamics" i Strasbourg i 1738, tilføjede han trodsigt "søn af Johann" til sit navn på titelbladet. Men den ældre Bernoulli var kompromisløs. Et år senere udkom hans bog "Hydraulik". Han daterede det specifikt til 1732 for at angive hans prioritet.
Daniel Bernoulli og hans bidrag til udviklingen af sandsynlighedsteori
I "Kommentarer fra Skt. Petersborg-akademiet" udgav Bernoulli et papir, der omhandlede udtalelsen, kaldet St. Petersborg-paradokset. Det drejede sig om spillet, som først blev nævnt af Daniels nevø, Nikolay: når man vender en mønt n gange, giver det tabte hoved spilleren en gevinst på 2 til n mønter. Den matematiske beregning af sandsynligheden for at vinde fører til en uendelig værdi, men sund fornuft viser, at belønningen for at spille spillet bør have en endelig værdi. Når han løser paradokset, bruger Daniel erstatningen af den matematiske forventning om at vinde med den moralske, såvel som forholdet mellem sandsynlighed og personlig nytte.
Bernoullis anden vigtige forskning på dette område var forbundet med Daniels hovedfag - medicinsk - og med nyesektioner af naturvidenskab, matematisk statistik og fejlteori. Han udgav et papir om effektiviteten af koppevaccinationer.
Legacy
Daniel Bernoullis arbejde i teorien om differentialligninger er højt værdsat af "rene" matematikere. Og matematisk fysik er en gren af videnskaben, hvor en videnskabsmand betragtes som en af grundlæggerne.
En rigtig fysiker-universal, udover hydrodynamikkens grundlæggende love, berigede Bernoulli den kinetiske teori om gasser og teorien om elasticitet, som er afsat til en hel række værker om strengvibrationer. Moderne aerodynamik er også baseret på de fund, som Daniel først gjorde.
Paris, Berlin, Bologna, St. Petersburg Academy of Sciences, Royal Society of London - Daniil Bernoulli var medlem af disse videnskabelige sammenslutninger. Et foto med hans portræt pryder væggene på mange videnskabelige institutioner, der bærer hans navn, herunder et laboratorium ved Instituttet for Matematisk Forskning af Komplekse Systemer ved Moscow State University.
