XVII eeuw - het tijdperk van verlichting. In veel takken van kennis werd door de krachten van geavanceerde geesten de religieuze basis van kennis van de wereld vervangen door een puur wetenschappelijke. Een uniek fenomeen in dit proces is de familie Bernoulli, die meerdere wetenschappers van wereldklasse tegelijk voortbracht. Een van de helderste namen uit dit sterrenstelsel is Daniel Bernoulli. Door de omvang van zijn talent en de diversiteit van zijn wetenschappelijke interesses, deed hij denken aan de grote wetenschappers van de Renaissance.
De belangrijkste verdienste van hem en andere familieleden voor toekomstige generaties is om wiskunde de rol te geven van een universeel hulpmiddel voor onderzoek in verschillende takken van wetenschap - in natuurkunde, scheikunde, biologie en vele andere.
Wiskunde als familiebedrijf
De voorouders van de familie Bernoulli kwamen uit Vlaanderen, uit die regio van de Zuidelijke Nederlanden, die later een deel van België werden. In Antwerpen, waar een van de stamvaders van de beroemde familie Jacob woonde, begon de onderdrukking van aanhangers van het protestantisme, waaronder Bernoulli. Ze werden gedwongen eerst naar Duitsland te vertrekken en daarna naar Bazel, waar ze de Zwitserse nationaliteit kregen. Jacob's zoon - Nikolai, diede stamboom van de familie wordt aangeduid als de Oudere, had 11 kinderen. Hij werd de grondlegger van de beroemde wiskundige dynastie. Een van Jacobs kinderen, Johann, doceerde aan de Rijksuniversiteit Groningen. Daniel Bernoulli (1700-1782) werd op 29 januari 1700 in deze Nederlandse stad geboren.
Toen de toekomstige grote wetenschapper 5 jaar oud was, keerden Johann Bernoulli en zijn familie terug naar Basel, waar hij de functie van hoogleraar wiskunde ontving. Nadat hij Daniel begon op te voeden, werd het duidelijk dat hij niet minder begaafd was dan zijn broers, Jacob en Nikolai Jr. Maar Johann nam voor Daniel een meer winstgevende carrière op zich - een koopman of een arts - en daarom begon Daniel Bernoulli op zijn aandringen vanaf de leeftijd van 15 medicijnen te studeren, eerst aan de universiteit van Basel en vervolgens in Heidelberg, Duitsland.
Geneeskunde en wiskunde
Daniil raakte geïnteresseerd in het bestuderen van stromen in vloeibare en gasvormige media toen hij een student werd van de beroemde Engelse arts William Harvey. Hij las zorgvuldig zijn werk over de studie van de bloedstroom in het menselijk lichaam - Harvey was de pionier van de grote en kleine cirkels van de bloedcirculatie.
Al snel verdedigde Daniel Bernoulli zijn proefschrift en probeerde hij een baan als docent te krijgen. De keuze van de kandidaten gebeurde in die tijd vaak door loting. De poging van de jonge wetenschapper was niet succesvol, maar werd de reden voor zijn interesse in de wiskundige aspecten van kansrekening.
In 1724 verhuisde Daniel naar Venetië om praktische geneeskunde te blijven studeren bij de beroemde arts Antonio Michelotti.
DanilaIvanovic
In Italië werd hij ernstig ziek, maar zette zijn onderzoek voort. Hij voerde veel experimenten uit om patronen te vinden in het gedrag van water terwijl het uit een container stroomt en door pijpen van verschillende secties gaat. Dit werk gaf hem autoriteit op een nieuw gebied van de natuurkunde, dat hij hydrodynamica noemde.
In 1725 ontving Daniil Bernoulli een uitnodiging van de Russische keizerin Catherine I om de functie van hoofd van de afdeling wiskunde aan de Academie van Wetenschappen van St. Petersburg op zich te nemen. Ze rekende ook op zijn deelname, als vooraanstaand specialist in hydrodynamica, bij de totstandkoming van een waterval van fonteinen in Peterhof.
Het verblijf van de wetenschapper in Rusland werd gekenmerkt door een tragedie - 9 maanden na zijn aankomst in St. Petersburg stierf zijn broer Nikolai, die met hem was meegekomen, aan koorts. Ondanks het moeilijke moreel dat hem tijdens zijn hele verblijf in het buitenland vergezelde, verzamelde Daniel materiaal voor zijn belangrijkste wetenschappelijke werk, Hydrodynamica, gepubliceerd in 1738. Het formuleerde de belangrijkste bepalingen van de wetten die de aard van stromen in vloeistoffen en gassen bepalen, die de naam Bernoulli hebben gekregen.
Thuisziekte dwong de wetenschapper om te solliciteren naar een functie in Basel, waar Daniel Bernoulli in 1733 terugkeerde. Sindsdien is zijn biografie alleen in verband gebracht met deze stad, waar hij tot aan zijn dood in 1782 zonder onderbreking woonde.
Relatie met vader
Toen Daniel in 1734 zijn "Hydrodynamica" inleverde voor de wedstrijd van de Parijse Academie van Wetenschappen, bleek zijn rivaal zijn vader te zijn. De beslissing van de Academie was:compromitterend, maar boos door de ouder. Daniel Bernoulli en Johann Bernoulli werden uitgeroepen tot gelijke winnaars, maar op hetzelfde niveau staan als zijn zoon leek vernederend voor de oude professor.
Daniels relatie met zijn vader was verbroken, ondanks de wens van zijn zoon om het te herstellen. Bij het publiceren van "Hydrodynamics" in Straatsburg in 1738, voegde hij uitdagend "zoon van Johann" toe aan zijn naam op de titelpagina. Maar de oudere Bernoulli was compromisloos. Een jaar later verscheen zijn boek "Hydraulics". Hij dateerde het specifiek tot 1732 om zijn prioriteit aan te geven.
Daniel Bernoulli en zijn bijdrage aan de ontwikkeling van kansrekening
In de "Commentaries of the St. Petersburg Academy" publiceerde Bernoulli een paper over de uitspraak, de St. Petersburg-paradox. Het betrof het spel, dat voor het eerst werd genoemd door Daniels neef, Nikolay: wanneer een munt n keer wordt opgeworpen, levert de gevallen kop de speler een winst op van 2 tot de macht van n munten. De wiskundige berekening van de winkans leidt tot een oneindige waarde, maar gezond verstand laat zien dat de beloning voor het spelen van het spel een eindige waarde moet hebben. Bij het oplossen van de paradox gebruikt Daniël de vervanging van de wiskundige verwachting van winnen door de morele verwachting, evenals de relatie tussen waarschijnlijkheid en persoonlijk nut.
Bernoulli's andere belangrijke onderzoek op dit gebied hield verband met Daniels hoofdberoep - medisch - en met nieuwesecties van de wetenschap, wiskundige statistiek en foutentheorie. Hij publiceerde een paper over de effectiviteit van pokkenvaccinaties.
Legacy
Het werk van Daniel Bernoulli in de theorie van differentiaalvergelijkingen wordt zeer gewaardeerd door 'pure' wiskundigen. En wiskundige fysica is een tak van wetenschap waar een wetenschapper wordt beschouwd als een van de grondleggers.
Een echte fysicus-universeel, naast de fundamentele wetten van de hydrodynamica, heeft Bernoulli de kinetische theorie van gassen en de elasticiteitstheorie verrijkt, die is gewijd aan een hele reeks werken over snaartrillingen. Moderne aerodynamica is ook gebaseerd op de bevindingen van Daniel.
Parijs, Berlijn, Bologna, St. Petersburg Academies van Wetenschappen, de Royal Society of London - Daniil Bernoulli was lid van deze wetenschappelijke verenigingen. Een foto met zijn portret siert de muren van veel wetenschappelijke instellingen die zijn naam dragen, waaronder een laboratorium aan het Instituut voor Wiskundig Onderzoek van Complexe Systemen aan de Staatsuniversiteit van Moskou.
