Физик Даниил Бернулли: биография, открытия и интересные факты

Каждый школьник знает имя Даниила Бернулли, поскольку в его честь названа всем известная формула. В статье рассмотрим жизнь и научные достижения этого физика, а также поговорим о том, какой была его жизнь.

История семьи

Известно, что род ученого происходит из Антверпена. Бернулли были вынуждены поселиться во Франкфурте-на-Майне, поскольку спасались от гонений герцога Альбы на религиозной почве. В XVII веке семья переехала в Базель. Интересно, что три следующие поколения были богаты талантливыми математиками, из которых трое добились практически всемирной славы.

Даниил Бернулли: биография детских лет

Малыш появился на свет в середине зимы 1700 года в Голландии, в небольшом городке Гронингене. Его отец, Иоганн, был преподавателем математики. Именно отец привил мальчику любовь к науке. Даниил и Иоганн Бернулли вместе занимались математикой в стенах базельской гимназии. Мальчик учился не только у своего отца, но и у брата Николая. Вместе с тем Даниил питал интерес к медицине.

Занимательно, что отец, будучи математиком, из своего сына Даниила хотел вырастить коммерсанта. Два раза он устраивал того на должность приказчика, но всё было бесполезно, поскольку своенравный сын хотел пойти в жизни своим путем.

Обучение

В 1716 году он получил степень магистра в базельском университете, где обучался на факультете философии. Одновременно с этим парень был вольнослушателем лекций по медицине. В итоге он обучался в Гейдельберге и Страсбурге, познавая тонкости врачебного дела. В 1720 году амбициозный парень с уникальными идеями возвращается в родной городок Базель. В течение года он работает над диссертацией, посвященной физиологических вопросам, в которой пытается описать всё математическими терминами. С 1723 года ведет активную врачебную практику в Венеции под присмотром Михелотти. Именно работая доктором в Венеции, мужчина пишет и издает свой первый труд "Математические этюды", который приносит ему известность.

Поездка в Петербург

Чем занимается далее Даниил Бернулли? Кратко говоря, жизнь его переворачивается с ног на голову. В 1725 году его и брата Николая приглашают в Петербург. Там по указу императору создается Петербургская академия наук. Молодых ученых приглашают для проведения исследований. Сначала Бернулли активно занимается медициной, но с течением времени его всё больше привлекает математика, и он переходит на соответствующую кафедру спустя 3 года жизни в городе на Неве. Место на кафедре математики стало ему доступно по трагическому стечению обстоятельств – гибели Николая.

Как раз в это время начинается смута. Умирает Пётр I, в стране творится неразбериха. Многие иностранные исследователи, которых приглашали в Академию, уезжают или уходят. Однако Даниил не собирался просто так сдаваться. Он приглашает в Россию друга Эйлера. Несмотря на то что приглашение было послано в 1726 году, прибыть товарищ смог только в 1727 году.

В скором времени умирает Екатерина I и правительство почти полностью забывает о делах Академии. В 1733 году мужчина возвращается в Базель. При этом он остается членом Академии. Кстати, именно в её стенах он опубликовал 47 из 75 своих работ. Всё свое время пребывания в России занимался подготовкой основного труда – монографии «Гидродинамика», которая была опубликована в 1738 году. Здесь опубликовал «Замечания о рекуррентных последовательностях».

Возращение в Базель

После возращения в родные пенаты мужчина устраивается работать профессором ботаники и анатомии. Нельзя сказать, что он этого очень хотел, но это был единственный вариант. Несмотря на рутинную работу, он не забрасывает свои основные увлечения и ведет активно переписку с Эйлером. В 1738 году он издает свой фундаментальный труд «Гидродинамика», который был упомянут выше. В нём и содержится закон Бернулли. В первом издании книги ещё не было дифференциальных уравнений движения жидкости, поскольку они были установлены лишь в 1750-х годах Эйлером.

Последние годы

С 1747 по 1753 годы физик выпускает ряд важных работ о колебаниях струны. Учитывая физические факторы, Даниил решил разложить решение задачи в тригонометрический ряд. Он заявил, что такой ряд не менее общий, чем степенной. Поначалу его идея встретила возражения в лице Д’Аламбера и Эйлера. Однако окончательно эта дискуссия была решена лишь в XIX веке, и Даниил-таки оказался прав.

В 1748 году мужчина входит в состав Парижской Академии наук как иностранный член. В 1750 году переходит работать на кафедру физики в Базельском университете. Здесь трудится до конца своих дней. За всё время его дважды избирали ректором. Весной 1782 года талантливый физик умер за своим рабочим столом.

Научная деятельность

Большую славу ученый снискал себе в области теории дифференциальных уравнений и математической физики, основателем которой, вместе с Д’Аламбером и Эйлером, его и считают. Талантливый физик-универсал сумел обогатить аэродинамику, теорию упругости и кинетическую теорию газов. Он был первым, кто высказал мнение о том, что причина давления газа заключается в тепловом движении молекул. Уравнение Даниила Бернулли знает каждый школьник. Оно касается стационарного течения несжимаемой жидкости. Именно это и лежит в основе динамики газов и жидкостей. Если посмотреть на физику с точки зрения молекулярной теории, то можно сказать, что Бернулли объяснил по-своему закон Бойля - Мариотта.

Именно герою нашей статьи принадлежит формулировка закона о сохранении энергии. Вместе с Эйлером они одновременно сформулировали закон сохранения момента количества движения. Именно Бернулли несколько лет занимался вопросом упругих колебаний, после чего сформулировал принцип суперпозиции колебаний и ввел такое понятие, как гармонические колебания.

В 1746 году мужчина доказал, что центробежная сила – это не реальная сила. Она напрямую зависит от выбора системы отсчета.

Даниил Бернулли написал много существенных работ по математике касательно теории рядов, дифференциальных уравнений, теории вероятности и численных методов. Он стал первым, кто прибег к методам математического анализа при решении задач на теорию вероятности, ведь до этого ученые использовали только комбинаторику. Значительный вклад ученый внес в развитие математической статистики.

Кто же автор теории вероятности?

Какое еще отношение к математике имеет Даниил Бернулли? Теория вероятности без его вклада была бы недостаточной. В современном виде формула позволяет найти вероятность какого-либо события при ряде независимых испытаний. При этом достоинство метода в том, что он позволяет избежать большого количества вычислений при значительном количестве испытаний. Однако названа она в не честь Даниила, а в честь Якоба Бернулли. Даниил её не придумал, а лишь дополнил. При исследовании теории вероятности ученый использовал вычисления бесконечно малых величин. Параллельно с исследованиями А. Муавра и Лапласа опубликовал таблицу случайного распределения. Именно Даниил Бернулли определил число e.

Стоит добавить, что за всю свою жизнь физик ни разу не был женат. Его отношения с отцом всегда были сложные. На протяжении жизни они колебались от натянутых до открыто враждебных. Суть была в разногласиях по поводу приоритетов в жизни и науке.

Жизнь физика-универсала была полна последовательных открытий. Бесспорно, его вклад просто неоценим. Однако больше всего впечатляет смерть человека, преданного своему делу. Каждый бы хотел встретить смерть за рабочим столом, в размышлениях о поиске верного решения?