бернулли математик краткая биография
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
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.
Отец его, Иоганн, в 18 лет стал магистром искусств, хотя получил медицинское образование. К этому он приобщил и сына, настояв на том, чтобы Даниил отправился в медицинский университет, поскольку это наиболее стабильная и практичная профессия. Спорить с отцом юноша не стал и следующие несколько лет посвятил изучению болезней и способов борьбы с ними. Он учился в университете сначала Гейдельберга, затем Страсбурга, а итогом его учёбы стала защита диссертации «О дыхании».
Но молодой человек не желал работать врачом, как и его старшие родственники, он хотел заниматься наукой, а точнее, математикой.
Даниил тяжело переживал потерю брата, который был для него единственным близким человеком на чужбине, и полностью погрузился в научную деятельность. Он проводил эксперименты, выступал с лекциями и докладами, занимался исследованиями, опубликовал там большую часть своих научных работ и даже пригласил в Россию своего друга Эйлера.
Но в 1733 году Бернулли всё же принимает решение вернуться на родину. В Петербурге на тот момент была нестабильная ситуация. Сначала умер Петр (1), и зарубежные учёные потихоньку начали возвращаться в родные пенаты. А спустя некоторое время скончалась императрица Екатерина (1), и для академии наук наступили не лучшие времена.
Так, в 1732 году они отправили работы на конкурс, проводимый Парижской академией наук, и оба одновременно стали победителями, разделив первое место.
Даниил считался щедрым мужчиной, большие суммы денег он переводил на счёт университета, где всю жизнь работал. Бернулли спонсировал строительство недорогой гостиницы для иногородних учащихся, оказывал помощь тем, кому это было необходимо. Можно добавить, что завистливым он никогда не был, при случае искренне радовался успехам коллег.
Не переоценить вклад учёного в гидродинамику, где он вывел и решил уравнение движения идеальной несжимаемой жидкости (сегодня постулат известен как закон сохранения энергии). Уравнение Бернулли позволило объяснить многие вопросы гидромеханики, и по сей день его применяют при расчете параметров насосов и иных приспособлений.
Даниил Бернулли по праву считается родоначальником математической физики вместе с Эйлером, с которым занимался исследованиями и был в дружеских отношениях на протяжении жизни. Труды младшего представителя рода Бернулли переведены на большинство мировых языков, в высших учебных заведениях на факультетах физики и математики студентов знакомят с его работами.
В научной среде фамилия Бернулли более чем хорошо известна, поскольку многие члены семейства посвятили жизнь математике и сделали немало открытий в области физики. С их именами связаны известные уравнения, формулы, тождества.
Спустя пару лет Якоб вновь отправился странствовать по миру. В 1682 году он посетил Голландию, следом Англию, в которой свёл знакомство с Гуком, Бойлем и Гюйгенсом, а с 1684 года сменил статус холостого юноши на роль отца семейства, выбрав в жёны скромную, миловидную женщину, которая в дальнейшем родила ему двоих детей.
Когда командированный Лейбниц вернулся из Франции, он вступил в переписку с обоими братьями. Как результат, втроем они два десятилетия стояли во главе математиков Европы, дополняя и развивая новый математический анализ.
1692 изменил жизнь талантливого ученого не в лучшую сторону. В этом году у него обнаружились признаки туберкулёза. Страшная в прошлом болезнь отнимала много сил и спустя 13 лет унесла жизнь гениального математика. В 1705 году 16 августа его не стало. Умер учёный в возрасте 50-ти лет.
Достижения Якоба Бернулли
В 1690 году мир узнал о ярком математике-самоучке, когда Якоб успешно решил задачу Лейбница о форме кривой и опубликовал доказательство. При этом решение было найдено им с помощью нового анализа. Также он вывел и интегрировал дифференциальное уравнение, причём понятие «интеграл» до этого момента не было известно. Именно после открытия старшего Бернулли этот термин оказался в печати. Наряду с развитием математики, талантливый учёный также внёс весомый вклад в аналитическую геометрию, после чего именем математика назвали лемнискату. Ко всему прочему, он не обошел вниманием цепную линию, а вместе с ней логарифмическую спираль, которую завещал начертать на могильной плите. В итоге по неведению на его могиле изобразили спираль Архимеда, перепутав два этих понятия.
Любопытную и существенную роль в его научной деятельности сыграла книга Гюйгенса «О расчётах в азартной игре», по которой Якоб изучал теорию вероятностей. До него этот термин не имел чёткой формулировки, а явление называлось «количеством благоприятных случаев».
Ощутимую пользу принесли открытия Якоба Бернулли в области физики. Многие из страниц записных книжек (конспектов) учёного посвящено заметкам и опытам, на основании которых автор впоследствии издал работы по определению центра качания тел и сопротивлению тел, различных по форме, движущихся в жидкости.
Можно бесконечно восхищаться талантом и работоспособностью блестящего учёного, посвятившего жизнь математическому анализу, который поначалу был всего лишь увлечением. Якоб Бернулли приобщил к занятиям наукой своего младшего брата Иоганна Бернулли, после чего тот также связал свою судьбу с математикой. Вместе с братом они образовали уникальный тандем, к которому на определённом этапе присоединился Лейбниц, и совершили целый ряд открытий. В честь братьев Бернулли был назван кратер на Луне. Об уравнениях Бернулли, теории чисел и теории вероятностей хотя бы понаслышке знает каждый образованный человек. Открытые им формулы изучаются в школах и высших учебных заведениях, а имя до сих пор на слуху благодаря неоценимому вкладу в точные науки.
Интересные статьи по теме
Через некоторое время Лопиталь издал собственный учебник, в котором откровенно использовал тезисы и постулаты своего наставника, лишь несколько видоизменив их. На обложке учебного пособия стояла фамилия Лопиталь.
В 1691-м году в научном журнале Acta Eruditorum увидел свет первый печатный труд Иоганна Бернулли (публикация работ в этом издании свидетельствовала об успехе авторов). Иоганн вывел уравнение цепной линии, ставшее достижением в математике. Именно эта работа и была напечатана на страницах авторитетного издания.
1692-й сделал Бернулли по-настоящему знаменитым благодаря открытию классического уравнения для радиуса кривизны (кривой линии). Год спустя Иоганн присоединяется к сотрудничеству своего старшего родственника с Лейбницем.
В 1694 году в судьбе математика произошёл перелом. Из холостого талантливого ученого он превращается в главу семейства (впоследствии у Иоганна образуется большая семья, супруга родит ему 5 сыновей и 4 дочерей). В год бракосочетания он защищает докторскую диссертацию по медицине, которую не бросает, несмотря на то что сердце его отдано математике, и успешно сочетает изучение двух, казалось бы, несовместимых наук.
Что бы ни случилось, Иоганн не теряет связь со своим учеником, друзья общаются посредством писем. В одном из посланий он сообщает Лопиталю алгоритм раскрытия неопределённостей, который тот позднее публикует под своим именем. Сегодня метод известен под названием «правило Лопиталя». Еще несколько научных работ талантливого математика были опубликованы в журнале Acta Eruditorum. Его популярность стремительно росла. Знаменитая фамилия Бернулли неизменно привлекала внимание, и Иоганн стал достойным представителем звездной династии математиков.
1695 год запомнился тем, что Иоганн занял должность профессора математики в университете Гронинген. Спустя 12 месяцев он издаёт замечательный учебник по математическому анализу (до этого научный мир не видел ничего подобного). Стоит отметить, что напечатали его в Париже, на французском. В содержание учебника вошли идеи первого тома «конспекта Бернулли», который ранее незаконно использовал в своих интересах покровитель-ученик Лопиталь.
Это учебное пособие сыграло огромную роль в развитие математического анализа и всей математики в целом, так как в нём Иоганн разложил всё буквально «по полочкам», используя при этом прекрасный слог и множество красочных примеров.
И всё же «львиную долю» материала, собранного Иоганном, опубликовал ранее в своем учебнике Лопиталь. Беззастенчиво воспользовавшись находками своего учителя, он выдал их за свои (в «учебнике Лопиталя» он изложил и собственные идеи, но большая часть теоретических и практических заметок принадлежала именно Бернулли). Чтобы избежать конфликта, Лопиталь предложил своему наставнику ежегодное денежное пособие в размере трёх сотен ливров и исправно платил ему эту сумму, обещая со временем увеличить пансион.
Эту странную ситуацию можно отчасти объяснить тем, что Иоганн в то время испытывал материальные затруднения и поэтому согласился на предложение Лопиталя. Более того, гениальный математик и далее продолжал отсылать ему свои разработки и открытия, которые тот публиковал под своим именем. Последнее даёт основания предполагать наличие особых отношений между соратниками, которые нельзя свести ни к отношениям наставника и ученика, ни к роли покровителя и опекаемого. Скорее, за ними стояло огромное взаимное уважение и, возможно, ещё что-то, что навсегда останется тайной. Лишь после того как предприимчивый ученик ушёл из жизни, Иоганн принял непростое решение и отстоял права на книгу.
«Пособие Лопиталя-Бернулли» завоевало большую популярность в кругах учёных и математиков, четырежды переиздавалось и было переведено на английский язык.
С 1696 года Иоганн изучает брахистохрон. Он передаёт все имеющиеся наработки в печать и успешно решает задачу, связанную с этой величиной. Поскольку это была единственная известная вариационная задача по динамике, то буквально сразу она оказалась на страницах известного немецкого научного журнала.
Когда в 1705 году умер его брат Якоб, Иоганну поступило предложение занять его место на кафедре в Базеле. Учёный охотно принял почётное предложение и жил, работая в родном городе, до конца своих дней.
Незадолго до своей кончины математик представил публике переписку с Лейбницем, где они обсуждали рабочие моменты и пути доказательства теорем. Сегодня эти письма представляют большую ценность для истории науки и математики в частности. С именем Бернулли связано решение классической задачи о геодезических линиях (характерное геометрическое свойство вышеназванных линий открыл именно он, он же сформулировал дифференциальное уравнение для них). В 1743-м увидела свет известнейшая работа под названием «Гидравлика», в которой автор описал применение закона сохранения энергии (в те времена его называли «законом живой силы»).
Бернулли Д.
Содержание
Биография
Даниил родился в Гронингене (Голландия), где его отец тогда преподавал математику в университете. С юных лет увлёкся математикой, вначале учился у отца и брата Николая, параллельно изучая медицину. После возвращения в Швейцарию подружился с Эйлером.
1721: сдал экзамены на медика в Базеле, защитил диссертацию. Затем уехал в Италию, где набирался опыта в медицине.
1724: выпустил «Математические этюды», принесшие ему известность.
1725: вместе с братом Николаем уезжает по приглашению в Петербург, где по императорскому указу учреждена Петербургская академия наук. Занимается там медициной, но потом переходит на кафедру математики (1728), ставшую вакантной после смерти его брата Николая. Момент для приезда был чрезвычайно неудачным — как раз скончался Пётр I, началась неразбериха. Приглашённые в Академию иностранцы частично рассеялись, но Даниил остался и даже уговорил приехать друга Эйлера (1727). Но тут умерла императрица Екатерина I, и властям окончательно стало не до Академии. Вскоре Даниил возвращается в Базель. Он остался почётным членом Петербургской академии, в её журнале опубликованы 47 из 75 трудов Даниила Бернулли.
1728: напечатал «Замечания о рекуррентных последовательностях».
1733: устроился профессором анатомии и ботаники в Базеле (других вакансий не было). Ведёт оживлённую, взаимно-полезную переписку с Эйлером.
1738: как результат многолетних трудов выходит фундаментальный труд «Гидродинамика». Среди прочего там основополагающий «закон Бернулли». Дифференциальных уравнений движения жидкости в книге ещё нет (их установил Эйлер в 1750-е годы).
1747—1753: важная серия работ о колебаниях струны. Бернулли, исходя из физических соображений, догадался разложить решение в тригонометрический ряд. Он провозгласил, что этот ряд не менее общий, чем степенной. Эйлер и Даламбер выступили с возражениями. Вопрос был решён только в XIX веке, и Бернулли оказался прав.
1750: перешёл на кафедру физики Базельского университета, где и трудился до кончины в 1782 году. Умер за рабочим столом весной 1782 года.
Женат не был. Отношения с отцом колебались от натянутых до враждебных, споры между ними о приоритете не утихали.
Научная деятельность
Более всего Даниил Бернулли прославился трудами в области математической физики и теории дифференциальных уравнений — его считают, наряду с Д’Аламбером и Эйлером, основателем математической физики.
Физик-универсал, он основательно обогатил кинетическую теорию газов, гидродинамику и аэродинамику, теорию упругости и т. д. Он первый выступил с утверждением, что причиной давления газа является тепловое движение молекул. В своей классической «Гидродинамике» он вывел уравнение стационарного течения несжимаемой жидкости (уравнение Бернулли), лежащее в основе динамики жидкостей и газов. С точки зрения молекулярной теории он объяснил закон Бойля-Мариотта.
Бернулли принадлежит одна из первых формулировок закона сохранения энергии (живой силы, как тогда говорили), а также (одновременно с Эйлером) первая формулировка закона сохранения момента количества движения (1746). Он много лет изучал и математически моделировал упругие колебания, ввёл понятие гармонического колебания, дал принцип суперпозиции колебаний.
В математике опубликовал ряд исследований по теории вероятностей, теории рядов и дифференциальным уравнениям. Он первый применил математический анализ к задачам теории вероятностей (1768), до этого использовались только комбинаторный подход. Бернулли продвинул также математическую статистику, рассмотрев с применением вероятностных методов ряд практически важных задач.
Академик и иностранный почётный член (1733) Петербургской академии наук, член Академий: Болонской (1724), Берлинской (1747), Парижской (1748), Лондонского королевского общества (1750). Лауреат многочисленных премий и призов в конкурсах.
Литература
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Бернулли Д.» в других словарях:
БЕРНУЛЛИ — (Bernoulli) Даниэль (1700 82), швейцарский математик и физик, член знаменитой семьи математиков. В своих трудах по гидродинамике показал, что давление жидкости уменьшается по мере возрастания скорости ее течения. Этот факт, на котором, в… … Научно-технический энциклопедический словарь
БЕРНУЛЛИ — (Bernoulli) Даниил (1700 1782), швейц. учёный, чл. Петерб. АН (1725). Проф. ун та в Базеле (с 1733). В 1725 33 работал в России. Одним из первых использовал методы теории вероятностей при рассмотрении ряда вопросов количеств, изучения нас. В… … Демографический энциклопедический словарь
Бернулли — (Bernoulli) семейство, давшее ряд замечательных людей,преимущественно в области математических наук. Родоначальник его Яков Б.(ум. 1583 г.), эмигрировал из Антверпена вовремя управления Фландриейгерцога Альбы во Франкфурт; внук его, также Яков Б … Энциклопедия Брокгауза и Ефрона
БЕРНУЛЛИ — (Bernoulli) Кристоф (1782 1863), швейц. учёный, проф. технич. наук ун та в Базеле. Занимаясь изучением данных первых переписей нас. ев роп. стран, отразил процесс становления науки о народонас. и дал ей первое название популяционистика, к рое… … Демографический энциклопедический словарь
Бернулли Я. — Якоб Бернулли Jakob Bernoulli Якоб Бернулли (Якоб I) Дата рождения: 27 декабря 1654 Место рождения: Базель Дата смерти: 16 августа 1705 Место смерти … Википедия
Бернулли И. — Иоганн I Бернулли нем. Johann Bernoulli Иоганн Бернулли (1667 1748) Дата рождения: 27 июля 1667 Место рождения: Базель Дата смерти: 1 января … Википедия
Бернулли — (Bernoulli) фамилия. Семья Бернулли семья, многие члены которой внесли существенный вклад в науку. Из них наиболее известны: Бернулли, Якоб (1654 1708); Бернулли, Иоганн (1667 1748), младший брат Якоба; Бернулли, Даниил (1700 1782),… … Википедия
БЕРНУЛЛИ — (Bernoulli) династия швейцарских ученых родом из Антверпена, бежавших из города после захвата его испанцами и поселившихся в 1622 в Базеле. По крайней мере восемь ее представителей оставили заметный след в истории точных наук, а трое, о которых… … Энциклопедия Кольера
Бернулли — (Bernoulli) семья швейцарских учёных, родоначальник которой Якоб Б. (умер 1583) был выходцем из Голландии. Якоб Б. (27.12.1654, Базель, 16.8.1705, там же), профессор математики Базельского университета (1687). Ознакомившись в… … Большая советская энциклопедия
Бернулли — Даниил Бернулли. БЕРНУЛЛИ (Bernoulli), семья швейцарских ученых математиков. Наиболее известны: 1) Якоб (1654 1705), развил методы исчисления бесконечно малых; в теории вероятностей доказал простейший случай закона больших чисел теорему Бернулли; … Иллюстрированный энциклопедический словарь